Как емкостный датчик обнаруживает неметаллические материалы?

Что такое емкостный датчик приближения и как он работает с неметаллами?

A капацитивный датчик близости это датчик бесконтактного типа, используемый в гибкой упаковке. Он способен обнаруживать неметаллические материалы, такие как стекло, бумага или пластик. Может обнаруживать любые диэлектрические материалы на расстоянии до 2 м в любом направлении. Единственное ограничение — упаковочные материалы с диэлектрической проницаемостью 2 и выше. Этот датчик способен выявлять диэлектрические материалы, не реагируя на наличие металла в упаковочных материалах, и таким образом определяет материалы с проницаемостью выше 2

Емкостный датчик приближения имеет две небольшие металлические пластины, формирующие слабое электрическое поле на передней части датчика. Когда поблизости ничего нет, внутренняя схема датчика поддерживает электрическое поле в устойчивом состоянии. Как только неметаллические материалы, такие как пластиковые бутылки, приближаются достаточно близко, чтобы попасть в электрическое поле, схема стабилизации электрического поля изменяется. Схема датчика фиксирует это изменение, фиксируется на нем и преобразует в сигнал, означающий: «Да, я что-то обнаружил». Это посылает сигнал предупреждения тому устройству, к которому подключен датчик.

Емкостные датчики приближения Chengwei разработаны с целью стать лучшими в отрасли. Уделяется внимание мелким деталям, таким как различия в размерах металлических пластин и изменение чувствительности схемы, чтобы датчик мог обнаруживать даже тонкие неметаллические материалы, такие как бумага, а также материалы с низкой диэлектрической проницаемостью, например пенопласт. В сравнении с более дешёвыми датчиками, доступными на рынке, которые часто реагируют на воздушные потоки и не распознают лёгкие пластики, датчики Chengwei являются значительно более совершенными. Chengwei делает акцент на обнаружении именно тех неметаллических материалов, которые вам необходимо выявлять, что крайне важно на загруженных производственных линиях, поскольку исключаются ложные срабатывания.

Для пояснения представьте, что вы используете емкостной датчик приближения Chengwei на линии розлива, где йогурт разливается в пластиковые стаканчики. Нет необходимости объяснять этот процесс с использованием сложных инженерных терминов, поэтому максимально просто опишем процесс по шагам.

Сначала датчик активируется, и начинает формироваться его электрическое поле. Рабочая поверхность датчика расположена так, что пластиковые стаканчики проходят мимо неё, оставаясь на расстоянии нескольких миллиметров, не касаясь её. В этот момент электрическое поле сосредоточено только на окружающем воздухе, и ёмкость датчика остаётся на «базовом уровне». Это состояние называется «состояние без цели», как указано в руководствах Chengwei.

Затем пластиковый стаканчик проходит через электрическое поле. По сравнению с воздухом у пластика более высокая диэлектрическая проницаемость, поэтому датчик «нарушает» поле. Представьте себе пруд, спокойную водную поверхность, в которую вы бросили камень. В данном случае датчик фиксирует изменение ёмкости. Стаканчик вызывает увеличение ёмкости датчика, и он фиксирует это изменение. Лёгкие пластиковые стаканчики не пройдут незамеченными, поскольку датчики Chengwei разработаны для обнаружения даже небольшого увеличения ёмкости.

Теперь начинают работать внутренние компоненты схемы датчика. Каждую микросекунду датчик проверяет уровень ёмкости. Когда уровень ёмкости повышается, датчик фиксирует это увеличение и активирует передачу сигнала контроллеру линии. Затем датчик отправляет электрический сигнал на машину с командой: «Привет, стаканчик здесь. Пора наполнять йогуртом». Эта команда настроена на срабатывание в тот момент, когда стаканчик находится у машины. Пользователь датчика Chengwei, который был спроектирован, получает полный контроль над уровнем ёмкостного датчика, поэтому он не срабатывает на крупные непроводящие объекты, такие как толстый картон. Имеется регулятор для установки уровня ёмкости — под толстый картон или тонкое стекло.

После завершения процесса наполнения стакан передается на следующую станцию. Датчик проверяет емкость и, обнаружив перемещение стакана, немедленно повторно проверяет уровень емкости с командой на остановку машины. Когда уровень емкости снижается до базового уровня, машине подается команда ожидать следующий стакан. Благодаря высокой скорости датчика быстрые производственные линии не возникают заторы.

Датчики Chengwei могут обнаруживать эти изменения за миллисекунды, что является впечатляющим результатом для линии, производящей 100 пластиковых стаканчиков в минуту.

Примеры применения в реальной жизни для неметаллических материалов.

Емкостные датчики приближения являются одними из самых универсальных датчиков неметаллических материалов, их применение выходит далеко за пределы лабораторий и активно используется в реальной жизни. Компания Chengwei разрабатывает датчики для неметаллических материалов, специально созданные для соблюдения стандартов безопасности и эксплуатационной эффективности на производствах неметаллических изделий, чтобы повысить эффективность в повседневной жизни.

На упаковочных линиях эти датчики чрезвычайно ценны. На заводе по производству полиэтиленовых пакетов датчики в линии сканируют систему герметизации для рулона пластиковой пленки и сигнализируют операторам до того, как он закончится, обеспечивая непрерывность упаковки. Датчики и упаковочные технологии Chengwei способны распознавать даже тонкие современные полупрозрачные пластиковые рулоны. На складах эти датчики устанавливаются на линии упаковки картонных коробок. Например, встроенные датчики обнаруживают транспортную тару, помещённую на конвейерную ленту, и запускают автоматическую систему герметизации.

Почему пищевая и напитковая промышленность выбирают именно такие датчики? Представьте, например, линию розлива сока. Каждая тара (будь то пластиковая или стеклянная) является непроводящей, и датчик должен определить, находится ли каждая бутылка под разливочным устройством перед началом подачи сока. Датчики Chengwei надежно работают даже при наличии загрязнений или этикеток на таре. Их датчики устойчивы к влаге и мелким загрязнениям и не дают ложных срабатываний. Другие применения включают обнаружение пластиковых крышек на банках и проверку того, что банка закрыта крышкой перед её открытием.

Chengwei также специализируется на логистике и обработке материалов. Например, датчики Chengwei Proximity Caps используются для автоматического обнаружения капсул в системах конвейеров на складах. Датчики корректируют задержки в процессе, автоматически определяя застрявшие или необработанные контейнеры, что помогает избежать потери времени. Например, когда в контейнеры помещается поролоновая прокладка для защиты хрупких предметов при транспортировке, датчики определяют, находится ли контейнер на конвейере, положен ли поролон в контейнер и не остается ли контейнер на конвейере слишком долго.

Самое лучшее в этом датчике — это то, что он может обнаруживать неметаллические объекты, не касаясь их. Это особенно полезно в случаях, когда контакт может поцарапать неметаллические объекты, такие как стекло, или помешать движению. Компания Chengwei разработала свои датчики достаточно компактными, чтобы их можно было устанавливать в ограниченных пространствах, например, в центре конвейерных лент или рядом с наполнительными насадками, обеспечивая бесшовную интеграцию в существующую систему.

Получение наилучших результатов при работе с неметаллами

Для оптимизации работы с неметаллами каждому емкостному датчику приближения требуются небольшие настройки. Следующие рекомендации сосредоточены на обнаружении неметаллов и улучшении производительности до пределов, указанных в технической документации Chengwei.

Во-первых, выберите датчик в зависимости от типа материала. Неметаллы существуют в различных формах. Например, толстый пластик и тонкая бумага имеют разные диэлектрические постоянные. Модели датчиков Chengwei отличаются по конструкции для различных диэлектриков. Некоторые модели предназначены для материалов с высокой диэлектрической проницаемостью, таких как вода и толстый пластик, а другие — для тонких пленок и пены с низкой диэлектрической проницаемостью. Если датчик, предназначенный для толстого пластика, использовать для тонкой бумаги, обнаружение, скорее всего, не удастся. На сайте компании есть руководство, которое поможет подобрать модель датчика под конкретный материал. Для этого вам понадобится значение диэлектрической постоянной материала, после чего вы сможете выбрать соответствующий датчик.

Давайте разберемся, как правильно установить расстояние. «Диапазон обнаружения» — это термин, описывающий область, в которой датчик может обнаружить неметаллический объект. Диапазон датчиков Chengwei составляет от 1 мм до 20 мм в зависимости от конкретной модели, которую вы используете. Убедитесь, что вы не установили диапазон слишком далеко (датчик ничего не обнаружит) или слишком близко (объект может удариться о датчик). Хорошее эмпирическое правило — устанавливать расстояние на уровне 70 % от диапазона обнаружения до неметаллического объекта. Если диапазон датчика для пластика составляет 10 мм, установите его на 7 мм. Вы можете проверить это с помощью образца неметаллического материала, определив, насколько близко можно поднести его, прежде чем датчик сработает, а затем немного отодвинуть для обеспечения безопасного расстояния.

Настройка чувствительности может быть сложной задачей. Датчик Chengwei можно настроить индивидуально. При попытке обнаружения небольшого неметаллического объекта, например, пластиковой крышки, чувствительность можно повысить, чтобы надежно захватить объект. Для более крупных предметов, таких как картонная коробка, лучше снизить чувствительность, чтобы избежать срабатывания системы из-за пыли или других мелких частиц. Пользователи часто ошибаются, устанавливая слишком высокую чувствительность, что приводит к ложным срабатываниям. Всегда тестируйте с материалом, который вы планируете использовать на практике, а не с образцом. Наконец, если по линии транспортируются разные материалы, например, мелкие и крупные пластиковые детали, используйте датчики с регулируемой и быстро изменяемой чувствительностью.

Необходимо тщательно контролировать внешние факторы. Пыль, влажность и температура — это некоторые из факторов, влияющих на работу датчиков.

Датчики Chengwei имеют степень защиты IP, которая подтверждает их пыле- и влагозащищенность, например IP67. Однако необходимо убедиться, что они установлены вдали от прямых струй воды при очистке или экстремальных температур (выше 80 °°C). Если вы работаете в запыленной среде, например на бумажной фабрике, переднюю поверхность датчика необходимо очищать каждые несколько дней. При накоплении пыли электрическое поле будет блокироваться.

Проводите регулярные проверки. После настройки параметры могут измениться — например, датчик может немного сместиться из-за вибрации. Раз в неделю проверяйте его с помощью неметаллического предмета, чтобы убедиться, что срабатывание происходит каждый раз при прохождении материала, и отсутствуют ложные срабатывания при его отсутствии. Команда поддержки Chengwei поможет, если у вас возникнут трудности. Небольшое техническое обслуживание позволяет датчику эффективно работать в течение многих лет.