Czujniki indukcyjne całometalowe do wymagających aplikacji

Czujniki indukcyjne całometalowe służą do bezkontaktowego wykrywania obecności i położenia elementów wykonanych z metalu. W odróżnieniu od standardowych czujników z powierzchnią aktywną z tworzywa, ich zewnętrzna konstrukcja obejmuje metalowe czoło sensora.

Metalowa powierzchnia aktywna może zapewnić lepszą ochronę przed uderzeniami, ścieraniem i innymi obciążeniami mechanicznymi. Takie wykonanie sprawdza się w maszynach, w których czoło czujnika jest narażone na kontakt z opiłkami, metalowymi detalami, chłodziwem albo intensywnym zabrudzeniem.

Całometalowy czujnik indukcyjny nie wymaga fizycznego kontaktu z wykrywanym obiektem. Może kontrolować obecność detalu, jego położenie oraz prawidłowe wykonanie ruchu przez mechanizm maszyny.

Co oznacza czujnik indukcyjny całometalowy?

Określenie „całometalowy” oznacza, że metalowa konstrukcja obejmuje nie tylko gwintowaną obudowę, ale również powierzchnię aktywną czujnika. Jest to podstawowa różnica w porównaniu ze standardowymi sensorami, w których czoło wykonywane jest najczęściej z tworzywa.

Całometalowa konstrukcja może ograniczyć ryzyko uszkodzenia powierzchni aktywnej wskutek:

• uderzenia metalowego detalu,
• kontaktu z opiłkami i wiórami,
• ścierania powierzchni,
• intensywnego zabrudzenia,
• częstego czyszczenia instalacji,
• pracy w pobliżu chłodziw i środków smarnych.

Nie oznacza to jednak odporności na każde uszkodzenie ani wszystkie substancje chemiczne. Przed zastosowaniem należy sprawdzić zgodność materiałową czujnika z medium oraz warunkami występującymi w konkretnej maszynie.

Jakie czujniki indukcyjne całometalowe są dostępne?

Najbardziej kompaktowym modelem jest całometalowy czujnik indukcyjny M8 DCDSVM-8-PSK-ST3. Ma gwint M8 × 1, długość całkowitą 45 mm, nominalny zasięg 2 mm, czoło zabudowane i męski konektor M8 3-pin.

Do instalacji wymagających większej obudowy przeznaczony jest całometalowy czujnik indukcyjny M12 DCDLVM-12-PSK-ST4. Model oferuje zasięg 2 mm, czoło zabudowane, wyjście PNP NO oraz męski konektor M12 4-pin.

Największą obudowę i największy zasięg w tej podkategorii ma całometalowy czujnik indukcyjny M18 DCDLVM-18-PSK-ST4. Model zapewnia nominalny zasięg 8 mm, czoło zabudowane, wyjście PNP NO i podłączenie przez konektor M12.

Wspólne parametry dostępnych wariantów to:

• całometalowa konstrukcja,
• czoło zabudowane,
• wyjście PNP NO,
• połączenie 3-przewodowe,
• zasilanie 10–30 V DC,
• częstotliwość przełączania do 400 Hz,
• stopień ochrony IP69K,
• temperatura pracy od -25°C do +70°C,
• maksymalne obciążenie wyjścia 200 mA,
• zabezpieczenie przed zwarciem.

Czujnik całometalowy M8, M12 czy M18?

Rozmiar obudowy należy dobrać do dostępnego miejsca montażowego oraz wymaganej odległości detekcji.

Całometalowy czujnik M8 zajmuje najmniej miejsca i pozwala wykrywać stalowy element z nominalnej odległości 2 mm. Może być stosowany w kompaktowych mechanizmach, niewielkich uchwytach i maszynach o dużym zagęszczeniu podzespołów.

Model M12 również oferuje zasięg 2 mm, ale większa obudowa może ułatwić montaż i regulację położenia. Konektor M12 jest często stosowany w przemysłowych instalacjach czujnikowych.

Całometalowy czujnik M18 zapewnia zasięg 8 mm. Większa odległość detekcji pozwala pozostawić więcej przestrzeni pomiędzy sensorem a poruszającym się elementem.

Zasięg czujników indukcyjnych całometalowych

Dostępne modele M8 i M12 mają nominalny zasięg 2 mm, natomiast model M18 oferuje zasięg 8 mm.

Podana odległość odnosi się do standardowego elementu wykonanego ze stali. W przypadku stali nierdzewnej, aluminium, mosiądzu lub miedzi rzeczywisty zasięg może być mniejszy.

Na odległość przełączania wpływają również:

• wielkość powierzchni wykrywanego elementu,
• grubość detalu,
• kierunek ruchu obiektu,
• ustawienie powierzchni aktywnej,
• metalowe elementy znajdujące się w pobliżu,
• drgania i tolerancje montażowe.

Czujnik powinien pracować z odpowiednim zapasem. Nie należy ustawiać wykrywanego elementu dokładnie na granicy zasięgu nominalnego.

Czoło zabudowane i sposób montażu

Wszystkie czujniki w tej kategorii mają czoło zabudowane. Oznacza to, że ich powierzchnia aktywna może być zamontowana równo z otaczającą powierzchnią metalową, z zachowaniem warunków określonych przez producenta.

Podczas montażu należy:

• ustawić właściwą odległość od detalu,
• zachować wymagane odstępy od innych czujników,
• zabezpieczyć sensor przed bezpośrednim uderzeniem,
• nie przekraczać dopuszczalnego momentu dokręcania,
• sprawdzić stabilność uchwytu podczas drgań,
• pozostawić miejsce na złącze i przewód.
• Całometalowa konstrukcja zwiększa ochronę czoła, ale nie powinna zastępować prawidłowego mechanicznego zabezpieczenia czujnika.

Czujniki indukcyjne IP69K

Dostępne czujniki całometalowe mają deklarowany stopień ochrony IP69K. Oznaczenie dotyczy odporności obudowy podczas badania strumieniem wody o wysokim ciśnieniu i temperaturze, wykonywanego w określonych warunkach testowych.

IP69K nie potwierdza automatycznie odporności na:

• każdy środek chemiczny,
• wszystkie chłodziwa i oleje,
• długotrwałe zanurzenie,
• parę technologiczną,
• uszkodzenia mechaniczne,
• dowolną temperaturę medium.

Przed zastosowaniem czujnika w instalacji poddawanej myciu należy sprawdzić również odporność materiałową obudowy, uszczelnień, złącza oraz przewodu. Stopień ochrony połączenia zależy od prawidłowego dokręcenia kompatybilnego przewodu lub wtyczki.

Wyjście PNP NO i współpraca z PLC

Wszystkie dostępne modele mają wyjście PNP NO. Po wykryciu metalowego elementu czujnik podaje na wyjście dodatni potencjał zasilania.

NO oznacza funkcję normalnie otwartą – wyjście zostaje aktywowane po pojawieniu się metalu w strefie detekcji. Przed podłączeniem trzeba sprawdzić, czy wejście sterownika PLC lub modułu I/O jest przystosowane do sygnału PNP.

Czujniki są przeznaczone do zasilania napięciem 10–30 V DC. Nie wolno podłączać ich bezpośrednio do napięcia 230 V AC.

Konektor M8 lub M12 w czujniku indukcyjnym całometalowym - który wybrać?

Całometalowy czujnik M8 wyposażony jest w męski konektor M8 3-pin. Do jego podłączenia należy zastosować kompatybilne przewody do czujników M8 z żeńskim złączem od strony sensora.

Modele M12 i M18 mają męski konektor M12 4-pin. W ich przypadku należy dobrać odpowiednie przewody do czujników M12.

Podczas wyboru przewodu trzeba sprawdzić:

• liczbę pinów,
• kodowanie,
• rodzaj złącza,
• wersję prostą albo kątową,
• długość przewodu,
• materiał izolacji,
• wymagany stopień ochrony całego połączenia.

Zastosowanie czujnika IP69K z przewodem o niższym stopniu ochrony może ograniczyć szczelność całego połączenia.

Gdzie stosuje się czujniki indukcyjne z metalowym czołem?

Czujniki indukcyjne całometalowe mogą być stosowane do:

• kontroli obecności metalowych części,
• wykrywania detali w obrabiarkach,
• monitorowania położenia elementów maszyn,
• pracy w otoczeniu opiłków i wiórów,
• kontroli podawania części,
• wykrywania elementów na przenośnikach,
• kontroli pozycji narzędzi i uchwytów,
• realizowania bezkontaktowych funkcji krańcowych,
• pracy w instalacjach poddawanych intensywnemu czyszczeniu,
• przekazywania sygnału do sterownika PLC.

Dobór do instalacji narażonej na oleje, chłodziwa, detergenty lub wysokie ciśnienie wody powinien uwzględniać nie tylko stopień IP, ale również zgodność materiałową wszystkich elementów czujnika i przewodu.

Jak dobrać całometalowy czujnik indukcyjny?

Przed wyborem należy sprawdzić:

1. rozmiar obudowy M8, M12 lub M18,
2. wymagany zasięg 2 albo 8 mm,
3. rodzaj wykrywanego metalu,
4. dostępną przestrzeń montażową,
5. sposób mocowania czoła zabudowanego,
6. zgodność wyjścia PNP NO ze sterownikiem,
7. konektor M8 lub M12,
8. częstotliwość przełączania,
9. temperaturę pracy,
10. stopień ochrony całego połączenia,
11. zgodność materiałową z medium.

Jeżeli metalowe czoło i podwyższony stopień ochrony nie są wymagane, można sprawdzić również pozostałe czujniki indukcyjne dostępne w innych wykonaniach.

FAQ – czujniki indukcyjne całometalowe

Czym różni się czujnik całometalowy od standardowego?

W czujniku całometalowym metalowa konstrukcja obejmuje również powierzchnię aktywną. W standardowym wykonaniu czoło sensora jest najczęściej wykonane z tworzywa.

Co wykrywa całometalowy czujnik indukcyjny?

Czujnik wykrywa bezkontaktowo elementy metalowe. Nie jest przeznaczony do standardowego wykrywania tworzyw sztucznych, drewna, szkła i innych materiałów niemetalowych.

Czy czujnik całometalowy jest odporny na uderzenia?

Metalowe czoło zwiększa odporność mechaniczną powierzchni aktywnej, ale nie chroni czujnika przed każdym uderzeniem. Sensor należy zamontować tak, aby wykrywany detal nie uderzał bezpośrednio w jego powierzchnię.

Co oznacza stopień ochrony IP69K?

IP69K dotyczy ochrony obudowy podczas określonego badania strumieniem wody o wysokim ciśnieniu i temperaturze. Nie oznacza odporności na wszystkie substancje chemiczne ani dowolne warunki mycia.

Czy czujnik IP69K wymaga specjalnego przewodu?

Aby zachować wysoki stopień ochrony połączenia, należy zastosować odpowiednio dobrany i prawidłowo dokręcony przewód. Jego złącze i uszczelnienie muszą być zgodne z wymaganiami instalacji.

Jaki zasięg mają czujniki indukcyjne całometalowe?

Dostępne modele M8 i M12 mają nominalny zasięg 2 mm, natomiast model M18 – 8 mm. Wartości odnoszą się do standardowego elementu stalowego.

Czy czujniki całometalowe można podłączyć do PLC?

Tak, jeżeli wejście sterownika obsługuje sygnał PNP i jest zgodne z parametrami elektrycznymi sensora. Dostępne modele mają wyjście PNP NO i zasilanie 10–30 V DC.