O Sensor de deslocamento magnetostritivo JW-MDS(S09) É um transdutor de posição linear sem contato de alta precisão, projetado para medição de deslocamento absoluto e monitoramento de nível de líquidos em ambientes industriais.
Baseado na tecnologia de sensoriamento magnetoestritivo, ele mede a posição de um ímã em movimento sem contato mecânico entre o ímã e o elemento sensor.
Com faixas de medição selecionáveis de 50 mm a 20000 mm, Com resposta rápida, alta repetibilidade e múltiplas opções de saída analógica e digital, o sensor é adequado para aplicações em cilindros hidráulicos, máquinas industriais, equipamentos de automação, metalurgia e tanques de armazenamento.
Seu princípio de medição de posição absoluta permite que o sensor recupere as informações de posição após o restabelecimento da energia, sem a necessidade de realizar uma sequência de busca de posição incremental.
1. Como funciona um sensor de deslocamento magnetostritivo?
A sensor de posição magnetostritivo Mede a localização de um marcador de posição magnética ao longo de uma sonda de detecção.
O sensor contém um guia de ondas magnetoestritivo. Um campo magnético gerado por um ímã de posicionamento interage com um pulso de excitação elétrica, produzindo uma onda de deformação torsional dentro do guia de ondas.
Os componentes eletrônicos do sensor detectam a onda de retorno e medem seu tempo de percurso.
Como esse tempo de deslocamento está relacionado à posição do ímã, o sistema eletrônico pode calcular sua localização ao longo do eixo de medição.
Ímã de posição → Onda magnetoestritiva → Medição do tempo de voo → Saída de posição absoluta
Vantagens da medição sem contato
Diferentemente de um sensor de deslocamento potenciométrico convencional, o ímã de posição não requer contato elétrico deslizante com o elemento sensor.
Isso pode reduzir o desgaste na interface de medição e é particularmente útil em aplicações que envolvem movimentos mecânicos frequentes.
O sensor ainda requer instalação correta, proteção das conexões elétricas e manutenção adequada ao seu ambiente de operação.
2. Especificações Técnicas
Especificações elétricas
Parâmetro
Especificação
Modelo
JW-MDS(S09)
Faixa de medição
50–20000 mm, selecionável
Tensão de operação
24 V CC ±10%
Corrente operacional
Abaixo de 70mA, dependendo do AVC
Saídas analógicas
4–20 mA, 0–20 mA, 0–5 V, 0–10 V, ±10 V
Saídas digitais
Modbus RS485, SSI, INICIAR/PARAR
Carga de saída atual
Máximo 600Ω
Carga de saída de tensão
Máximo de 2 mA, conforme especificado
Proteção contra sobretensão
Tensão máxima de 36 V CC
Temperatura eletrônica
-40°C a +85°C
Temperatura da sonda
-40°C a +105°C
Temperatura de armazenamento
-40°C a +100°C
Desempenho de medição
Item
Especificação
Não-linearidade
< ±0,02% FS mínimo ±50 μm
Repetibilidade
< ±0,002% FS mínimo ±1 μm
Resolução
DA de 16 bits ou 0,0015% de escala completa mínima de 1 μm
Histerese
< 0,002% FS ou mínimo de 2 μm
Coeficiente de temperatura
< 0,007% FS por °C
Faixa de ajuste zero
100% FS opcional
Tempo de resposta
0,2 a 5 ms
Especificações mecânicas
Item
Especificação
Material da sonda
Aço inoxidável 304, aço inoxidável 316L, alumínio
Material para carcaça de componentes eletrônicos
aço inoxidável 304 alumínio
Conexões de rosca
M18×1,5 M20×1,5 3/4-16UNF
Opções de saída de cabo
Bloco de terminais de cabo direto para conector de aviação
Grau à prova de explosão
Ex d IIB T5 / Ex ia IIB T5
Grau de proteção
IP65 a IP69
Pressão do tubo externo
34 MPa contínuos, 69 MPa de pico
Nota técnica: O desempenho, as classificações de pressão, os graus de proteção e as configurações de proteção contra explosão devem ser confirmados de acordo com a especificação do produto selecionado e os documentos de certificação aplicáveis. A resolução e a linearidade indicadas não garantem a precisão total do sistema.
3. Medição de posição absoluta
Uma importante vantagem da tecnologia magnetoestritiva é sua capacidade de fornecer feedback de posição absoluta.
Um encoder incremental rastreia o movimento contando pulsos. Após certas interrupções de energia, um sistema pode precisar restabelecer uma posição de referência.
O JW-MDS(S09) mede a posição do ímã diretamente ao longo de sua faixa de detecção calibrada.
Isso torna o sensor adequado para máquinas onde a recuperação confiável da posição é importante.
As aplicações típicas incluem cilindros hidráulicos, máquinas de produção automática, sistemas de elevação e equipamentos de processos industriais.
4. Sinais de Saída e Integração Industrial
O sensor suporta múltiplas interfaces de sinal para controladores industriais e sistemas de medição.
4.1 Saídas Analógicas
As opções disponíveis incluem:
4–20mA
0–20mA
0–5V
0–10V
±10V
As configurações analógicas podem ser conectadas a módulos de entrada analógica de PLC compatíveis ou a equipamentos industriais de aquisição de dados.
4.2 Saídas Digitais
As opções disponíveis incluem:
Modbus RS485
SSI
INICIAR/PARAR
As interfaces digitais permitem a aquisição de dados de posição utilizando equipamentos de comunicação compatíveis.
Para Modbus RS485, o mapeamento de registros, as configurações de comunicação e as funções suportadas devem ser confirmados antes da integração.
4.3 Integração de PLC e Sistema de Monitoramento
Uma arquitetura de sistema típica é:
Ímã de posicionamento → Sensor magnetostritivo → CLP/RTU → IHM ou sistema de monitoramento industrial
O CLP pode usar a posição medida para feedback da máquina, monitoramento do processo e funções de controle configuradas.
A transmissão remota de dados requer equipamento de comunicação externo adequado.
O feedback da posição do cilindro hidráulico é uma aplicação fundamental dos sensores de posição lineares magnetoestritivos.
Uma sonda compatível pode ser instalada como parte de um conjunto de cilindro hidráulico projetado adequadamente, enquanto um ímã de posicionamento acompanha o movimento do pistão.
O sensor fornece dados absolutos de posição do curso sem exigir contato mecânico entre o ímã e o guia de ondas.
O projeto do sistema deve levar em consideração o espaço de instalação disponível, os requisitos de pressão, a vedação e a compatibilidade mecânica.
5.2 Automação Industrial
Máquinas automatizadas requerem informações contínuas sobre a posição de seus componentes em movimento.
Sensores de posição magnetoestritivos podem fornecer feedback para plataformas de movimento compatíveis, máquinas pesadas e equipamentos de produção automatizados.
Alta repetibilidade e resposta rápida são ideais para aplicações que exigem atualizações frequentes de posição.
5.3 Equipamentos Metalúrgicos
As máquinas para produção de aço e processamento de metais operam sob condições mecânicas e ambientais exigentes.
O JW-MDS(S09) pode ser considerado adequado para pontos de medição de posição linear em equipamentos metalúrgicos.
O material da sonda, o método de montagem e os limites de temperatura dos componentes eletrônicos devem ser verificados em relação às condições reais de operação.
5.4 Medição do Nível de Líquido no Tanque de Armazenamento
A tecnologia magnetoestritiva também pode ser usada para medição de nível de líquidos utilizando um arranjo adequado de ímãs flutuantes.
Conforme o flutuador se move com a superfície do líquido, o sensor mede a posição do ímã ao longo da sonda.
Para aplicações de medição de nível de líquidos, confirme a compatibilidade do flutuador, a densidade do líquido, o comprimento da sonda, a conexão do processo e as condições do recipiente.
5.5 Indústrias Químicas e de Processos
Equipamentos de processamento industrial podem exigir medições precisas de posição ou nível em ambientes com umidade, poeira ou meios corrosivos.
Diferentes materiais de sonda e configurações de proteção permitem a seleção de acordo com os requisitos ambientais da aplicação.
A compatibilidade química e a certificação para áreas classificadas como perigosas devem ser verificadas antes da instalação.
5.6 Medição da Posição Estrutural
Em instalações adequadas, o sensor pode fornecer dados de posição linear para monitoramento de movimentos estruturais ou mecânicos.
Essas aplicações exigem um arranjo de acoplamento mecânico adequado e uma avaliação de engenharia da referência de medição.
1. O que é um sensor de deslocamento magnetostritivo?
A
Trata-se de um sensor de posição sem contato que utiliza a propagação de ondas magnetoestritivas para medir a posição de um ímã ao longo de uma sonda de detecção.
Q
2. Qual é a faixa de medição do JW-MDS(S09)?
A
A faixa de medição selecionável disponível varia de 50 mm a 20.000 mm.
Q
3. O sensor fornece feedback de posição absoluta?
A
Sim. Ele mede a posição absoluta do ímã dentro de sua faixa de medição calibrada, sem exigir contagem incremental de pulsos.
Q
4. O sensor é adequado para cilindros hidráulicos?
A
Sim. Pode ser utilizado em aplicações compatíveis de medição da posição de cilindros hidráulicos, desde que a sonda, a pressão nominal, a disposição dos ímãs e a instalação sejam selecionadas corretamente.
Q
5. É compatível com Modbus RS485?
A
Sim. O Modbus RS485 está listado entre as configurações de saída digital disponíveis.
Q
6. Qual a diferença entre sensores magnetoestritivos e potenciométricos?
A
Sensores magnetoestritivos medem a posição do ímã sem contato deslizante. Sensores potenciométricos utilizam um contato elétrico móvel ao longo de um elemento resistivo.
Q
7. Este sensor consegue medir o nível de líquido no tanque?
A
Sim, em configurações adequadas, utilizando um flutuador magnético compatível e uma instalação do tanque corretamente projetada.
Q
8. É necessário zerar novamente após uma queda de energia?
A
Seu princípio de medição absoluta permite a recuperação da posição após o restabelecimento da energia sem uma sequência de retorno à origem incremental, desde que o sistema esteja configurado corretamente.
Q
9. É possível personalizar a faixa de medição e a saída?
A
A documentação do produto lista as faixas de medição configuráveis, os sinais de saída, as conexões de processo e as opções de construção selecionadas. Confirme a disponibilidade para o projeto em questão.