оптоволоконный датчик E32-DC200 E32DC200 E32-DC200

Omron E32-DC200 | Диффузный отражающий оптоволоконный датчик — M6, 900 мм, SUS304, IP67, 2 м оптоволокна, от −40°C до +70°C

Обзор

Оптоволоконный датчик диффузного отражения Omron E32-DC200 серии E32-D от Omron представляет собой головку датчика, являющуюся частью двухкомпонентной системы обнаружения, которая разделяет место обнаружения и место обработки сигнала.

Наконечник с резьбой M6 × 0,75 мм содержит сенсорный элемент из нержавеющей стали SUS304, а 2-метровое пластиковое оптоволокно передает световые сигналы к отдельно установленному блоку усилителя, который генерирует выходной сигнал переключения.

В наконечнике M6 нет никакой электроники; вся тепловыделяющая схема находится в усилителе, в панели управления, вдали от точки обнаружения.

Именно в этом и заключается смысл оптоволоконного зондирования.

E32-DC200 может быть ввинчен в места, где обычный фотоэлектрический датчик не выдержит или не поместится — внутри сварочных приспособлений, рядом с нагретыми плитами, внутри оснастки для литья под давлением, в полостях, слишком маленьких для стандартного корпуса датчика.

Резьба M6 подходит для отверстий меньшего диаметра, чем карандаш, а сенсорный элемент из SUS304 выдерживает тепло, пар, смазочно-охлаждающую жидкость и механический контакт, типичные для тесных машинных узлов. Защита IP67 на сенсорном элементе обеспечивает защиту от погружения, которое может возникнуть из-за положения установки оптоволокна.

Режим диффузного отражения означает, что E32-DC200 излучает и принимает свет с одного и того же конца.

Нет необходимости устанавливать отражатель, нет оптоволокна напротив на другой стороне зазора обнаружения — датчик излучает свет в сторону цели и обнаруживает то, что отражается обратно.

Это значительно упрощает установку, когда доступна только одна сторона точки обнаружения, и делает E32-DC200 подходящим для обнаружения наличия или отсутствия отдельных компонентов, деталей на конвейерах, этикеток на упаковке и поверхностных особенностей движущихся заготовок.

Основные характеристики

Сенсорный элемент из SUS304 — почему материал важен в точке обнаружения

Наконечник из нержавеющей стали SUS304 у E32-DC200 не случаен — это деталь спецификации, определяющая, где физически может быть установлен этот датчик. SUS304 — это аустенитная нержавеющая сталь, устойчивая к коррозии в присутствии смазочно-охлаждающих жидкостей, пара и легких химических воздействий, типичных для обрабатывающей и производственной среды.

Она не корродирует и не покрывается пятнами при циклах намокания и высыхания, сопровождающих операции станков, залитых СОЖ. 

Там, где наконечник датчика из чистой латуни окислялся бы, темнел и требовал бы периодической очистки для поддержания оптических характеристик, наконечник из SUS304 сохраняет свое состояние поверхности при минимальном обслуживании.

Механическая твердость SUS304 также делает наконечник устойчивым к случайным контактам — легким царапинам и незначительным ударам, которые возникают, когда инструмент или заготовки проходят близко к датчику в тесных установках.

Эти события происходят в реальных производственных условиях, независимо от того, насколько тщательно датчик позиционируется во время настройки, и SUS304 выдерживает их без деформации оптической поверхности, что могло бы привести к смещению оптического выхода.

Диапазон обнаружения 900 мм и зависимость от усилителя

Заявленный диапазон обнаружения 900 мм является не внутренним свойством одного только оптоволоконного датчика E32-DC200 — это диапазон, достигаемый при подключении датчика к усилителю E3NX-FA, работающему в стандартном (ST) режиме, к белому листу бумаги в контролируемых условиях испытаний. С усилителем E3X-HD в том же режиме тот же оптоволоконный датчик достигает 600 мм до той же цели.

Разница обусловлена мощностью излучаемого света усилителем и чувствительностью приемника, а не самим оптоволоконным блоком.

На практике рабочее расстояние обнаружения для конкретного применения будет зависеть от отражательной способности, цвета и текстуры поверхности цели. Темные или непоглощающие поверхности отражают меньше света, чем стандартный белый лист, уменьшая эффективный диапазон ниже заявленных значений.

Высокоотражающие поверхности — полированные металлы, зеркальная упаковка — отражают столько света, что чувствительность усилителя может потребоваться снизить, чтобы избежать ложных срабатываний от зеркального отражения. 

Регулировка чувствительности усилителя, доступная на всех совместимых усилителях серий E3X и E3NX-FA, справляется с обоими случаями.

Минимальный радиус изгиба 25 мм оптоволоконного кабеля длиной 2 метра является ограничением при установке, которое необходимо соблюдать при прокладке.

Изгиб с радиусом менее 25 мм в любой точке оптоволокна рискует вызвать трещины в пластиковом оптоволокне внутри оболочки, увеличивая затухание и снижая уровень передаваемого света — что эквивалентно уменьшению эффективного диапазона обнаружения без каких-либо изменений в настройках цели или усилителя.

Часто задаваемые вопросы

В1: E32-DC200 указывает расстояния обнаружения для усилителей E3NX-FA и E3X-HD — может ли он также работать с сериями E3X-NA и E3X-SD?

Да. Серии E3X-NA, E3X-SD и E3X-HD перечислены как совместимые усилители.

Диапазон обнаружения будет варьироваться в зависимости от мощности излучения усилителя и выбранного режима работы. Усилители E3NX-FA достигают максимального заявленного диапазона 900 мм; усилители E3X-NA и E3X-SD будут давать несколько меньшие эффективные диапазоны.

Выбирайте усилитель в зависимости от требуемого расстояния обнаружения, скорости отклика и любых дополнительных функций (цифровой дисплей, выход связи), необходимых для применения.

В2: Оптоволокно пластиковое, а не стеклянное — ограничивает ли это термостойкость сенсорного элемента?

Диапазон рабочих температур пластикового оптоволокна (−40°C до +70°C) относится к оптоволоконному кабелю, а не к сенсорному элементу из SUS304. Сам сенсорный элемент выдерживает более высокие температуры окружающей среды на наконечнике, чем оптоволоконный кабель.

Если точка обнаружения находится в среде с высокой температурой (печь, нагретая плита, рядом с нагревательным элементом), убедитесь, что температура, с которой сталкивается оптоволоконный кабель по пути прокладки — особенно вблизи сенсорного элемента — остается в пределах спецификации кабеля (−40°C до +70°C).

Если местоположение наконечника горячее, оптоволокно должно быть проложено подальше от источника тепла до того, как оно достигнет зоны с более высокой температурой.

В3: Какова разница между диффузным отражением и ретрорефлективным режимом, и когда следует выбирать каждый?

Диффузное отражение (этот датчик) излучает и обнаруживает с одного конца, обнаруживая свет, рассеянный самой целью. Ретрорефлективное использует отдельный отражатель с противоположной стороны, причем датчик обнаруживает, прерывается ли луч к отражателю.

Диффузное проще в установке, когда существует только одна точка доступа, но его обнаружение чувствительно к отражательной способности цели — темные или прозрачные цели отражают мало света. Ретрорефлективное обеспечивает более стабильное обнаружение независимо от цвета или отделки цели, но требует установки отражателя напротив датчика.

Выбирайте диффузное для обнаружения сплошных непрозрачных целей в местах с одним доступом; рассмотрите ретрорефлективное, когда цвет или прозрачность цели варьируются.

В4: Можно ли укоротить оптоволокно E32-DC200, если 2 метра больше, чем требуется для установки?

Обрезка оптоволокна укорачивает его, но также требует повторного подключения обрезанного конца к усилителю.

Оптоволоконные усилители Omron принимают зачищенный конец пластикового оптоволокна, который вставляется в порт оптоволокна усилителя — конец можно чисто обрезать соответствующим резаком для оптоволокна (Omron рекомендует использовать свой инструмент для резки оптоволокна для получения чистого, перпендикулярного среза) и повторно вставить. 

Обрезка не снижает диапазон обнаружения значительно при небольших сокращениях длины, поскольку затухание сигнала на метр пластикового оптоволокна низкое. Однако оптоволокно не следует укорачивать менее чем до минимально необходимой длины для достижения от точки обнаружения до усилителя с учетом радиуса изгиба R25 мм по всей трассе.

В5: Как резьба M6 × 0,75 мм влияет на монтаж, и какой кронштейн мне нужен?

M6 × 0,75 мм — это стандартная метрическая резьба, которая принимает шестигранные стопорные гайки M6 — обычно поставляемые с E32-DC200. Датчик вставляется в монтажное отверстие диаметром 6 мм и закрепляется затягиванием стопорной гайки с задней стороны кронштейна.

Две стопорные гайки позволяют регулировать осевое положение вдоль кронштейна перед окончательной фиксацией — одна гайка с передней стороны кронштейна и одна с задней. Omron и сторонние поставщики предлагают специально разработанные монтажные кронштейны для серии M6 E32; альтернативно, любая стальная или алюминиевая панель с просверленным и нарезанным отверстием M6 выполняет ту же функцию.