تقنية

الحساسات التقاربية الحثية والسعوية: المادة قبل مسافة الكشف

رسم تعليمي لملف حثي قرب قطعة معدنية وقطب سعوي قرب حاوية غير موصلة
مقارنة نوعية للمبدأين؛ لا مقياس للمسافة ولا وصفة تركيب. [1][2] عرض الرسم بالحجم الكامل.

الحساسات التقاربية الحثية والسعوية تكشف وجود جسم دون ملامسته ميكانيكيًا. يستجيب الحثي لتأثير جسم معدني في مجال مغناطيسي متغير، بينما يستجيب السعوي لتغير السعة. تختلف صلاحية المادة ومدى الكشف بحسب التصميم. [1]

الخلاصة السريعة

يناسب الحثي كشف المعادن، بينما يستطيع السعوي كشف مواد معدنية وغير معدنية ضمن شروط التصميم. [1]

  • تنتج الحساسات معلومة كهربائية عن وجود جسم؛ كشفه لا يعني قياس مسافته بدقة في كل طراز. [1]
  • يولد الحثي مجالًا متغيرًا؛ التيارات الدوامية في الهدف المعدني تؤثر في استجابة دائرة الحساس. [1]
  • يقارن السعوي تغير السعة بمرجع داخلي؛ يمكن لبعض تصاميمه كشف محتوى عبر جدار رقيق غير موصل. [2]
  • مسافة الكشف ليست رقمًا عامًا: تؤثر مادة الهدف وأبعاده وظروفه في القيمة المتحققة. [3]
  • راجع مادة الهدف والظروف ومواصفات الطراز، ولا تعمم كشف السعوي لكل مادة على المسافة نفسها. [2]

الكشف بلا تلامس: ما الذي تصل إليه الإشارة؟

تغير حساسات التقارب معلومات وجود الجسم أو حركته إلى إشارة كهربائية، بدل الاعتماد على اصطدامه بمفتاح ميكانيكي. يصف ذلك أسلوب الكشف، ولا يجعل كل حساس مقياسًا رقميًا للمسافة. [1]

في مثال تعليمي، نريد معرفة هل توجد قطعة عند موضع انتظار. نضع في ورقة المتطلبات سؤال «موجودة أم غير موجودة؟». أما معرفة بعدها بالمليمتر فهي طلب إضافي يجب التصريح به، حتى لا نقيم جهازًا على وظيفة لم نتحقق من دعمه لها.

الحثي: المعدن يغير استجابة المجال

يولد ملف الكشف مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا. يثير المجال تيارات دوامية في الجسم المعدني، وتكشف الدائرة تغيرات الممانعة المرتبطة بهذا الأثر. هذا هو المبدأ العام للنوع الحثي، مع وجود تصاميم مختلفة. [1]

في مثال قطعة معدنية على حامل، حدد المادة والأبعاد إلى جانب سؤال الوجود. لا يكفي أن تقول «معدن» ثم تتوقع المدى نفسه عند استبدال قطعة صغيرة بأخرى مختلفة. احتفظ بوصف القطعة التي بنيت عليها المقارنة.

السعوي: تغير في العلاقة الكهربائية

ينشئ سطح الحساس مجالًا كهربائيًا، ويتغير مقدار السعة مع اقتراب الهدف. تقارن الدائرة التغير بمرجع داخلي فتغير الإشارة. المقصود تغير كهربائي؛ ليس توسعًا ميكانيكيًا في حجم مكثف. [2]

توجد تصاميم لكشف محتوى سائل أو حبيبي عبر جدار رقيق غير موصل من الزجاج أو البلاستيك. يعتمد ذلك على الحاوية والمادة والتصميم، فلا تحول المثال إلى قدرة عامة على الكشف عبر أي حاجز. [2]

وتورد Omron السوائل والبلاستيك مثالين لأجسام غير معدنية يمكن كشفها بالسعوي. هذا يوضح لماذا تختلف قائمة المواد عن النوع الحثي، دون مساواة أداء جميع المواد أو الطرازات. [4]

اقرأ المسافة مع شروط قياسها

تتأثر مسافة تشغيل الحساس الحثي بأبعاد الهدف وتركيبه ودرجة الحرارة. والبعد الاسمي قيمة مرجعية لا تتضمن كل تغيرات التصنيع والجهد والحرارة. اقرأ الرقم مع تعريفه، لا بوصفه وعدًا لكل قطعة. [3]

في المقارنة الافتراضية، نقرأ مواصفة تذكر مسافة مقننة، ثم نكتشف أن جسمنا يختلف عن هدف القياس المرجعي. النتيجة الصحيحة في ورقة المراجعة هي «نحتاج بيانات هذا الهدف»، لا إضافة هامش من عندنا ثم تقديمه كقاعدة لجميع الحساسات.

ويختلف أثر المادة في الحساس السعوي تبعًا لخواصها وحجمها ووضع التركيب. لهذا يشرح كتالوج Pepperl+Fuchs المدى مع تلك العوامل؛ لا تساوِ كشف الماء وكشف الورق في الظروف نفسها بمجرد أنهما غير معدنيين. [2]

ورقة مواصفة متخيلة تربط المسافة بنوع الهدف وأبعاده وظروف القياس
خانات مرجعية لقراءة المواصفة؛ القيم الفعلية تؤخذ من بيانات الطراز. عرض الصورة بالحجم الكامل.

قائمة أسئلة قبل اختيار الطراز

دوّن المادة والأبعاد، وسؤال الكشف المطلوب، والمسافة التي تحتاجها، وموضع الحساس والظروف المحيطة. ارجع إلى بيان الطراز في هذه الخانات. لا تحول شرح المبدأ إلى تعليمات توصيل أو إعداد آلة.

في مثال موضع الانتظار، نبدأ بصورة أو رسم للقطعة ووصف مادتها، ثم نطلب بيانات مدى الكشف لهذا الهدف. وإذا تغير الهدف، نعيد المقارنة. هذا ترتيب للأسئلة التي تجعل المواصفة مفيدة، وليس حسابًا يثبت صلاحية حساس معين.

اقتصر هذا الشرح على الحثي والسعوي. إذا كان سؤالك عن نوع آخر، فخصص له ورقة متطلبات مستقلة؛ بهذه الطريقة لا تختلط الشروط التي دوّنتها في هذه المقارنة بشروط موضوع جديد.

المصادر ومتابعة القراءة

  1. Omron: تعريف التقارب والمبادئ الحثية والسعوية (يفتح في نافذة جديدة)ia.omron.com
  2. Pepperl+Fuchs: مبدأ السعوي والمواد والكشف عبر جدار (يفتح في نافذة جديدة)files.pepperl-fuchs.com
  3. Pepperl+Fuchs: المسافة الاسمية والهدف المرجعي (يفتح في نافذة جديدة)pepperl-fuchs.com
  4. Omron: أمثلة المواد التي يكشفها النوع السعوي (يفتح في نافذة جديدة)ia.omron.com

أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.