Емкостные бесконтактные выключатели

Описание.

Емкостные бесконтактные выключатели (ВБЕ) имеют чувствительный элемент в виде вынесенных к активной поверхности пластин конденсатора. Упрощенная функциональная схема ВБЕ изображена на рисунке.

Приближение объекта из любого материала к активной поверхности ведет к изменению емкости конденсатора, параметров генератора и в конечном итоге к переключению коммутационного элемента.

Функционирование.

Объекты из металла или из диэлектрика с большей диэлектрической постоянной, например вода, воздействуют на ВБЕ в большей степени. Мелкие или тонкие объекты слабо воздействуют на ВБЕ.

Приведенные в каталоге реальные расстояния срабатывания Sr измерены стандартным объектом воздействия из металла (квадратная пластина из СтЗ толщиной 1 мм, со стороной, равной 3Sn) и превышают требования ГОСТ для емкостных бесконтактных выключателей.

При нормальных условиях эксплуатации (в том числе при рабочих значениях напряжения питания и температур окружающей среды) ГОСТ предусматривает надежное срабатывание всех изделий ВБЕ в гарантированном интервале срабатывания Sa.

При работе с объектами из различных материалов расстояния срабатывания могут уменьшаться и для предварительных расчетов нужно пользоваться графиком корректировки Sr в зависимости от ε материала.

Материал ε r Материал ε r Аммиак 16,0 Поливинилхлорид 2,9 Аралдит 3,6 Полипропилен 2,3 Бакелит 3,6 Полистирол 3,0 Бензол 2,3 Полиэтилен 2,3 Бумага 2,3 Резина мягкая 2,5 Бумага промасленая 4,0 Резина силиконовая 2,8 Винипласт 4,0 Скипидар 2,2 Вода 80,0 Слюда 6,0 Воздух 1,0 Спирт этиловый 25,8 Гитинакс 4,5 Стекло 5,0 Древесина 2...7 Стеклотекстолит 5,5 Кварцевое стекло 4,5 Тальк 1,6 Кварцевый песок 3,7 Текстолит 7,5 Керосин 2,2 Толуол 2,4 Компаунд кабельный 2,5 Фанера 4,0 Масло трансформаторное 2,2 Фарфор 4,4 Мрамор 8,0 Фторопласт (тефлон) 2,0 Нефть 2,2 Целлулоид 3,0 Оргстекло 3,2 Цемент 2,0 Парафин 2,2 Эбонит 4,0 Полиамид 5,0 Электрокартон 4,0

Монтаж, настройка, эксплуатация

При проектировании размещения ВБЕ не утапливаемого исполнения следует учитывать минимально допустимые стандартом расстояния до окружающих элементов конструкций из металла. Для ВБЕ, имеющих фланцевый корпус, перед активной поверхностью также требуется зона, свободная от демпфирующего материала (металла) на расстоянии, равном 3Sn. На практике допустимо размещение ВБЕ с меньшими расстояниями до металла, но при этом снижается его чувствительность. При монтаже и эксплуатации производится настройка срабатывания ВБЕ с помощью встроенного многооборотного потенциометра регулировки чувствительности. Следует иметь в виду, что при этом изменяется не только срабатывание, но и возврат в исходное состояние ВБЕ. Емкостные ВБ могут иметь нерегулируемую задержку переключения коммутационного элемента 500 мс для предотвращения ложных срабатываний.

Наиболее широкое применение ВБЕ нашли в качестве надежных и дешевых датчиков контроля максимального или минимального уровня жидких или сыпучих материалов. При этом возможен монтаж и обслуживание ВБЕ вне резервуаров или бункеров.

ВБЕ срабатывает и от материала, находящегося за каким-либо диэлектриком, например, он будет чувствовать муку через пластину из стеклотекстолита. В качестве иллюстрации такой работы с учетом влияния окружающего металла можно привести следующий пример применения.

При диаметре отверстия в металлическом резервуаре, равном тройному диаметру активной поверхности бесконтактного выключателя ВБЕ-ЦЗО-96У-..., он будет реагировать на минеральное масло (εr=2) через стекло толщиной 18 мм, а при диаметре отверстия в резервуаре, равном двойному диаметру активной поверхности, -через стекло толщиной 6 мм.

Интересно применение штыревых ВБЕ-Т20-100С-., для контроля наличия жидкости в трубах.

ВБЕ применяется также для счета или позиционирования различных объектов из неметаллических материалов.