Comment un capteur capacitif détecte-t-il les matériaux non métalliques ?

Qu'est-ce qu'un capteur de proximité capacitif et comment peut-il fonctionner avec des matériaux non métalliques ?

A capteur de proximité capacitif est un capteur sans contact utilisé dans l'emballage souple. Il peut détecter des matériaux non métalliques. Il perçoit des matériaux tels que le verre, le papier ou le plastique. Il est capable de détecter tout matériau diélectrique jusqu'à 2 m dans n'importe quelle direction. La seule limitation concerne les matériaux d'emballage ayant une constante diélectrique de 2 ou plus. Ce capteur est en mesure de détecter les matériaux diélectriques sans identifier aucun métal parmi les matériaux d'emballage et peut donc mettre en évidence les matériaux dont la constante est supérieure à 2.

Un capteur de proximité capacitif comporte deux petites plaques métalliques qui forment un champ électrique faible à l'avant du capteur. Lorsqu'aucun objet n'est à proximité, le circuit interne du capteur maintient ce champ électrique en état stable. Dès qu'un matériau non métallique, comme une bouteille en plastique, s'approche suffisamment pour pénétrer dans le champ électrique, le circuit de stabilisation du champ est modifié. Le circuit électronique du capteur détecte ce changement, le verrouille et le convertit en un signal indiquant : « Oui, je détecte quelque chose ». Cela envoie une alerte à la machine à laquelle le capteur est connecté.

Les capteurs de proximité capacitifs de Chengwei sont conçus pour être les meilleurs du secteur. Des détails précis sont pris en compte, comme la différence de taille des plaques métalliques et la variation de sensibilité du circuit, ce qui permet au capteur de détecter même des matériaux non métalliques fins comme le papier ou ceux ayant une faible constante diélectrique, tels que la mousse. Contrairement aux capteurs moins chers disponibles sur le marché, qui ont tendance à détecter l'air et à ne pas repérer les plastiques légers, ceux de Chengwei sont nettement plus performants. Chengwei se concentre sur la détection des matériaux non métalliques dont vous avez besoin, un point crucial sur les lignes de production occupées, car il n'y a aucun faux positif.

Pour clarifier, imaginez que vous utilisez un capteur de proximité capacitif Chengwei sur une ligne de remplissage où du yaourt est versé dans des gobelets en plastique. Inutile d'expliquer ce processus avec des termes techniques trop complexes ; voici donc, aussi simplement que possible, le processus étape par étape.

Tout d'abord, le capteur s'active et son champ électrique commence à se former. La surface du capteur est alignée là où passent les gobelets en plastique, à quelques millimètres de distance, sans jamais les toucher. À ce stade, le champ électrique est uniquement concentré sur l'air environnant, et la capacité du capteur reste au « niveau de base ». C'est ce qu'on appelle l'état « sans cible », selon la terminologie utilisée dans les manuels de Chengwei.

Ensuite, un gobelet en plastique traverse le champ électrique. Par rapport à l'air, le plastique possède une constante diélectrique plus élevée, ce qui perturbe le champ pour le capteur. Imaginez un étang calme et immobile, auquel vous jetez une pierre. Le capteur détecte ici le changement de capacité. Le gobelet provoque une augmentation de la capacité du capteur, qui enregistre alors une variation. Les gobelets en plastique légers ne passeront pas sans être détectés, car les capteurs de Chengwei sont conçus pour repérer de faibles augmentations de capacité.

Maintenant, les mécanismes internes du circuit du capteur commencent à s'activer. Chaque microseconde, le capteur vérifie le niveau de capacité. Lorsque le niveau de capacité augmente, le capteur enregistre cette augmentation, puis active la communication avec le contrôleur de la ligne. Ensuite, le capteur envoie un signal électrique à la machine avec la commande : « Salut, un gobelet est là. Il est temps de remplir de yaourt. » Cette commande est programmée pour s'activer lorsque le gobelet est positionné devant la machine. L'utilisateur du capteur conçu par Chengwei dispose d'un contrôle complet sur le niveau de capacité du capteur, de sorte qu'il n'est pas configuré pour réagir à de grands objets non métalliques bloquants, comme du carton épais. Un bouton permet de régler le niveau de capacité, que ce soit pour du carton épais ou du verre fin.

Une fois le processus de remplissage terminé, le gobelet est transféré vers la station suivante. Le capteur vérifie la capacité et détecte que le gobelet a bougé, puis contrôle immédiatement à nouveau le niveau de capacité avec la commande de bloquer la machine. Lorsque le niveau de capacité redescend à la valeur de base, la machine reçoit l'instruction d'attendre le prochain gobelet. La rapidité du capteur explique pourquoi les lignes à grande vitesse ne subissent pas d'engorgement.

Les capteurs de Chengwei peuvent détecter ces variations en quelques millisecondes, ce qui est assez impressionnant pour une ligne produisant 100 gobelets en plastique chaque minute.

Applications pratiques pour les matériaux non métalliques.

Les capteurs de proximité capacitifs font partie des capteurs non métalliques les plus polyvalents, s'étendant largement au-delà des laboratoires pour s'insérer dans le monde réel. Chengwei conçoit des capteurs non métalliques spécialement adaptés afin de répondre aux normes de sécurité et d'efficacité opérationnelle dans les usines traitant des matériaux non métalliques, afin d'améliorer l'efficacité dans la vie quotidienne.

Dans les lignes d'emballage, ces capteurs sont extrêmement précieux. Dans une usine de fabrication de sacs en plastique, des capteurs en ligne analysent le système d'étanchéité pour le rouleau de film plastique et avertissent les opérateurs avant qu'il ne s'épuise, garantissant ainsi la continuité du scellage des sacs. Les capteurs et la technologie d'emballage de Chengwei peuvent identifier même les rouleaux de plastique modernes fins et translucides. Dans les entrepôts, ces capteurs sont intégrés aux lignes d'emballage de cartons. Par exemple, des capteurs en ligne détectent un conteneur d'expédition placé sur le tapis roulant et déclenchent le système d'étanchéité automatisé.

Pourquoi les industries alimentaires et des boissons choisissent-elles ce type de capteurs ? Prenons l'exemple d'une ligne de mise en bouteille de jus. Chaque récipient (qu'il soit en plastique ou en verre) est non métallique, et le capteur doit déterminer si chaque bouteille est bien positionnée sous le remplisseur avant que le jus ne s'écoule. Les capteurs Chengwei sont fiables, même lors du nettoyage ou lorsque les récipients portent des étiquettes. Leurs capteurs résistent à l'humidité et aux petits débris, et ne se déclenchent pas par erreur. D'autres applications incluent la détection des couvercles en plastique sur les pots et la vérification qu'un pot est bien fermé avant d'enlever le couvercle.

Chengwei se concentre également sur la logistique et la manutention des matériaux. Par exemple, les capteurs de proximité Chengwei sont utilisés pour la détection automatique de capsules sur les systèmes convoyeurs dans les entrepôts. Les capteurs compensent les retards dans le processus lorsqu'ils détectent automatiquement des conteneurs bloqués ou non manipulés, ce qui permet de réduire les pertes de temps. Par exemple, lorsque du rembourrage en mousse est placé dans des conteneurs pour protéger des articles fragiles pendant l'expédition, les capteurs déterminent s'il y a un conteneur sur le convoyeur, si de la mousse d'emballage a été insérée dans le conteneur, et si celui-ci reste sur le convoyeur trop longtemps.

Le meilleur aspect de ce capteur est sa capacité à détecter des objets non métalliques sans avoir à les toucher. Cela peut être particulièrement utile dans les cas où le contact pourrait rayer des objets non métalliques, comme le verre, ou entraver leur mouvement. Chengwei a conçu ses capteurs suffisamment compacts pour être montés dans des espaces restreints, comme au centre des bandes transporteuses ou à côté des buses de remplissage, afin d'assurer une intégration transparente dans l'installation existante.

Obtenir les meilleurs résultats avec les matériaux non métalliques

Pour optimiser les performances avec les matériaux non métalliques, chaque capteur de proximité capacitif nécessite quelques ajustements. Les recommandations suivantes portent sur la détection de matériaux non métalliques et l'amélioration des performances jusqu'aux limites maximales de détection indiquées dans la documentation technique de Chengwei.

Tout d'abord, choisissez un capteur en fonction du type de matériau. Les matériaux non métalliques existent sous diverses formes. Par exemple, le plastique épais et le papier fin ont des constantes diélectriques différentes. Les modèles de capteurs de Chengwei varient selon la conception pour s'adapter à différents diélectriques. Certains modèles sont conçus pour les matériaux à haut pouvoir diélectrique comme l'eau et le plastique épais, tandis que d'autres, destinés aux films minces et à la mousse, conviennent aux matériaux à faible pouvoir diélectrique. Si un capteur conçu pour le plastique épais est utilisé sur du papier fin, la détection échouera probablement. Leur site propose un guide pour vous aider à associer un modèle de capteur à un matériau donné. Pour la détection, vous aurez besoin de connaître la constante diélectrique du matériau, puis vous pourrez choisir le capteur approprié.

Déterminons comment régler correctement la distance. « Plage de détection » est le terme utilisé pour décrire la zone dans laquelle le capteur peut identifier un objet non métallique. Les capteurs de Chengwei ont une portée de 1 mm à 20 mm selon le modèle spécifique que vous utilisez. Veillez à ne pas régler la portée trop loin (le capteur ne détectera rien) ni trop près (l'objet pourrait heurter le capteur). Une bonne règle consiste à régler la distance à 70 % de la plage de détection par rapport à l'objet non métallique. Si la portée du capteur pour le plastique est de 10 mm, réglez-la à 7 mm. Vous pouvez tester cela avec un morceau de matériau non métallique pour voir à quelle distance minimale le capteur s'active, puis reculez légèrement pour assurer une marge de sécurité.

Régler la sensibilité peut être une tâche délicate. Pour commencer, le capteur de Chengwei peut être personnalisé. Lorsqu'il s'agit de détecter un petit objet non métallique, comme un couvercle en plastique, la sensibilité peut être augmentée afin de détecter correctement l'objet. Pour des objets plus volumineux, comme une boîte en carton, il est préférable de réduire la sensibilité afin d'éviter que la boîte n'active le système à cause de poussière ou d'autres particules minuscules. Les utilisateurs font souvent l'erreur de régler la sensibilité trop haut, ce qui entraîne des déclenchements intempestifs. Testez toujours avec le matériau que vous prévoyez d'utiliser en pratique, et non avec un échantillon. Enfin, si la ligne traite différents matériaux, par exemple des pièces plastiques petites et grandes, utilisez des capteurs dotés d'une sensibilité réglable et rapidement modifiable.

Les facteurs environnementaux doivent être surveillés attentivement. La poussière, l'humidité et la température sont quelques-uns des éléments qui influencent le fonctionnement des capteurs.

Les capteurs de Chengwei possèdent des indices IP qui prouvent qu'ils sont étanches à la poussière et à l'eau, par exemple IP67. Toutefois, vous devez toujours veiller à les installer à l'abri des jets directs d'eau de nettoyage ou des températures extrêmes (supérieures à 80 °°C). Si vous travaillez dans un environnement poussiéreux, par exemple dans une papeterie, vous devrez nettoyer la face avant du capteur tous les quelques jours. En cas d'accumulation de poussière, celle-ci bloquera le champ électrique.

Effectuez des vérifications régulières. Après la mise en place, des déplacements peuvent encore survenir, comme un léger déplacement du capteur dû aux vibrations. Une fois par semaine, testez-le avec votre objet non métallique pour vous assurer qu'il se déclenche systématiquement lorsque le matériau passe, et qu'il n'y a aucun déclenchement intempestif en l'absence d'objet. L'équipe d'assistance de Chengwei peut vous aider si vous rencontrez des difficultés. Un entretien minimal contribue grandement à garantir un fonctionnement optimal du capteur pendant de nombreuses années.