Выключатели (датчики) бесконтактные емкостные
Описание и принцип действия
Емкостные бесконтактные выключатели (ВБЕ) имеют чувствительный элемент в виде вынесенных к активной поверхности пластин конденсатора. Упрощенная функциональная схема ВБЕ изображена на рисунке.
Приближение объекта из любого материала к активной поверхности ведет к изменению емкости конденсатора, параметров генератора и в конечном итоге к переключению коммутационного элемента.
В качестве управляющего объекта для емкостного датчика (уровнемера) могут использоваться любые материалы: магнитные и немагнитные, проводники и диэлектрики, твердые и жидкие.
Объекты из металла или из диэлектрика с большей диэлектрической постоянной, например вода, воздействуют на ВБЕ в большей степени. Мелкие или тонкие объекты слабо воздействуют на ВБЕ.
Расстояние воздействия емкостных бесконтактных выключателей в значительной степени определяется параметрами управляющего объекта. Чем меньше диэлектрическая проницаемость материала объекта и чем меньше его размер, тем меньше должно быть расстояние между объектом и чувствительной поверхностью датчика для его срабатывания. Расстояние воздействия измеряется с помощью нормированной пластины из стали, пластина заземляется. Пластина имеет форму квадрата со стороной, равной диаметру чувствительной поверхности датчика или тройному номинальному расстоянию воздействия Sn в зависимости от того, какая величина больше. Толщина пластины 1 мм.
Для определения фактического номинального расстояния воздействия можно использовать следующие поправочные коэффициенты, уменьшающие номинальное расстояние воздействия:- металл — 1,0
- вода — 1,0
- стекло — 0,5
- дерево — 0,2–0,7
- масло — 0,1
При использовании диэлектриков в качестве управляющего объекта зависимость номинального расстояния воздействия от диэлектрической проницаемости можно определить с помощью графика.
| Аммиак | 16 | Полиамид | 5 |
| Бумага | 2,3 | Полипропилен | 2,3 |
| Бензол | 2,3 | Полистирол | 3 |
| Винипласт | 4 | Полиэтилен | 2,3 |
| Вода | 80 | Спирт этиловый | 26 |
| Воздух | 1 | Стекло | 5 |
| Гетинакс | 7,5 | Стеклотекстолит | 5,5 |
| Дерево | 2-7 | Тальк | 1,6 |
| Масло трансформ. | 2,3 | Текстолит | 7,5 |
| Мрамор | 8,3 | Толуол | 2,4 |
| Нефть | 2,2 | Цемент | 2 |
| Оргстекло | 3,2 |
Монтаж, настройка, эксплуатация
При проектировании размещения ВБЕ неутапливаемого исполнения следует учитывать минимально допустимые стандартом расстояния до окружающих элементов конструкций из металла.
Для ВБЕ, имеющих фланцевый корпус, перед активной поверхностью также требуется зона, свободная от демпфирующего материала (металла) на расстоянии, равном 3Sn. На практике допустимо размещение ВБЕ с меньшими расстояниями до металла, но при этом снижается его чувствительность.
При монтаже и эксплуатации производится настройка срабатывания ВБЕ с помощью встроенного многооборотного потенциометра регулировки чувствительности. Следует иметь в виду, что при этом изменяется не только срабатывание, но и возврат в исходное состояние ВБЕ.
Емкостные ВБ могут иметь нерегулируемую задержку переключения коммутационного элемента 500 мс для предотвращения ложных срабатываний.
Применение
Наиболее широкое применение ВБЕ нашли в качестве надежных и дешевых емкостных датчиков (уровнемеров) контроля максимального или минимального уровня жидких или сыпучих материалов. При этом возможен монтаж и обслуживание ВБЕ вне резервуаров или бункеров.
ВБЕ срабатывает и от материала, находящегося за каким-либо диэлектриком, например, он будет чувствовать муку через пластину из стеклотекстолита. В качестве иллюстрации такой работы с учетом влияния окружающего металла можно привести следующий пример применения. При диаметре отверстия в металлическом резервуаре, равном тройному диаметру активной поверхности бесконтактного выключателя ВБЕ-Ц30-96У-..., он будет реагировать на минеральное масло через стекло толщиной 18 мм, а при диаметре отверстия в резервуаре, равном двойному диаметру активной поверхности — через стекло толщиной 6 мм.
Возможно применение штыревых ВБЕ-Т20-100У-... для контроля протока жидкости в трубах.
ВБЕ применяется также для счета или позиционирования различных объектов из неметаллических материалов.
Номенклатура
- ВБЕ-Т20-80С-2113-3А
- ВБЕ-Ц18-82С-2113-ЗА
- ВБЕ-Ц18-82С-2123-ЗА
- ВБЕ-Ц30-96К-2111-ЗА
- ВБЕ-Ц30-96К-2112-ЗА
- ВБЕ-Ц30-96К-2113-ЗА
- ВБЕ-Ц30-96К-2121-ЗА
- ВБЕ-Ц30-96К-2123-ЗА
- ВБЕ-Ц30-96У-2111-ЗА
- ВБЕ-Ц30-96У-2112-ЗА
- ВБЕ-Ц30-96У-2113-ЗА
- ВБЕ-Ц30-96У-2121-ЗА
- ВБЕ-Ц30-96У-2123-ЗА
- ВБЕ-Ф60-40У-2111-ЗА
- ВБЕ-Ф60-40У-2113-ЗА
- ВБЕ-Ф60-40У-2123-3А
- ВБЕ-Т20-80У-2241-ЛА
- ВБЕ-Т20-80У-2242-ЛА
- ВБЕ-Ц30-96К-2241-ЛА
- ВБЕ-Ц30-96К-2242-ЛА
- ВБЕ-Ц30-96У-2241-ЛА
- ВБЕ-Ц30-96У-2242-ЛА
- ВБЕ-Ф60-40У-2241-ЛА
- ВБЕ-Ф60-40У-2242-ЛА
См. также:
