Первичные преобразователи

2) отражение  от рефлектора - в этом методе  приемник и передатчик датчика  находятся в одном корпусе.  Напротив датчика устанавливается  рефлектор (отражатель). Датчики  с рефлектором устроены так,  что благодаря поляризационному  фильтру они воспринимают отражение  только от рефлектора. Это рефлекторы, которые работают по принципу  двойного отражения. Выбор подходящего рефлектора определяется требуемым расстоянием и монтажными возможностями.

 Посылаемый  передатчиком световой сигнал  отражаясь от рефлектора попадает  в приемник датчика. Если световой  сигнал прекращается, приемник немедленно  реагирует, меняя состояние выхода.

3) отражение  от объекта - в этом методе  приемник и передатчик датчика  находятся в одном корпусе.  Во время рабочего состояния  датчика все объекты, попадающие  в его рабочую зону, становятся  своеобразными рефлекторами. Как  только световой луч отразившись  от объекта попадает на приемник  датчика, тот немедленно реагирует,  меняя состояние выхода.

4) фиксированное  отражение от объекта -принцип  действия датчика такой же  как и у "отражение от  объекта" но более чутко  реагирующий на отклонение от  настройки на объект. Например, возможно  детектирование вздутой пробки  на бутылке с кефиром, неполное  наполнение вакуумной упаковки  с продуктами и т.д. 

По своему назначению фотодатчики делятся  на две основные группы: датчики  общего применения и специальные  датчики. К специальным, относятся  типы датчиков, предназначенные для  решения более узкого круга задач. К примеру, обнаружение цветной  метки на объекте, обнаружение контрастной  границы, наличие этикетки на прозрачной упаковке и т.д.

Задача  датчика обнаружить объект на расстоянии. Это расстояние варьируется в  пределах 0,3мм-50м, в зависимости от выбранного типа датчика и метода обнаружения.

Микроволновые датчики

На смену  кнопочно - релейным пультам приходят микропроцессорные автоматические системы управления технологическим  процессом (АСУ ТП) высочайшей производительности и надежности, датчики оснащаются цифровыми интерфейсами связи, однако это не всегда приводит к повышению  общей надежности системы и достоверности  ее работы. Причина заключается в  том, что сами принципы действия большинства  известных типов датчиков накладывают  жесткие ограничения на условия, в которых они могут использоваться.

Например, для слежения за скоростью движения промышленных механизмов широко применяются  бесконтактные (емкостные и индуктивные), а также тахогенераторные устройства контроля скорости (УКС). Тахогенераторные УКС имеют механическую связь с движущимся объектом, а зона чувствительности бесконтактных приборов не превышает нескольких сантиметров.

Все это  не только создает неудобства при  монтаже датчиков, но и существенно  затрудняет использование этих приборов в условиях пыли, которая налипает на рабочие поверхности, вызывая  ложные срабатывания. Перечисленные  типы датчиков не способны напрямую контролировать объект (например, ленту конвейера) - они настраиваются на движение роликов, крыльчаток, натяжных барабанов  и т. д. Выходные сигналы некоторых  приборов настолько слабы, что лежат  ниже уровня промышленных помех от работы мощных электрических машин.

Аналогичные трудности возникают при использовании  традиционных сигнализаторов уровня - датчиков наличия сыпучего продукта. Такие устройства необходимы для  своевременного отключения подачи сырья  в производственные емкости. К ложным срабатываниям приводит не только налипание  и пыль, но и прикосновение потока продукта при его поступлении  в бункер. В неотапливаемых помещениях на работу датчиков влияет окружающая температура. Ложные срабатывания сигнализаторов вызывают частые остановки и запуски  нагруженного технологического оборудования - основную причину его аварий, приводят к завалам, обрыву конвейеров, возникновению  пожаро- и взрывоопасных ситуаций.

Указанные проблемы несколько лет назад  привели к разработке принципиально  новых типов приборов - радиолокационных датчиков контроля скорости, датчиков движения и подпора, работа которых  основана на взаимодействии контролируемого  объекта с радиосигналом частотой около 1010 Гц.

Использование микроволновых методов контроля за состоянием технологического оборудования позволяет полностью избавиться от недостатков датчиков традиционных типов.

Отличительными  особенностями этих устройств являются:

- отсутствие  механического и электрического  контакта с объектом (средой), расстояние  от датчика до объекта может  составлять несколько метров;

- непосредственный  контроль объекта (транспортерной  ленты, цепи) а не их приводов, натяжных барабанов и т. д.;

- малое  энергопотребление; 

- нечувствительность  к налипанию продукта за счет  больших рабочих расстояний;

- высокая  помехоустойчивость и направленность  действия;

- разовая  настройка на весь срок службы;

- высокая  надежность, безопасность, отсутствие  ионизирующих излучений.

Принцип действия датчика основан на изменении  частоты радиосигнала, отраженного  от движущегося объекта. Это явление ("эффект Допплера") широко используется в радиолокационных системах для  дистанционного измерения скорости. Движущийся объект вызывает появление  электрического сигнала на выходе микроволнового приемо-передающего модуля.

Так как  уровень сигнала зависит от свойств  отражающего объекта, датчики движения могут использоваться для того, чтобы  сигнализировать об обрыве цепи (ленты), наличии на конвейерной ленте  каких-либо предметов или материалов. Лента имеет гладкую поверхность  и низкий коэффициент отражения. Когда мимо датчика, установленного над рабочей веткой транспортера, начинает двигаться продукт, увеличивая коэффициент отражения, прибор сигнализирует  о движении, то есть, фактически о  том, что лента не пуста. По длительности выходного импульса можно на значительном расстоянии судить о размере перемещаемых предметов, производить селекцию и  т.д.

При необходимости  заполнить какую-либо емкость (от бункера  до шахты) можно точно определить момент окончания засыпки - опущенный  на определенную глубину датчик будет  показывать движение наполнителя до тех пор, пока не будет засыпан.

Конкретные  примеры использования микроволновых  датчиков движения в различных отраслях промышленности определяются ее спецификой, но в целом они способны решать самые разнообразные задачи безаварийной эксплуатации оборудования и повысить информативность автоматизированных систем управления.