Senzorii cu cablu extensibil sunt frecvent utilizaţi la automacarale şi stivuitoare. Dar senzorii cu bandă extensibilă oferă o alternativă mai rigidă care satisfice cu competenţă cerinţele ridicate de securitate.
Accidentele de macara sunt alarmante – dar de multe ori se constată că standardele de siguranță nu au fost urmate în mod corespunzător, eroarea de operator şi întreţinerea necorespunzătoare fiind factori care îşi aduc contribuţia. De aceea, designul macaralei ar trebui să includă componente care vor asigura că standardele ridicate de siguranţă, cum ar fi DIN EN 12999, sunt atinse. Senzorii sunt cel mai bun exemplu al acestui lucru – în automacarale, de exemplu, aceştia sunt folosiţi pentru a monitoriza poziţia braţelor de stabilizare, care este variabilă şi trebuie să fie cunoscută pentru a calcula cât de mare poate fi sarcina ridicată. Responsabili pentru poziţia absolută a braţelor de stabilizare, aceştia trebuie să fie siguri şi compacţi datorită spaţiului de montare limitat din interiorul vehiculului. Senzorii sunt, de asemenea, găsiţi în mecanismele de ridicare ale macaralelor şi stivuitoarelor, în cazul cărora acceleraţia maximă trebuie să fie monitorizată îndeaproape.
Pentru aceste aplicaţii au fost utilizaţi în mod uzual senzori de deplasare cu cablu.
Cablurile de măsurare pot avea probleme de fiabilitate, în special la schimbări extreme de temperatură sau atunci când sunt folosiţi şi scripeţi. Durabilitatea cablurilor a crescut odată cu fabricarea unor fire care să reziste la un număr mai mare de cicluri de îndoire, dar firele individuale fiind foarte subţiri, acestea sunt sensibile şi pot fi deteriorate cu uşurinţă. În unele cazuri este utilizat pentru protecţie un manşon din poliamidă PA12 care acoperă aceste cabluri, dar acest lucru nu rezolvă complet problema temperaturilor scăzute. PA12 poate absorbi 6% apă, astfel manşoanele cablurilor vor îngheţa în perioadele în care senzorul se află, de exemplu, în depozite frigorifice, la -300°C. La cicluri constante de îndoire în timpul acestor fluctuaţii de temperatură, manşonul se aşchiază şi curând provoacă defectarea senzorului. Deşi macaralele nu sunt întotdeauna supuse zilnic la schimbări extreme de temperatură, senzorii de deplasare cu cablu se folosesc adesea împreună cu scripeţi datorită spaţiului limitat de instalare. ASM a elaborat, prin urmare, senzori de deplasare cu bandă care înlocuiesc cablul cu o bandă din oţel inoxidabil durabil, cu grosime de 0,08 mm, oferind mai multe avantaje:
• Siguranţă mai mare, pentru că banda nu poate sări de pe cilindrul intern de bobinare dacă acceleraţia maximă admisibilă a benzii este depăşită;
• Riscul de formare a unei pojghiţe de gheaţă pe bandă este redus datorită suprafaţei plane şi netede, care poate fi curăţată cu perii externe;
• Banda este proiectată pentru un număr mai mare cicluri de îndoire, ceea ce reduce costurile de întreţinere în comparaţie cu senzorii cu cablu.
O bandă de măsurare permite ca această operaţie să fie făcută prin diverse metode, cum ar fi utilizarea unui tambur cu un contor integrat. Această implementare foloseşte o bandă cu marcaje şi găuri egal distanţate. Cu toate acestea, metoda nu este fiabilă pe termen lung, ca urmare a posibilelor erori de numărare a găurilor şi a uzurii mari care reduce durata de viaţă. Banda de măsurare din interiorul senzorilor ASM cu extensie de bandă nu conţine marcaje – poziția este determinată fie cu un element de sesizare a unghiului analog fie digital, precum un encoder. Pentru a satisface cerinţele ridicate de siguranţă, este folosit un encoder multitură magnetic absolut care este rezistent la murdărie, ulei şi apă, precum şi la şocuri, vibraţii şi modificări extreme de temperatură. O carcasă turnată integral asigură rezistenţa la condens.
Encoderul este cuplat direct la tamburul pe care se bobinează banda şi măsoară mişcarea unghiulară. Banda este ştearsă pentru eliminarea murdăriei acumulate şi nu are puncte slabe care să poată duce la rupere. În cazul în care banda nu este afectată de factori externi, are o viaţă mult mai lungă decât un cablu atunci când sunt folosiţi mai mulţi scripeţi. Testele au demonstrat că banda de măsurare poate rezista lucrului cu scripeţi care redirecţionează de două ori banda în direcţii opuse, situaţie imposibilă la utilizarea unui cablu.
Un senzor de poziţie trebuie să fie de multe ori cât mai mic posibil, lucru fezabil doar cu o bandă subţire în loc de un cablu care să se bobineze pe un tambur. Banda este înfăşurată – strat peste strat, fără niciun spaţiu intermediar – pe tambur într-un singur plan radial. Un arc spirală plat, care este fie coaxial, fie interior tamburului, tensionează banda.
Circumferinţa tamburului creşte cu fiecare rotire la 360°, ceea ce ar putea duce la o eroare de măsurare însă acest lucru este uşor de eliminat pe cale electronică aşa încât elementul de sesizare unghiulară nu este setat pe o distanţă unghiulară specifică.
Un alt aspect important este numărul de rotaţii – ieşirea senzorului a fost liniarizată electronic. În general, o liniaritate de 0,25% din întreaga scală este suficientă, dar unele aplicaţii necesită o valoare de până la 0,01%, care poate fi opţional oferită de senzorii ASM cu extensie de bandă.
Utilizarea frecventă a scripeţilor este comună la macarale, însă, la camioanele frigorifice se adaugă ca efect advers şi cicluri de temperatură extreme. Senzorii cu cablu al căror cablu este acoperit cu un manşon de plastic prezintă, prin urmare, o uzură prematură şi o tendinţă de rupere mai mare decât senzorii cu bandă. Suprafaţa netedă, plană, a benzii din oţel inoxidabil reduce fenomenul de depunere de gheaţă.
Senzorii cu extensie de cablu sunt, fără îndoială, o soluţie fiabilă şi competitivă ca preţ în multe aplicaţii. Cu toate acestea, ori de câte ori sunt utilizaţi scripeţii sau există diferenţe de temperatură, senzorii de poziţie cu bandă sunt o alegere mult mai bună!
Contact
O’BOYLE SRL
Piaţa Ştefan Furtună nr. 5, Ap. 9, Timişoara, Jud. Timiş
Tel.: 0256-201346
Fax: 0256-221036
office@oboyle.ro
www.oboyle.ro