Магнитострикционные датчики линейного положения

MTS Systems Corporation

Japan Machinery Company предлагает магнитострикционные датчики линейного положения производства ведущей компании MTS Systems Corporation, основанной в 1951 году. На данный момент компания насчитывает более 2,300 сотрудников, а производство MTS сенсоров сосредоточено в 3 основных регионах:

  • Япония (Токио) – разработка и производство датчиков положения для промышленности.
  • США (Кэри) – датчики измерения уровня жидкости.
  • Германия (Люденшайд) – разработка и производство датчиков для мобильной техники.

Принцип работы датчиков линейного положения

В основу работы каждого из датчиков положен эффект магнитострикции. В процессе измерений используются свойства магнитострикционного волновода – ферромагнитного измерительного элемента. Внутри датчика образуется импульс деформации, вызванный взаимодействием двух электромагнитных полей. Данный импульс фиксируется в головной части датчика. Одно поле наводится подвижным позиционным магнитом, который перемещается вдоль стержня датчика с волноводом внутри. Другое поле формируется импульсом тока, прикладываемым к волноводу. Положение подвижного магнита точно определяется измерением времени, прошедшим между прикладываемым импульсом тока и прибытием импулься деформации к корпусу электроники датчика. Результатом является измерение положения с высокой точностью.

Применение

Датчики линейного положения могут быть установлены в различных отраслях промышленности:

  • Сталелитейное производство
  • Изготовление бумаги
  • Ветряные электростанции
  • Упаковка
  • Бутилирование
  • Производство пластика
  • Деревообработка и т.д.

Преимущества

  • Большое разнообразие механических вариантов, интерфейсов и производительности
  • Программаторы, которые могут быть гибко адаптированы для любых нужд
  • Непрерывное развитие новых решений для датчиков
  • Легкая замена (меняется лишь картридж сенсора, который крепится несколькими болтами).

Отличительные особенности

MTS Temposonics
Использование преобразователя импульса

  • Надежные и стабильные измерения в сложных условиях (сильные вибрации и т.д.)
  • Нет необходимости использовать электронные фильтры

Другой производитель
Без использования преобразователя импульса

  • Условия во время измерений (сильные вибрации и т.д.) могут сильно сказываться на результатах измерений
  • Необходимость использования электронных фильтров

Магнитострикционные датчики линейного положения делятся на 3 большие группы:

  • Датчики линейного положения для промышленности
  • Датчики линейного положения для мобильной техники
  • Датчики измерения уровня жидкости

Далее, в качестве примера, рассмотрена группа датчиков для промышленности, разрабатываемых и производимых в Японии.

Датчики линейного положения для промышленности:

Различие серий R/G/E



Сравнение различных серий датчиков линейного положения

Измеряемая величинаположение‧скоростьположениеположение

RH-серия GH-серия EH-серия
Вход
Измеряемая длина 25-7600мм 50-7600мм 50-2500мм
Выход
Аналоговый 0~10V, 10~0V, 4~20mA, 20~4mA 0~10V, 10~0V, 4~20mA, 20~4mA 0~10V, 10~0V, 4~20mA, 20~4mA
SSI Binary/Gray, 24/25/26bit - Binary/Gray, 24/25bit
Точность
Разрешение Max 0.5μm (SSI) ∞ Max 10μm (CAN)
Линейность ±0.01% ПДИ ±0.02% ПДИ ±0.02% ПДИ
Воспроизводимость ±0.001% ПДИ ±0.001% ПДИ ±0.005% ПДИ
Условия эксплуатации
Рабочая температура -40~+50C -40~+80C -40~+75C
Класс защиты IP67 IP67 IP69
Испытание на удар 100G 100G 100G
Испытание на вибрацию 15G (30G опция) 15G (30G опция) 15G

Область применения серий R/G/E

Сталелитейное производство
Вулканизаторы
Турбины
Прессы

Серия EH/EE

Литьевые машины
Системы бутилирования
Щит машины

Взрывозащитная серия Т (Стабильная работа в суровых промышленных условиях, пожаростойкость и промышленная безопасность)

Тип защиты D
Огнеупорный корпус с пожаростойкой подключаемой камерой:
  • IBExU 14 ATEX 1232X
  • IECEx IBE 14.0062X
Тип защиты E
Огнеупорный корпус с подключаемой камерой повышенной прочности:
  • IBExU 14 ATEX 1232X
  • IECEx IBE 14.0062X
Ключевые свойства
  • ATEX, IECEx
  • Класс защиты IP67
  • Рабочая температура: -40~+75C (стандарт), -40~+85C (SIL 2, IEC 61508)
  • Выход: аналоговый 4-20mA
Область применения
  • Клапана управления газовыми и паровыми турбинами
  • Взрывоопасные области (угле/нефтедобывающее оборудование, нефте/газопроводы, химическая промышленность)
  • Области, требующие повышенной безопасности (электрогенераторы, системы аварийной остановки)
  • При работе с агрессивными средами

Серия GBS (сенсор с плоской головкой)

  • Измеряемая величина: Положение
  • Измеряемая длина: 25~3.250mm
Выход
  • Аналоговый: 0~10V, 10~0V, 4~20mA, 20~4mA
  • SSI: Binary/Gray, 24/25bit
Точность
  • Разрешение: 0.5μm (SSI)
  • Линейность: ≤0.02%, (min ±60μm)
  • Воспроизводимость: ≤0.005%, (min ±20μm)
Условия эксплуатации
  • Рабочая температура: -40~+100C
  • Класс защиты: IP67
  • Испытание на удар: 100г
  • Испытание на вибрацию: 15г

Серия RF (с гибким сенсором, для больших длин и ограниченных пространств)

Ключевые свойства
  • Возможность использования сенсора большой длины
  • Аналоговый выход (SSI, CAN, Profibus, EntherCAT, EntherNET/IP)
  • Возможна транспортировка сенсора в смотанном состоянии
  • Одновременное измерение в нескольких позициях (до 20)
Область применения
  • Режущие установки (бумага, металл, пленка и т.д.)
  • Танкеры/цистерны для всех видов промышленности
  • Вулканизаторы (производство шин)
  • В условиях ограниченного пространства

Серия RD4/RT4 (с разнесенными головками)
Ключевые свойства
  • В результате разделения головной части сенсора удалось снизить влияние окружающих условий (высокая температура, шумы различного происхождения и т.д.) на электронику внутри головки сенсора
  • Возможен выбор места крепления головки сенсора, что позволяет его использование в ограниченном пространстве
  • Возможность одновременно использовать 2 сенсора позволяет дополнительно контролировать точность результатов измерений
Область применения
  • Цилиндры высокого давления, ограниченное пространство
  • В условиях высоких температур (сталеплавильные предприятия, вулканизационные установки и т.д.)

Серия EE (сенсор для установки внутри цилиндров)
  • Измеряемая величина: Положение
  • Измеряемая длина: 50~2.500mm
Выход
  • Аналоговый: 4~20mA, 20~4mA
Точность
  • Линейность: ≤±0.02%, (min ±60μm)
  • Воспроизводимость: ≤±0.005%, (min ±20μm)
Условия эксплуатации
  • Рабочая температура: -40~+85C
  • Класс защиты: IP67
  • Испытание на удар: 100г
  • Испытание на вибрацию: 15г

Сравнение датчиков линейного положения Temposonics с датчиками других производителей

Inrodsensor

Тип сенсора Inrodsensor MTS RH-Series MTS GBS-Series
Серия IRS-51.2P18 RH GBS
Способ измерения Оригинальный (Absocoder) Магнитострикция Магнитострикция
Выход Binary/Gray, аналоговый SSI Binary/Gray, аналоговый, CAN, Profibus, Ether SSI, аналоговый
Измеряемая длина 25.6-1.024мм 25-7.600мм 25-3.250мм
Линейность 0.15+stroke(mm)/5000 ~±0.01% (min±50μm) ~±0.02% (min±60μm)
Разрешение 6.25μm ~0.5μm (SSI) 1μm
Воспроизводимость ? ~±0.001% (min±1μm) ~±0.005% (min±20μm)
Испытание на удар 500G 100G 100G
Испытание на вибрацию 20G 15G @10kHz (30г опция) 15G @10kHz
Класс защиты IP67 IP67 IP67
Рабочая температура -20~+105C -40~+75C -40~+90C (-40~+100C опция)
Другое Не нарушая изоляции возможна замена картриджа сенсора Использование для низких и высоких температур, Bluetooth

Отличительные качества магнитострикционные датчики линейного положения MTS (Temposonics) и Inrodsensor

  • Датчики Temposonics имеют преимущества над Inrodsensor как по цене, так и по таким характеристикам, как линейность и разрешение.
  • Датчики Inrodsensor выдерживают испытание на удар 500G (Temposonics 100G).
    ⇒ Есть ли необходимость в сенсорах, рассчитанных на более 100G?
  • Датчики Inrodsensor выдерживают испытание на вибрацию 20G (Temposonics 15G).
    ⇒ Редко бывает необходимость в более 15G. Если же и есть, то Temposonics предлагает опциально 30G.
  • Датчики Inrodsensor выдерживают работу при температуре 105С (стандартные модели Temposonics – до 75С).
    ⇒ Temposonics GBS-серия – до 100С. При более высокой температуре возможна установка сенсора с охлаждением.

Magnescale

Производитель Magnescale MTS Sensors
Серия HA-705LK + MSS-976R + MD50-2N/4N RH, Pressure Rod Type
Способ измерения Магнитный Магнитострикция
Выход A/B, Up/Down 0~10V, 10~0V, -10V~+10V, +10V~-10V, 4~20mA, 0~20mA 20~4mA, 20~0mA
SSI (Binary/Gray), CANbus, CANopen, Profibus, EtherCAT, EtherNet/IP, DeviceNet
Измеряемая длина 200-600мм Analog: 50-7.600мм, Digital: 25-7.600мм
Линейность ±3μm <±0.01%
Разрешение 0.5/1/2/5/10μm Analog: 16bit/0.0015%, SSI: 0.5μm, Ether/CATProfibus/EtherNet/IP: 1μm, CAN/Devicenet: 2μm
Воспроизводимость - <±0.001%
Испытание на удар 110G 100G
Испытание на вибрацию - 15G
Класс защиты IP67 IP67, IP68 (Integral Cabel), IP68/IP69 (SSH корпус)
Рабочая температура 0~+40C -40~+75C, EtherNet/IP: 0~+75C

Примеры использования

Сталелитейное производство:

регулирование положения разливочного ковша
Описание
Положение цилиндров разливочного ковша
Открытие/закрытие ковша
Открытие/закрытие промковша
Преимущества
Высокая точность
Надежность
Сложные условия (высокая температура, влага, масло и т.д.)
Типы сенсоров
RH, GT3

Сталелитейное производство:

регулирование положения сегментов
Описание
Сенсоры внутри цилиндров позволяют производить регулирование в режиме реального времени
Преимущества
Высокая точность
Надежность
Сложные условия (высокая температура, влага, масло и т.д.)
Типы сенсоров
RH, RS (IP68, IP69)

Сталелитейное производство:

прокатные станы
Описание
Регулирование положением цилиндров, отвечающих за положение валов
Преимущества
Высокая точность
Надежность
Сложные условия (высокая температура, влага, масло и т.д.)
При необходимости возможно размещение головок сенсоров на некотором расстоянии (для предотвращения механических повреждений)
Типы сенсоров
RD, RH

BROCHURES

Брошюра русском языке




Ask a question
Close

Ask a question


Successfully Thank you for you inquiry! You will receive a reply by e-mail as soon as possible.