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圖爾克的新型帶示教按鈕或M18/M30規(guī)格示教電纜的電容式傳感器

    在容器液位監(jiān)測應(yīng)用中，傳感器技術(shù)似乎存在無限的發(fā)揮空間：超聲波傳感器、光電傳感器、無線電或微波技術(shù)、基于浮子動作的機械式液位測量系統(tǒng)、閘門式開關(guān)或振動傳感器，有時還可以使用基于壓差、導(dǎo)電率或電容測量進行液位檢測的系統(tǒng)。當(dāng)中的某些技術(shù)可以提供容器實際填充液位的信息，另外一些技術(shù)則被用于限位開關(guān)以防止容器填充液位過低或過高。電容式傳感器技術(shù)能夠同時實現(xiàn)這兩種功能。

    電容式傳感器工作原理

    電容式傳感器在設(shè)計上與電容器類似：兩塊電極板，當(dāng)中間存在介質(zhì)時可儲存一定量的電荷。該“電容器”的電荷水平或電容會隨兩塊電極板之間的介質(zhì)發(fā)生改變，這種變化可解讀為信號。利用這一原理，通過將兩塊電極板浸入到被測介質(zhì)中，根據(jù)容器填充液位的變化所導(dǎo)致的電容變化，便可以精確地測出填充液位。電容式傳感器通常采用全封閉外殼，使用時被安裝在待測容器的外壁以探測容器內(nèi)壁側(cè)有無介質(zhì)。

    外部檢測填充液位

    電容式液位測量的一大優(yōu)點是安裝簡單。它可以直接安裝在容器的外壁，不過前提是容器采用的是非金屬材料，而且介質(zhì)的介電常數(shù)必須高于空氣以便區(qū)分容器的滿、空狀態(tài)——大多數(shù)應(yīng)用都有這一要求，填充對象為氣體的容器除外。

    基于這種方法探測液位的電容式傳感器在使用前必須由用戶對其待測介質(zhì)進行示教：用戶將傳感器安裝到容器上并“示教”介質(zhì)存在和不存在情況下對應(yīng)的液位。許多傳感器都在末端配有一個電位器用于執(zhí)行此類設(shè)置，但這種設(shè)置要求操作者必須有一定的經(jīng)驗，或至少有精確的操作指導(dǎo)。對此類傳感器進行開關(guān)點示教時還必須注意留取一定的裕量，否則它可能會將附著在傳感器帽或容器內(nèi)壁上的沉積物誤讀為容器滿狀態(tài)。

    填充介質(zhì)發(fā)生改變時，必須對電容式傳感器進行重置。以前，技術(shù)人員必須在現(xiàn)場使用螺絲刀執(zhí)行這一操作。如果當(dāng)中涉及到拆蓋或傳感器難以夠取，這便會成為十分耗力的工作。

    一鍵式示教：經(jīng)驗“內(nèi)置”

    與以往使用螺絲刀重置傳感器不同，圖爾克新型BCT系列電容式傳感器只需單按按鈕即可輕易完成示教。集成有示教功能的傳感器配備了兩個按鈕，一個用于設(shè)置滿液位，另一個用于設(shè)置空液位。無論容器是空是滿，用戶隨時都可以示教，而且BCT系列傳感器會自動在實際開關(guān)點附近設(shè)置一個緩沖區(qū)——圖爾克已將技術(shù)人員的相關(guān)經(jīng)驗成功地“內(nèi)置”到了傳感器中。對于市場上其它同類產(chǎn)品，用戶必須對兩種狀態(tài)分別進行示教——如果傳感器已經(jīng)安裝固定，用戶就不得不執(zhí)行容器排空操作，或在換用新介質(zhì)時至少需要將傳感器拆下進行重置。

BCT傳感器可設(shè)置為常開和常閉觸點，能夠檢測“介質(zhì)存在”、“介質(zhì)不存在”和“一般示教”狀態(tài)

    全方位可見LED指示燈

    對于BCT系列傳感器，只有當(dāng)被測介質(zhì)十分難以檢測時，用戶才需要同時示教“介質(zhì)存在”和“介質(zhì)不存在”狀態(tài)。而且示教失敗時LED指示燈還會快速閃爍以提示用戶。該傳感器甚至還能自動檢查所選設(shè)置的邏輯準確性。例如，如果介質(zhì)存在時被示教為“介質(zhì)不存在”，或介質(zhì)不存在時被示教為“介質(zhì)存在”，傳感器將拒絕接受該示教，并通過LED指示燈指示此錯誤。

    其它優(yōu)勢：傳感器后側(cè)的示教按鈕有一個暗色的樹脂玻璃外罩。如果LED燈被點亮，傳感器的整個背部都將被照亮。這一可視性十分有用，特別是當(dāng)傳感器正后方區(qū)域存在蓋子或安裝支架等障礙物時。

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堅固耐用的電容式傳感器用于移動建筑機和農(nóng)業(yè)機械

    遠程示教型號

    圖爾克還推出了一款通過電纜示教的無按鈕傳感器。開關(guān)點可通過圖爾克提供的示教適配器設(shè)置，后者可以安裝在遠離傳感器的控制中心或控制臺。例如，農(nóng)業(yè)機械制造商可以將BCT傳感器安裝在聯(lián)合收割機的管路上，駕駛員在駕駛室內(nèi)簡單一按即可示教新介質(zhì)。如果谷物類型發(fā)生變化，駕駛員也只需按下按鈕設(shè)置新的切換閥值。遠程示教型號的設(shè)置邏輯與按鈕示教型號的相同。上述遠程示教功能還可用作其它用途：如果BCT傳感器安裝在非常難以夠取的地方，通過電纜進行設(shè)置便可大大簡化操作；這一型號還能為傳感器提供可靠保護，防止現(xiàn)場人員擅自操作。

    傳感器型號

    通過將常開和常閉觸點結(jié)合到同一型號，圖爾克成功縮減了BCT系列產(chǎn)品的型號數(shù)量。新型號采用圓柱形外螺紋塑料外殼，以M18和M30兩種規(guī)格供應(yīng)，并具有帶銨鈕示教和編程線纜示教兩種選項。四種型號都支持NPN或PNP信號類型。

    典型應(yīng)用

    所有非導(dǎo)電材質(zhì)容器的填充液位檢測都是BCT系列傳感器的用武之地。容器內(nèi)可裝載液體、微粒、顆粒物以及粗粒填充物。液體的顏色和渾濁度對電容式傳感器沒有影響，泡沫也不是問題。它們只根據(jù)設(shè)置開關(guān)點檢測是否存在介質(zhì)。

    摘自《自動化博覽》2015年10月刊