Применение

Описание системы

Контроллер Opto Edge состоит из усилителя (1), к которому могут быть подключены два волоконно-оптических кабеля (2) длиной до 10 м через быстродействующее соединение. Первый волоконно-оптический кабель передает сигнал, генерируемый усилителем, в первый оптический датчик (3), тогда как второй волоконно-оптический кабель передает сигнал от второго оптического датчика (4), в усилитель в качестве полученного сигнала. Этот полученный сигнал обрабатывается в усилителе в выходной сигнал управления.

Контроллер Opto Edge работает с инфракрасным светом, который выдает чрезвычайно короткие и быстрые импульсные последовательности, которые позволяют надежно регистрировать быстро возникающие процессы даже при наличии воздействий внешних лучей. Система управления процессом, которая определяется пользователем, а также конструкция оптического датчика, требует высокой степени гибкости от системы.

Структура контроллера Opto Edge

В структуре системы, проиллюстрированной на рис.1, оптические датчики (3, 4) сконфигурированы в противоположных положениях для образования фотоэлектрического барьера. Материал (5), например, бумага или металл, прерывая световой луч и, в зависимости от перекрытой поверхности датчика, уменьшает световой поток, обнаруженный датчиком (4). Усилитель (1), который соединен при помощи волоконно-оптического кабеля (2), подает на его выходной сигнал (4 ... 20 мА), который пропорционален величине принимаемого светового потока (5) в зависимости от конструкции датчика (3,4) с точностью до +/- 0,5 мм.

На усилителе (1) предусмотрены возможности настройки, которые обеспечивают точную адаптацию типов волоконно-оптических кабелей, оптических преобразователей или выходных сигналов, например, для дискретного цифрового переключения или регистрации аналогового сигнала.

Особым преимуществом системы является то, что волоконно-оптические кабели и оптические датчики для передачи и приема идентичны и, следовательно, взаимозаменяемы. В результате модификация устройства может быть изменена во время монтажа. Например, фотоэлектрический барьер может быть изменен на рефлекторный датчик.

В рефлекторном датчике, показанном на рис.3, оптические датчики (3, 4) для сигналов передачи и приема расположены рядом друг с другом, например, над материалом (5). При таком расположении материал не прерывает траекторию лучей между передатчиком и приемником, а скорее отражает остаточный поток лучей, который определяется приемником (4). Выход соответствует расстоянию до материалов. При такой компоновке результатом также является токовый сигнал от усилителя (1), который пропорционален расстоянию.

Однако, при применении рефлекторных датчиков необходимо учитывать сопутствующие условия, которые влияющие на результат измерения. В частности, они включают коэффициент отражения материала (5) или отражение, обусловленное фоном (6), который не покрыт материалом. Влияния такого типа необходимо учитывать во время установки.

Регистрация трещин, сколов или неоднородностей

Трещины или неоднородности на краю материала в основном распознаются способами, описанными на рис.1 или рис.3. В соответствии с рис.1 трещины или неоднородность распознаются как короткие вспышки света при прохождении через них, тогда как в соответствии с рис. 3 в зависимости от фона, изменяется отражение.

Распознавание трещин или неровностей в характеристиках материала, например, отверстий, зависит от высокоскоростного приема со стороны системы регистрации. Если, например, в соответствии с рис.1 трещина около 2 мм шириной проходит мимо оптического преобразователя со скоростью ленты 10 м / с, длительность вспышки составляет 0,0002 с. В этом случае оптический усилитель должен иметь разрешение не менее 5 кГц. Аналогичные условия существуют, если, например, необходимо обеспечить распознавание края с точностью до нескольких миллиметров для быстрой пропускной способности прокатного стана труб с уменьшенной площадью поперечного сечения.

Усилитель большой мощности URA 408

Этот усилитель предназначен для подключения к источнику питания 24 В постоянного тока и имеет выходной токовый сигнал 4 ... 20 мА. Мгновенное значение тока отображается на ЖК-дисплее. Нулевую точку (4 мА) и усиление можно регулировать независимо, что позволяет смещать кривую характеристики параллельно, а также регулировать наклон. Чтобы охватить большие расстояния между фотоэлектрическими барьерами или большими интервалами при рефлекторном сканированием, мощность передачи может быть переключена на «длинную». Эти характеристики позволяют адаптировать систему к широкому спектру оптических преобразователей, волоконно-оптических кабелей или условий применений. Ультраволновый свет, создаваемый усилителем, имеет высокую частоту импульсов 50 кГц, что позволяет надежно регистрировать быстрые процессы в диапазоне 8-10 кГц.

Универсальный усилитель большой мощности URA 5001

Помимо основных характеристик, которые были описаны для усилителя URA 408, это устройство обладает дополнительными, которые делают его универсальным. Он также предназначен для источников переменного тока, имеет дополнительный выход 0 ... 10 В, а также два дискретных выхода PNP. Верхние и нижние пороговые значения могут быть установлены для всего диапазона характеристических кривых с помощью потенциометра. Если верхний порог превышен или нижний порог не достигнут, выход переключателя отключен и светится соответствующий светодиод. Если пороговое значение не достигнуто, значение сигнала находится в указанных пределах. Это сигнализирует третий светодиод. Эта индикация позволяет осуществлять прямой контроль или мониторинг. Для применений, в которых требуется более высокий ток выходного элемента или центральное устройство управления системой не воспринимает сигнала 0-10 В, необходимо выбрать конфигурацию с выходами – реле, вместо PNP-элементов.

Усилитель OKZ 550

Этот усилитель предназначен для использования с высокоэффективными однолучевыми барьерами ULM и ULL. Система состоит из одного передатчика, одного приемника и одного усилителя.

Волоконно-оптический кабель для усилителя ULL

Усилители используются, в частности, с высокотемпературными световыми барьерами. Волоконно-оптические кабели подключаются непосредственно с помощью быстросъемного соединения. Волоконно-оптические кабели используются, как правило, в высокотемпературных зонах, а усилители установлены в зонах с нормальными рабочими температурами. Сигнал усилителя передается к анализатору с помощью кабеля PVC или PUR длиной до 50 метров.

Волоконно-оптический кабель и оптический преобразователь

Применяемые волоконно-оптические кабели изготовлены из связки стекловолокон, которые помещены в гибкую трубу из нержавеющей стали или в металлический корпус для защиты от воздействия окружающей среды. Их можно подвергать температуре 250 ° C, а в специальных применениях до 350 ° C. Если ожидается высокая степень влажности, трубы из нержавеющей стали помещаются в дополнительную кремниевую оболочку. Наибольшим преимуществом волоконно-оптического кабеля является то, что он абсолютно нечувствителен к электрическим и магнитным воздействиям, устойчив к высоким температурам, не требует питания и по этой причине также может использоваться в тех областях, где существует опасность взрыва.

Преобразователи оптического сечения преобразуют круглый волоконный пучок волоконно-оптического кабеля в узкую линию света с высоким разрешением, которая может излучать или принимать оптические сигналы. Благодаря этому исключительно механическому изменению чувствительность реакции, которая была достигнута единожды, постоянна все время. По этой причине электрическая регулировка системы не требуется. Оптические преобразователи поперечного сечения поставляются с фиксированным предварительно собранным оптоволоконным кабелем и быстросъемным соединением. Это уменьшает потери в оптических линиях передачи. Волоконно-оптические кабели для подключения к объективам оснащены быстросъемным соединением с обоих сторон. Стандартная длина кабеля составляет 2 м и 3 м. Для достижения большей длины волоконно-оптические кабели могут быть соединены с помощью соединителя. Потери соединения составляют около 30%.

Прикрепляющая оптика

Прикрепляющая оптика фокусирует инфракрасное излучение, передаваемое оптоволоконным кабелем. Они имеют угол апертуры в диапазоне 2 ... 15 °, что обеспечивает точное определение объекта. Они увеличивают диапазон при использовании в световых барьерах. Прикрепляющая оптика с щелевым углом апертуры лучше всего подходит для захвата объектов на уровне входного отверстия.

Для высокотемпературных применений используются волоконно-оптические кабели и оптика, рассчитанные на температуру до 250 ° C (до 350 ° C по запросу).

Утверждение для систем безопасности

Датчики для личной безопасности должны иметь официальное утверждение в соответствии с EN 954-1 и должны быть соответствующим образом маркированы. Датчики, которые не имеют маркировки, не должны использоваться для таких применений.