Гидравлический привод стана, пресса, лесопильной рамы или землеройной машины работает там, где обычная измерительная техника быстро теряет точность. Шток цилиндра находится в постоянной вибрации от насосных агрегатов и ударных нагрузок, а температура масла и корпуса меняется от минусовых значений на площадке до сотни градусов в рабочем режиме. Концевики фиксируют только крайние точки, потенциометры и инкрементальные датчики изнашиваются и дают дрейф после миллионов циклов. Инженеру КИПиА нужен преобразователь линейного положения, который держит повторяемость в полном диапазоне хода и не зависит от механического контакта.
Задача решается линейными преобразователями novotechnik в штоковом и бесконтактном исполнении, работающими по абсолютному принципу без реферирования. Бесконтактные модели не имеют изнашиваемых элементов, повторяемость лежит в пределах сотых долей миллиметра, а на типовых длинах хода точность доводится до уровня около 50 мкм. Датчики линейного перемещения novotechnik отдают сигнал 4–20 мА, 0–10 В или цифровой интерфейс, что встраивается в АСУТП цеха без дополнительных преобразователей. Конструкция выдерживает вибрацию по заводским испытаниям и перепады температуры от −30 до +100 °C, что перекрывает большинство цеховых и уличных установок.
Для зон с горючими средами — нефтехимия, газопереработка, покрасочные камеры — применяют взрывозащищённые линейки. Преобразователь линейного перемещения в стержневом исполнении выпускается с маркировкой по ТР ТС 012/2011 и монтируется прямо в гидроцилиндр под рабочим давлением до сотен бар. Это снимает вопрос сертификации при постановке оборудования на взрывоопасный объект и сокращает состав документации для приёмки. Преобразователь измерения линейного положения в герметичном корпусе сохраняет параметры при погружении в масло и высоком давлении. Преобразователь измерения линейного перемещения с аналоговым или сетевым выходом подключается к контроллеру без дополнительных узлов.
Типовые узлы внедрения — гидроцилиндры прессов и ножниц, толкатели и кантователи, подъёмные платформы, механизмы раскрытия ковшей и отвалов, амортизирующие устройства. Датчик положения штока гидроцилиндра отдаёт в контроллер текущую координату каждые миллисекунды, что позволяет строить замкнутый контур позиционирования и плавно тормозить поршень у конечной точки вместо удара. Датчики линейного положения устойчивы к вибрации и перепадам температур, что снижает число отказов в сравнении с резистивными линейками. Стойкость к ударным нагрузкам продлевает межсервисный интервал машины и сокращает простой.
При подборе сравнивают датчики novotechnik с импортными моделями — датчики GEFRAN, датчики WayCon и датчики TR-Electronick широко установлены на европейском оборудовании. Замена novotechnik, замена GEFRAN, замена WayCon и замена TR-Electronick проходит без переделки гидроузла, если совпадают монтажный размер, рабочее давление и выходной сигнал. Импортные аналоги novotechnik, аналоги GEFRAN, аналоги WayCon и аналоги TR-Electronick сверяют по длине штока, типу разъёма и метрологии, а не только по имени бренда.
Практические рекомендации: установка строго параллельно оси движения, жёсткое крепление позиционера и экранированный кабель на удалении 1–2 метров от частотных преобразователей и силовых цепей. При выборе фиксируют диапазон хода с запасом 10–20%, рабочее давление, температуру и исполнение — стандартное или взрывозащищённое по ТР ТС 012/2011. Типичные ошибки — податливый кронштейн, люфт в точке крепления и игнорирование совместимости интерфейса контроллера.
Повторяемость, абсолютный принцип и стойкость к вибрации и температуре делают такие преобразователи базовым решением для контроля штока гидроцилиндра в жёстких условиях. Полный аналог импортных моделей — датчиков novotechnik, GEFRAN, WayCon и TR-Electronick — с сопоставимыми характеристиками выпускается в России. С каталогом датчиков для гидроцилиндров, включая взрывозащищённые версии, можно ознакомиться в соответствующем разделе на сайте traceline.ru.