IFM KG5070: параметры емкостного датчика

В промышленной автоматизации для обнаружения объектов часто используются индуктивные датчики (реагируют на металлы), но они не видят неметаллические материалы: пластик, стекло, дерево, жидкости, гранулы. В этих случаях применяются ёмкостные датчики, которые реагируют на изменение диэлектрической проницаемости среды (у разных веществ она различна). Такие датчики могут срабатывать на наличие жидкости в трубе, на уровень сыпучих материалов в бункере, на приближение человеческой руки и т.д. Специалисты по автоматизации отмечают, что для надёжной работы ёмкостного датчика необходимо учитывать поправочный коэффициент на материал, так как вода (коэффициент 1) и стекло (0,4) дают разную чувствительность. Поэтому реальное расстояние срабатывания зависит от объекта.

В этом сегменте профессиональный интерес вызывает IFM Емкостной датчик kg5070 – устройство в резьбовом корпусе M18 с номинальным расстоянием срабатывания 8 мм и PNP-выходом.

Основные характеристики

Датчик имеет резьбовой корпус M18 × 1 (диаметр 18 мм) и длину 77 мм. Он предназначен для бесконтактного обнаружения проводящих и непроводящих сред (вода, масло, стекло, пластик, керамика, гранулы, порошки) с диэлектрической постоянной >20. Реальное расстояние срабатывания Sr – 8 мм ±10% (т.е. от 7,2 до 8,8 мм). Гистерезис (разница между точкой включения и выключения) регулируется от 1% до 15% от Sr. Смещение точки переключения (дрейф) – от –20% до +20% от Sr, что обусловлено изменением температуры, влажности, старения электроники. Температура окружающей среды: от –25 до +80 °C. Степень защиты: IP65 (защита от пыли и струй воды) и IP67 (защита от временного погружения). Класс защиты II (двойная изоляция, не требует заземления). Потребление тока: менее 20 мА. Рабочее напряжение: 10–36 В постоянного тока.

Электрические параметры

Тип выхода: PNP (переключает положительный потенциотнал). Функция выходного сигнала – нормально открытый (NO) или нормально закрытый (NC), выбирается программированием (обычно перемычкой или через настройку). Постоянный ток нагрузки коммутационного выхода – до 200 мА. м. Частота переключения – 10 Гц (10 переключений в секунду), что достаточно для большинства статических объектов и медленно движущихся конвейеров. Защита от короткого замыкания, перегрузки по току и переполюсовки (защита от неправильного подключения питания). Индикация: светодиод (жёлтый) – выход активен.

Настройка и применение

Поправочные коэффициенты для разных материалов (отношение расстояния срабатывания к эталонному, которым обычно является вода с коэффициентом 1). Для стекла: 0,4 (т.е. датчик сработает на расстоянии 0,4×8=3,2 мм вместо 8 мм). Для керамики: 0,2 (1,6 мм). Для PVC: 0,1 (0,8 мм). Эти значения необходимо учитывать при проектировании: если требуется обнаруживать стеклянные бутылки через стенку трубы, то реальный зазор будет небольшим. Для воды (или водных растворов) поправочный коэффициент 1 – максимальное расстояние. Для металлов (не рекомендуются) датчик тоже может срабатывать, но индуктивные датчики лучше подходят для металла. Диапазон срабатывания можно уменьшить, сместив датчик дальше от объекта, или уменьшить усиление (настройкой потенциометра). Установка датчика: резьбовым корпусом M18 закручивается в отверстие кронштейна или в гайку-фиксатор. Герметизация с помощью уплотнительного кольца (в комплекте). Для настройки чувствительности требуется отвертка.

Области применения и ограничения

EMC-устойчивость (электромагнитная совместимость) соответствует стандартам (не указано, но IFM обычно имеет CE). Частота переключения 10 Гц – не подходит для очень быстрых процессов (счет объектов на скорости >10 м/с). Для быстрых счетчиков нужны датчики с частотой 1000 Гц. Корпус M18 – стандарт, подходят кронштейны и гайки. Степень защиты IP67 позволяет использовать в пыльных и влажных помещениях, даже под кратковременным дождем (не рекомендуется длительное погружение). Температура окружающей среды –25…80 °C – типичный диапазон для датчиков, но для экстремальных морозов (–40 °C) не подходит. Рекомендуемые среды – с диэлектрической постоянной >20 (вода, спирт, глицерин). Для воздуха (диэлектрическая постоянная 1) датчик не сработает – необходимо касание. Для пластика (2–3) расстояние срабатывания очень маленькое (менее 1 мм). В таких случаях лучше использовать оптические датчики. Применяется для контроля уровня жидкостей (через стенку пластиковой трубы), обнаружения утечек (датчик под ёмкостью), подсчёта блистеров на конвейере, определения заполнения бункера гранулами (при установке сверху). Не подходит для обнаружения тёмных или пыльных объектов (как оптические датчики) и для металлических объектов.

Заключение

IFM KG5070 – это ёмкостный датчик в корпусе M18 с номинальным расстоянием срабатывания 8 мм, PNP выходом, защитой от короткого замыкания и переполюсовки. Степень защиты IP67, диапазон температур –25…80 °C, частота 10 Гц. Он позволяет обнаруживать неметаллические предметы (вода, стекло, пластик) на небольшом расстоянии (до 8 мм для воды, до 3 мм для стекла). Регулировка гистерезиса (1–15%) и выбор нормально открытого/закрытого выхода делают его гибким в настройке. Рекомендуется для систем контроля уровня, подсчёта таблеток, обнаружения утечек воды, фиксации наличия жидкости в трубах и других применений, где не подходят индуктивные или оптические датчики. При покупке обратите внимание на наличие инструкции (подключение: коричневый +, синий –, чёрный сигнал). Датчик не является новым, но по-прежнему доступен у дистрибьюторов IFM и на вторичном рынке. Цена – ориентировочно 5000–8000 рублей. Перед установкой проверьте поправочный коэффициент для вашего материала. Для точного позиционирования рекомендуется приобрести кронштейн для датчика (IFM E30400). В целом, это надёжный продукт немецкого бренда, который прослужит долго при соблюдении условий эксплуатации. Резюмируя, датчик KG5070 – это хороший выбор для автоматизации, где требуется недорогой ёмкостной датчик. Но если нужна большая дальность (до 20 мм), лучше выбрать модель с большим диаметром (M30). При затруднениях с настройкой обратитесь к документации IFM.

Узнать о наличии продукции и актуальных ценах, запросить подбор продукции, коммерческое предложение или счёт на оплату можно через форму сайта или связаться с отделом продаж по телефону +7 495 520-12-12 или электронной почте sale@ru-ifm.com