Использование датчиков LVDT и линейных преобразователей для размерного и геометрического контроля

I Преобразователи LVDT позволяют проводить точные измерения на механических деталях. или на любом объекте, который можно измерить контактным датчиком.

В сочетании со специальными усилителями сигнала они позволяют измерение размерных характеристик (толщины, ширины, позиции, высоты, диаметры, овальность) и геометрический (плоскостность, параллельность, перпендикулярность, колебание, эксцентриситет и соосность) с миллезимальной точностью даже на сложных механических деталях.

Преобразователи LVDT с пружинной системой привода (с фиксированной механической предварительной нагрузкой) или преобразователи LVDT с пневматическим приводом особенно подходят для автоматических измерительных систем.

Некоторые семейства зондов LVDT могут быть выполнены с вакуумным механизмом смещения.

Возможны датчики с радиальным кабельным выходом, с осевым кабельным выходом или с системами быстрого подключения и отключения.

RODER производит комплексные системы «под ключ», состоящие из датчиков LVDT, усилителей и электронных контроллеров, систем сбора данных, программного обеспечения для статистического и механического контроля, специально разработанного.

Измерительные системы RODER находят применение во многих отраслях промышленности: точная механика, обработка листового металла, литье пластмасс, электромедицина, металлургия, металлургия.


Применение преобразователей LVDT

Типичные области применения измерительных систем на основе преобразователей LVDT связаны с измерением механических деталей, изготовленных из пластмасс, в секторе стекла, в секторе обработки деформации.

Размерные и геометрические измерения и проверки штампованных и вырезанных деталей

Датчики LVDT в сочетании с системами MODULCHECK производства RODER позволяют проводить измерения в короткие сроки и непосредственно на производственной линии плоскостность формованных, нарезанных, ламинированных или литых деталей, Измерение плоскостности выполняется с помощью матрицы датчиков, способной обнаруживать различия по сравнению с сертифицированным мастером калибровки. Результатом теста является отображение проверенных областей с относительным числовым значением отклонения от идеальной формы.

Очень интуитивно понятное графическое представление позволяет быстро и надежно определить области несоблюдения, Все полученные данные могут быть использованы для статистических расчетов (Sigma, Cp, Cpk, Cm, Cmk) или для реализации контрольных карт (XS, XR, тренд процесса, распределение населения).

Проверка формы на крупных частицах

Зонды LVDT в сочетании с системами MODULCHECK производства RODER позволяют контроль формы объектов любого размера и материала, Проверка формы проводится по сравнению с эталонный мастер и все различия выделены быстро и интуитивно. Можно генерировать сигналы о недопустимости или частичном несоответствии продукта. Система также может быть установлена ​​в роботизированные зоны управления и автоматические стенды автоматического управления, В этой конфигурации все операции проверки могут контролироваться напрямую с помощью ПЛК или автоматической производственной системы.

Измерение колебаний и эксцентриситета на вращающихся деталях

Датчики LVDT в сочетании с системами MODULCHECK производства RODER, позволяет определять геометрические характеристики деталей, подвергаемых вращению на задней бабке. Таким образом, можно измерять диаметры, овализации и колебания, а также округлость, цилиндрическость и данные радиального профиля объекта. (важно в приложениях, таких как измерение распределительных валов). Измерение также может быть получено с помощью измерительных машин, специально разработанных для этого типа контроля в метрологической лаборатории или на производственной линии (3D измерительные машины, профилометры, оптические машины).

Общие характеристики систем, предлагаемых RODER

  • Отличная повторяемость, долговечность и долговечность.
  • Все датчики LVDT RODER установлены на шариковых подшипниках, за исключением миниатюрных осевых датчиков.
  • Направляющая шарикового подшипника очень нечувствительна к радиальным силам, действующим на измерительный стержень. Устройство против вращения обеспечивает идеальное движение механической направляющей системы.
  • Аксиальные направляющие зондов надежно защищены от проникновения жидкостей (масла) или твердых частиц (пыли) через защитные эластомерные качественные сильфоны.
  • Вставки (измерительные вставки) можно заменить или заменить. Доступен широкий выбор геометрических форм и размеров.
  • Измерительная сила может быть отрегулирована путем замены пружины в зависимости от модели зонда.
  • Диаметр корпуса зонда 8 мм. Его можно заблокировать по всей длине.
  • Степень защиты IP65 в соответствии с IEC 60529.
  • Широкий ассортимент аксессуаров, включая измерительные вставки, пружинные наборы и т. Д.
  • Датчики LVDT, совместимые с измерительным оборудованием других производителей, доступны по запросу.

RODER предлагает полный набор датчиков LVDT (аналоговые электронные датчики) и специальные измерительные приборы для самых требовательных приложений.

Стандартные зонды LVDT RODER

Стандартные зонды, также известные как полумостовые зонды, работают в соответствии с электрическим принципом магнитной связи. Датчики LVDT могут использоваться в сочетании с измерительными приборами других производителей для получения полного диапазона измерений и геометрических измерений.

Эти датчики известны как датчики LVDT (линейный переменный преобразователь). Все электронные датчики RODER могут использоваться как с ручными инструментами, внутренними или внешними, так и в сочетании с другими типичными измерительными приборами и опорами.

RODER может поставлять осевые датчики с линейным смещением измерительного стержня, угловые датчики с поворотным рычагом или параллельные направляющие датчики, специально разработанные для многоквотных устройств, и любое другое оборудование для контроля в процессе, что позволяет экономить многие компоненты сборка, которая, за очень немногими исключениями, по существу, выполняет сравнительные измерения.

На основе основного мастера, который может быть измерительным блоком, установочным кольцом или любым другим элементом, принятым в качестве такового, сравниваются различные размеры тестируемого элемента - все измерения выполняются с высокой точностью.

Что такое LVDT?

LVDT обозначает линейный переменный дифференциальный трансформатор. Это тип электромеханического преобразователя, способного преобразовывать прямолинейное движение объекта, с которым он механически связан, в соответствующий электрический сигнал. Датчики линейного положения LVDT способны измерять перемещения от нескольких миллионных долей миллиметра до нескольких миллиметров.

Внутренняя структура датчика LVDT состоит из первичной обмотки, центрированной между парой вторичных обмоток, симметрично расположенных от первичной обмотки. Катушки намотаны на одну термостойкую опору, герметизированы от влаги, обернуты в магнитный экран с высокой проницаемостью, а затем закреплены в цилиндрическом корпусе из нержавеющей стали. Этот узел катушки обычно является стационарным элементом датчика положения.

Движущийся элемент LVDT представляет собой отдельную трубчатую арматуру из магнитопроницаемого материала. Это называется сердечником, который может свободно перемещаться в осевом направлении внутри полого отверстия катушки и механически связан с объектом, положение которого измеряется. Во время работы первичная обмотка LVDT возбуждается переменным током соответствующей амплитуды и частоты, известным как первичное возбуждение.

Электрический выходной сигнал LVDT представляет собой дифференциальное переменное напряжение между двумя вторичными обмотками, которое зависит от осевого положения сердечника внутри катушки LVDT. Обычно это выходное напряжение переменного тока преобразуется соответствующими электронными цепями в высокое напряжение постоянного тока или ток, который более удобен в использовании.

Зачем использовать LVDT?

Бесконечное разрешение

Поскольку LVDT работает в соответствии с принципами электромагнитной связи в полностью аналоговой системе, он может измерять бесконечно малые изменения в положении ядра. Эта бесконечная разрешающая способность ограничена только шумом в формирователе сигналов LVDT и разрешением выходного дисплея. Эти же факторы дают LVDT исключительную повторяемость.


Повторяемость нулевой точки

Положение центральной нулевой точки LVDT чрезвычайно стабильно и воспроизводимо даже в широком диапазоне рабочих температур. Это означает, что ЛРДТ хорошо работает в качестве датчика положения rifermento в закрытых системах управления с обратной связью и в балансировочных инструментов, высокая производительность сервопривода.


Быстрый динамический ответ

Конкретная конструкция позволяет LVDT очень быстро реагировать на изменения в положении ядра. Динамический отклик самого датчика LVDT ограничен только инерционным воздействием массы легкого ядра.


Абсолютный выход

LVDT является абсолютным устройством вывода, в отличие от инкрементного устройства вывода. Это означает, что в случае сбоя питания данные о местоположении, отправленные LVDT, не будут потеряны. Когда измерительная система перезапускается, выходное значение LVDT будет таким же, как и раньше, до прекращения подачи питания.

Некоторые примеры датчиков LVDT

Il индуктивный датчик смещения, Также известный как ЛРДТявляется электромагнитным устройством, используемым для измерения малых смещений. Преобразователь LVDT обладает высокой точностью и воспроизводимостью даже в сложных условиях работы и при наличии загрязнений.

Датчики положения и перемещения соно прочные и надежные, они обеспечивают длительный срок эксплуатации. Они предлагают диапазоны измерения от 0,2 до 10 мм. Доступны экономичные миниатюрные версии под давлением, с пружинным щупом, со встроенной электроникой или без нее.

Датчики LVDT с более широкими диапазонами измерения, индивидуальные формы конструкции и более высокие температурные диапазоны отклонения также возможны

Конструктивные заметки датчика LVDT

Преобразователь выполнен с помощью трубки, состоящей из трех обмоток, расположенных с параллельными осями и с подвижным ферромагнитным цилиндрическим сердечником внутри. Центральная обмотка говорит первичный e gli altri due вторичный: первичный подключен к генератору переменного напряжения, выходное напряжение измеряется на концах вторичных.

Когда сердечник находится в центре, напряжение, наведенное на вторичные обмотки, будучи намотанными в несогласованном направлении, равно, но противоположно, так что измеренный сигнал напряжения практически равен нулю. С другой стороны, когда ядро ​​движется, взаимные индуктивности меняются, и в зависимости от того, движется ли он влево или вправо, индуктивная связь со вторичной обмоткой слева или справа соответственно будет больше. Следовательно, выходной сигнал будет изменяться пропорционально движению сердечника.

Усилители для датчиков LVDT

Так называемый используется для перевода выходного сигнала LVDT фазодискриминационные демодуляторы, Это электронные устройства, которые позволяют извлекать эффективное значение напряжения, которое представляет собой смещение, и интерпретировать, из какой части нуля происходит смещение. Самый известный из всех использует двойной мост Грейца, который выпрямляет переменный сигнал, поступающий от вторичных обмоток, и делает его алгебраической суммой В зависимости от знака суммы можно понять, из какой части нуля произошло смещение.

LVDT - очень чувствительный преобразователь, способный измерять смещения порядка микрометровых долей. В зависимости от частоты источника питания первичной обмотки и массы сердечника существуют частоты среза в несколько сотен герц и, следовательно, хорошие динамические отклики на быстрые движения, которые со временем меняются.