Выключатели (датчики) бесконтактные емкостные Сенсор

Электроника, электрика / Не разобранное - электрика
Alexsandrs
1 523
3-12-2017, 13:49
0

Описание и принцип действия
Ёмкостные бесконтактные выключатели (ВБЕ) обладают чувствительным элементом в виде вынесенных к многофункциональной поверхности пластин конденсатора. Простая многофункциональная схема ёмкостных бесконтактных выключателей показана на рисунке.

Приближение предмета с любого материала к многофункциональной поверхности меняет емкости конденсатора, параметры генератора и в конечном результате ведет к переключению коммутационного элемента.
В качестве управляющего объекта для ёмкостного датчика (уровнемера) различные материалы: проводники и диэлектрики, твердые и жидкие, магнитные и немагнитные.
Предметы из металла или диэлектрика с огромной диэлектрической постоянной, к примеру вода, действуют на ёмкостные бесконтактные выключатели в большей степени. Мелкие или тонкие объекты плохо действуют на ВБЕ.
Расстояние действия ёмкостных бесконтактных выключателей в значительной степени определяется параметрами управляющего темы. Чем меньше диэлектрическая проницаемость материала предмета и его величина, тем меньше должно быть расстояние между предметом и чувствительной поверхностью датчика для его срабатывания. Расстояние воздействия измеряется с помощью нормированной пластины из стали, пластина заземляется. Пластина в форме квадрата со стороной, одинаковой диаметру чувствительной поверхности датчика или же тройному номинальному расстоянию влияния Sn в зависимости от того, какая величина больше. Толщина пластины 1 мм.
Для определения фактического номинального расстояния влияния можно воспользоваться следующие поправочные коэффициенты, убавляющие номинальное расстояние действия:
•масло — 0,1
•дерево — 0,2–0,7
•стекло — 0,5
•вода — 1,0
•металл — 1,0

Если диэлектрики применять в качестве управляющего объекта зависимость номинального расстояния воздействия от диэлектрической проницаемости можно узнать с помощью графика

**Таблица диэлектрической проницаемости для некоторых материалов**
Аммиак	16	Полиамид	5
Бумага	2,3	Полипропилен	2,3
Бензол	2,3	Полистирол	3
Винипласт	4	Полиэтилен	2,3
Вода	80	Спирт этиловый	26
Воздух	1	Стекло	5
Гетинакс	7,5	Стеклотекстолит	5,5
Дерево	2-7	Тальк	1,6
Масло трансформ.	2,3	Текстолит	7,5
Мрамор	8,3	Толуол	2,4
Нефть	2,2	Цемент	2
Оргстекло	3,2

Монтаж, настройка, эксплуатация

При проектировании размещения ВБЕ неутапливаемого выполнения нужно принять в расчет минимум допускаемые стандартом расстояния до находящихся вокруг элементов конструкций из металла.
Для бесконтактных емкостных датчиков, которые имеют фланцевый корпус, перед активной поверхностью также нужна область, свободная от демпфирующего материала (металла) на расстоянии, равном 3Sn. На практике разрешено расположение ВБЕ с наименьшими расстояниями до металла, однако при этом уменьшается его чувствительность.
При монтаже и эксплуатации выполняется регулирование срабатывания ВБЕ с помощью интегрированного многооборотного потенциометра регулировки чувствительности. Необходимо иметь в виду, что при этом модифицируется не лишь срабатывание, а и откат в начальное положение ВБЕ.
Ёмкостные ВБ могут держать нерегулируемую задержку переключения коммутационного элемента 500 мс для устранения неправильных срабатываний.

Применение
Преимущественно ВБЕ используют в качестве надежных и недорогих ёмкостных датчиков (уровнемеров) для контроля наибольшего или наименьшего уровня жидких или сыпучих материалов. При этом допустимо регулирование и обслуживание бесконтактных емкостных выключателей за пределами резервуаров или бункеров.

ВБЕ включается и от материала, который оказался рядом за каким-либо диэлектриком, например, он будет чувствовать муку через пластину из стеклотекстолита. В качестве иллюстрации такой работы с учетом воздействия находящегося вокруг металла можно привести следующий пример использования. При диаметре отверстия в металлическом резервуаре, равном тройному диаметру функциональной поверхности бесконтактного выключателя ВБЕ-Ц30-96У-..., он будет реагировать на минеральное масло через стекло толщиной 18 миллиметров, а при диаметре отверстия в резервуаре, равном двойственному диаметру действующей поверхности — через стекло толщиной 6 миллиметров.

Для контроля протока жидкости в трубах возможно применение штыревых ВБЕ-Т20-100У-... .