Användning av LVDT-sonder och linjära givare för dimensionell och geometrisk styrning

LVDT-sonder för kontaktmätningar

I LVDT-givare tillåter precisionsmätningar på mekaniska delar eller på något objekt som kan mätas med en kontaktsond.

Kombinerat med speciella signalförstärkare tillåter de mätning av dimensionella egenskaper (tjocklekar, bredder, positioner, höjder, diametrar, ovalitet) och geometriska (planhet, parallellitet, vinkelrätt, svängning, excentricitet och koaxialitet) med millesimal precision även på komplexa mekaniska delar.

LVDT-givare med fjäderdrivsystem (med fast mekanisk förbelastning) eller LVDT-givare med pneumatisk drivning är särskilt lämpliga för automatiska mätsystem.

Vissa familjer av LVDT-sonder kan tillverkas med en vakuumbaserad förskjutningsmekanism.

Givare med radiell kabelutgång, med axialkabelutgång eller med snabb anslutning och frånkopplingssystem är möjliga.

RODER tillverkar kompletta "nyckelfärdiga" system bestående av LVDT-sonder, förstärkare och elektroniska styrenheter, datainsamlingssystem, programvara för statistisk och mekanisk styrning speciellt designad.

RODER-mätsystem hittar tillämpningar inom många industrisektorer: precisionsmekanik, plåtbearbetning, plastgjutning, elektromedicinsk, metallurgisk och järn och stål.


Användningar av LVDT-givare

Typiska tillämpningar av mätsystem baserade på LVDT-omvandlare är relaterade till mätning av mekaniska delar, producerade i plastmaterial, i glaskonsektoren, inom sektorn för deformationsbehandling.

Dimensionella och geometriska mätningar och kontroller av stansade och klippta delar

LVDT-proberna, i kombination med MODULCHECK-systemen för RODER-produktion, möjliggör mätning i snabba tider och direkt i produktionslinjen för planhet av gjutna, skivade, laminerade eller gjutna delar. Flatnessmätningen utförs med en sensormatris som kan upptäcka skillnader jämfört med en certifierad kalibreringsmeister. Testresultatet är en kartläggning av de verifierade områdena med det relativa numeriska värdet för avvikelse från den ideala formen.

En mycket intuitiv grafisk presentation gör att du snabbt och pålitligt kan bestämma områdena för överensstämmelse. Alla erhållna data kan användas för statistiska beräkningar (Sigma, Cp, Cpk, Cm, Cmk) eller för att förverkliga kontrollkort (XS, XR, processtrend, populationens fördelning).

Formkontroller av stora partiklar

LVDT-sonderna, i kombination med MODULCHECK-system producerade av RODER, tillåter formkontroll av föremål av alla storlekar och material. Formkontrollen utförs i jämförelse med en referens master och alla skillnaderna markeras snabbt och intuitivt. Det är möjligt att generera signaler om ut ur tolerans eller delvis bristande överensstämmelse med produkten. Systemet kan också installeras i robotstyrningsområden och obevakade automatiska kontrollbänkar. I denna konfiguration kan alla verifieringsoperationer styras direkt av en PLC eller ett automatiskt produktionssystem.

Oscillations- och excentricitetsmätningar på roterande delar

LVDT-sonder, i kombination med MODULCHECK-system producerade av RODER, möjliggör bestämning av geometriska egenskaper hos delar som utsätts för rotation på svans. Det är sålunda möjligt att mäta diametrar, ovaliseringar och svängningar men också rundhet, cylindricitet och data för objektets radiella profil (viktigt i applikationer som mätning av kamaxlar). Mätningen kan också erhållas av mätmaskiner speciellt utvecklade för denna typ av kontroll i det metrologiska laboratoriet eller i produktionslinjen (3D-mätmaskiner, profilometrar, optiska maskiner).

Gemensamma egenskaper hos de system som RODER föreslår

  • Utmärkt repeterbarhet, hållbarhet och livslängd.
  • Alla LVDT RODER-sondar är monterade på kullager, med undantag för miniatyraxiella sonder.
  • Kullagerstyrningen är mycket okänslig för de radiella krafter som utövas på mätstången. En antirotationsanordning säkerställer perfekt rörelse av det mekaniska styrsystemet.
  • De axiella sondstyrningarna är starkt skyddade mot penetrering av vätskor (olja) eller fasta ämnen (damm) genom skyddande bälgar i elastomer kvalitet.
  • Insatserna (mätinsatserna) kan bytas ut eller bytas ut. Det finns ett stort urval av geometriska former och storlekar.
  • Mätkraften kan justeras genom att byta fjäder, beroende på sondmodell.
  • Sondhusets diameter på 8 mm. Det kan blockeras över hela sin längd.
  • Skyddsgrad IP65 enligt IEC 60529.
  • Brett utbud av tillbehör, inklusive mätinsatser, fjäderuppsättningar etc.
  • LVDT-sondar kompatibla med mätutrustning från andra tillverkare tillgängliga på begäran.

RODER erbjuder en komplett familj av LVDT-sensorer (analoga elektroniska sonder) och dedikerade mätinstrument för de mest krävande tillämpningarna.

Standardprober LVDT RODER

Standardprober, även kända som halvbronsonder, fungerar enligt den elektriska principen för magnetkoppling. LVDT-sönder kan användas i kombination med mätinstrument från andra tillverkare för att få ett komplett måttområde och geometriska mätningar.

Dessa sonder är kända som LVDT (Linear Variable Differential Transformer) sonder. Alla RODER elektroniska sonder kan användas både med manuella instrument, interna eller externa, eller i kombination med andra typiska mätinstrument och stöd.

RODER kan förse axiella sonder med linjär förskjutning av mätstången, vinkelsonder med lutningsspak eller parallella styrprober, speciellt konstruerade för flerkvotanordningar och all annan utrustning för kontroll i processen, vilket möjliggör att spara många komponenter i montering, som med mycket få undantag väsentligen utför jämförande mätningar.

På grundval av en huvudmästare, som kan vara ett mätblock, en inställningsring eller något annat stycke som accepteras som sådant, jämförs olika dimensioner på det testade stycket - Alla mätningar görs med hög precision.

Vad är en LVDT?

LVDT står för Linear Variable Differential Transformer. Det är en typ av elektromekanisk omvandlare som kan omvandla den rätlinjiga rörelsen hos ett föremål till vilket det är mekaniskt kopplat till en motsvarande elektrisk signal. LVDT-linjära positionssensorer kan mäta rörelser på några miljoner mil millimeter upp till flera millimeter.

LVDT-sensorns inre struktur består av en primärlindning centrerad mellan ett par sekundärlindningar, symmetriskt åtskilda från primären. Spolarna lindas på ett enda termiskt stabilt stöd, inkapslat mot fuktighet, lindat i en magnetisk skärm med hög permeabilitet och fixeras sedan i ett cylindriskt rostfritt hölje. Denna spolaggregat är vanligtvis det stationära elementet i positionssensorn.

Det rörliga elementet i en LVDT är en separat rörformig förstärkning gjord av magnetiskt permeabelt material. Detta kallas kärnan, som är fritt att röra sig axiellt inom spolens ihåliga hål och mekaniskt kopplat till föremålet vars position mäts. Under drift exciteras den primära lindningen av LVDT av en växelström med adekvat amplitud och frekvens, känd som primär excitation.

Den elektriska utsignalen från LVDT är den differentiella växelspänningen mellan de två sekundära lindningarna, som varierar med kärnans axiella läge inuti LVDT-spolen. Vanligtvis omvandlas denna AC-utgångsspänning av lämpliga elektroniska kretsar till hög nivå DC-spänning eller ström som är mer bekväm att använda.

Varför använda en LVDT?

Oändlig upplösning

Eftersom en LVDT fungerar enligt principerna för elektromagnetisk koppling i ett helt analogt system kan det mäta oändligt små variationer i kärnans position. Denna oändliga upplösningsförmåga begränsas endast av brus i en LVDT-signalbalsam och upplösningen på utdisplayen. Samma faktorer ger en LVDT dess exceptionella repeterbarhet.


Upprepningsbarhet för nollpunkten

Positionen för den centrala nollpunkten för en LVDT är extremt stabil och repeterbar, även i det stora driftstemperaturområdet. Detta gör att en LVDT fungerar bra som en referenslägesgivare i slutna styrsystem och servobalanseringsverktyg med hög prestanda.


Snabbt dynamiskt svar

Den speciella konstruktionen gör att en LVDT kan reagera mycket snabbt på förändringar i kärnans läge. En dynamisk respons från en LVDT-sensor begränsas endast av tröghetseffekten av ljuskärnmassan.


Absolut utgång

En LVDT är en absolut utgångsenhet, i motsats till en inkrementell utgångsenhet. Detta innebär att vid strömavbrott kommer positionsdata som skickas av LVDT inte att gå förlorade. När mätsystemet startas om kommer utgångsvärdet för LVDT att vara detsamma som tidigare innan strömförsörjningen avbröts.

Några exempel på LVDT-sensorer

Il induktiv förskjutningsomvandlare, Även känd som LVDT, är en elektromagnetisk anordning som används för mätning av små förskjutningar. LVDT-givaren har hög precision och repeterbarhet även under svåra arbetsförhållanden och i närvaro av föroreningar.

Positionerings- och förskjutningsgivare Sono robusta och pålitliga, de säkerställer en lång livslängd. De erbjuder mätområden mellan 0,2 och 10 mm. Ekonomiska, miniatyriserade, trycksatta versioner finns tillgängliga, med fjäderkännare, med eller utan inbyggd elektronik.

LVDT-sensorer med större mätområden, anpassade konstruktionsformer och högre termiska utflyktsområden är också möjliga.

Konstruktiva anteckningar av en LVDT-sensor

Givaren är gjord med hjälp av ett rör som består av tre lindningar anordnade med parallella axlar och med en mobil ferromagnetisk cylindrisk kärna inuti. Den centrala lindningen sägs primär e gli altri på grund sekundär: den primära är ansluten till en växelspänningsgenerator, utspänningen mäts vid de sekundära ändarna.

När kärnan är i mitten är spänningen som induceras på de sekundära lindningarna, varvid dessa är lindade i en diskordant riktning, lika men motsatt, så att den uppmätta spänningssignalen är praktiskt taget noll. När kärnan rör sig, å andra sidan, förändras de ömsesidiga induktanserna, och beroende på om den rör sig åt vänster eller höger, kommer den induktiva kopplingen med sekundären av vänster respektive höger att vara större. Följaktligen kommer utsignalen att variera proportionellt mot rörelsen hos kärnan.

Förstärkare för LVDT-sensorer

Så kallad används för att översätta LVDT-utsignalen fas diskriminerande demodulatorer. Det här är elektroniska apparater som låter dig utvinna det effektiva värdet på den spänning som representerar förskjutningen, och tolka från vilken del av noll förskjutningen inträffar. Den mest kända av alla använder en dubbel Graetz-bro som rätar ut växelsignalen från sekundärlindningarna och gör den till den algebraiska summan. Beroende på summan, kan man förstå från vilken del av noll förskjutningen inträffade.

LVDT är en mycket känslig givare som kan mäta förskjutningar i storleksordningen av mikrometerfraktioner. Beroende på strömförsörjningsfrekvensen för primären och massan i kärnan finns det avstängningsfrekvenser på några hundra hertz och därför goda dynamiska svar på snabba rörelser som varierar över tiden.