Pomiar odległości na dwa sposoby

Gdy wymagamy precyzji, stabilności i wiarygodnych pomiarów warto sięgnąć po sprawdzone urządzenia o najwyższej jakości, jakie oferuje niemiecka firma Micro-Epsilon. Tym razem skoncentrujemy się na dwóch technikach pomiarowych, znakomitych w zależności od warunków zewnętrznych.

Pomiar w mocno zapylonym, brudnym otoczeniu

Gdy mamy do czynienia z mocno zanieczyszczonym otoczeniem, narażeniem na olej, brud, kurz, wilgoć, pole elektromagnetyczne czy wysokie ciśnienie, warto zastosować czujniki wiroprądowe odporne na te czynniki. Sprawdzą się one w najbardziej wymagających aplikacjach, jakimi są szybkie procesy przemysłowe.

Czujniki przeznaczone są do pomiarów względem elementów metalowych. Ze względu na bezkontaktową zasadę pomiaru nie zużywają się mechanicznie. Mierzone obiekty mogą mieć ferromagnetyczne oraz nie ferromagnetyczne właściwości.

Zasada pomiaru opiera się na indukowaniu prądów wirowych w elementach przewodzących prąd. W rezultacie powstaje zmienne pole elektromagnetyczne (pole początkowe). Wspomniane wcześniej prądy wirowe wytwarzają przeciwne pole magnetyczne (pole wtórne), które przeciwdziała zmianom pierwotnego pola magnetycznego zgodnie z prawem Lenza. Zanik pola początkowego zależy od odległości pomiędzy uzwojeniem czujnika a obiektem pomiarowym.

Poza oczywistymi zaletami czujniki wiroprądowe posiadają również wady, do jakich można zaliczyć wymóg kalibracji i linearyzacji podczas wymiany czujnika. Dodatkowo pomiar ogranicza się do elementów metalowych.

Praca w czystym otoczeniu/ Clean room

Gdy czynniki te mają znaczenie, a środowisko pracy jest czyste Micro-Epsilon proponuje czujniki pojemnościowe wykorzystywane do pomiaru elementów przewodzących prąd elektryczny, również niemetalowych. W przeciwieństwie do czujników wiroprądowych nie wymagają kalibracji, a częściowo modularna budowa systemu pomiarowego sprawia, że wymiana czujnika zajmuje kilkadziesiąt sekund. Gwarantują również bardzo stabilny wynik pomiarowy.

Micro-Epsilon w swoich czujnikach pojemnościowych stosuje idealnie gładką płytkę kondensatora. Czujnik składa się z pierścienia ekranującego, elektrody i uziemienia, umieszczonego na krawędzi czujnika wraz elektrodą pomiarową. Podwójne ekranowanie gwarantuje wysoką jakość sygnału pomiarowego. Aby umożliwić jednoczesne wykorzystanie do ośmiu kanałów pomiarowych w zależności od wymagań, systemy capaNCDT są częściowo zaprojektowane jako systemy modularne. Są one dodatkowo wyposażone w funkcję linearyzacji, dzięki czemu możliwy jest pomiar względem materiałów izolujących.

Ze względu na bardzo wysoką dokładność pomiarową (rozdzielczość do 0,0375 nm), czujniki pojemnościowe Micro-Epsilon stosowane są wszędzie tam gdzie potrzebne jest bardzo precyzyjne pozycjonowanie np. do regulacji soczewek w maszynach pomiarowych, teleskopach itp. W przemyśle półprzewodnikowym czujniki przemieszczenia są stosowane do regulacji soczewek podczas naświetlania płytek PCB.

Innym obszarem zastosowań jest przemysł motoryzacyjny, gdzie są wykorzystywane m.in. do pomiarów odkształcenia pierścienia ciernego tarczy hamulcowej. Jest to pomiar trudny do realizacji ze względu na czerwony, żarzący się metal o wysokiej temperaturze (do 1000°C), wymagający wysokiej rozdzielczości.

Wymienione wyżej metody pomiarowe są odpowiednie do aplikacji, gdzie zakres pomiarowy ogranicza się do kilkudziesięciu milimetrów. Jednak gdy istnieje potrzeba realizacji pomiarów w zakresie do kilkuset milimetrów zwykle stosuje się czujniki optyczne.