Detectiemethode en Functie

Verschillende scanprincipes kunnen worden gebruikt voor verschillende detectietaken. Het meest geschikte scanprincipe voor een specifieke toepassing wordt bepaald op basis van bepaalde overwegingen: Deze omvatten het materiaal waaruit het doelobject gemaakt is, de omgevingsomstandigheden en de afstand van waarop de detectie moet gebeuren.

Het gebruik van een capacitieve sensor wordt aangeraden wanneer het te scannen object vervaardigd is uit plastic, glas, hout, papier of een mineraal, of wanneer het om een olie, oplossing in water, granulaat of poeder gaat en de vereiste scanafstand niet meer dan een paar millimeter bedraagt.

Capacitieve sensoren detecteren zowel metaalhoudende als niet-metaalhoudende doelobjecten. Scanafstanden van 1 tot 50 mm behoren tot de mogelijkheden, maar worden o.a. bepaald door de afmetingen en samenstelling van het doelobject, de sensorafmetingen en de installatievoorwaarden.

Het sensortype biedt eveneens een "transparante detectiefunctie" voor het detecteren van korrels of oplossingen in water. Hierbij reageert de sensor op de inhoud van een dunwandige en niet-elektrisch geleidende tank of vat vervaardigd uit een materiaal zoals glas of kunststof. Deze functie wordt mogelijk gemaakt door de capacitieve invloeden van containerwand en vulmedium samen te voegen. Het gebruik van de capacitieve sensor als visualiseringsmiddel maakt een contactloze debiet- en niveaumeting van vloeistoffen en bulkmaterialen mogelijk.

Speciale technische eigenschappen van capacitieve sensoren:

• De detectie van elektrisch geleidende en isolerende materialen: ferrometalen, non-ferrometalen, glas, hout, plastic, olie, water en oplossingen in water
• Verstelbare scanafstanden naargelang object- en installatievoorwaarden
• "Transparante detectiefunctie" voor gebruik op dunne, niet-geleidende wanden van een vat

Typische toepassingen omvatten:

• Aanwezigheidscontrole van objecten vervaardigd uit papier, hout, glas of kunststof
• Niveaumeting van vloeistoffen en bulkgoederen (water, afvalwater, korrels, tabletten, granulaten, toner)
• Debietmeting bij leidingen en pijpen vervaardigd uit plastic

Dankzij de indrukwekkende veelzijdigheid van het fysieke scanprincipe zijn er talrijke, verschillende ontwerpen en sensorversies in de handel beschikbaar om te voldoen aan specifieke toepassingsvereisten—zoals NAMUR-sensoren voor gebruik in explosiegevaarlijke omgevingen.

Naargelang de toepassing, kunnen ook de volgende scanprincipes als alternatief worden ingezet:

• Inductieve sensor: wanneer enkel metalen voorwerpen moeten worden gedetecteerd.
• Magneetveld-sensor: voor objecten die magnetisch zijn of van een magneet kunnen worden voorzien.

Capacitieve sensoren werken contactloos. De sensoren detecteren voorwerpen binnen hun meet- of scanbereik met behulp van de interactie van het voorwerp met het wisselend elektrisch veld dat door de sensor wordt gegenereerd.

De kern van de capacitieve sensor bestaat uit een elektrode die een wisselend elektrisch veld opwekt aan het scanvlak. Het vaste voorwerp of de vloeistof in het meetbereik beïnvloedt het elektrisch potentiaal van het wisselend elektrisch veld, of doet de elektrische capaciteit toenemen. Deze verandering wordt aan de oscillator doorgegeven. Het signaalniveau in de oscillator verandert. Deze verandering in het signaalniveau wordt gemeten, vergeleken met de intern vastgelegde drempelwaarde, en schakelt de uitgangsfase voor binaire sensoren vervolgens via een Schmitt-trigger.

De eerste naderingssensor van industriële kwaliteit werd in 1958 door Walter Pepperl en Wilfried Gehl ontwikkeld en op de markt gebracht. In die tijd werd het ontwikkelingsproces aangedreven door BASF. BASF wou de mechanische schakelcontacten, gebruikt voor de detectie van goederen, vervangen door contactloze schakelsensoren die geen vonken veroorzaakten. Het doel was om explosiegevaar te beperken. Zelfs de eerste naderingssensor werd ontworpen om intrinsiekveilig te zijn in overeenstemming met de NAMUR-standaard.

Alle naderingssensoren van Pepperl+Fuchs werden - en worden nog steeds - ontwikkeld, vervaardigd en op de markt gebracht in overeenstemming met IEC/EN 60947, de relevante norm voor "Laagspanningsschakel- en verdeelinrichtingen—Deel 5-2: Stuurstroomkringen en schakelelementen—Naderingsschakelaars".

Voor Pepperl+Fuchs’ veiligheidssensoren is ook de relevante norm "Laagspanningsschakel- en verdeelinrichtingen—Deel 5-3: Stuurstroomkringen en schakelelementen—Vereisten voor naderingsschakelaars met vastgelegd gedrag onder foutcondities (PDDB)" van kracht.