Kontaktrony stosowane są w bardzo wielu obszarach. Znajdziemy je w elektronice użytkowej, motoryzacji, przemyśle, a także w automatyce. W tej ostatniej są często używane w układach detekcji.
Warto podkreślić, że kontaktrony to niewielkie elementy, chociaż ich obudowa może być różna w zależności od zastosowania. Montuje się je w różnych miejscach. Na przykład najmniejsze kontaktrony można umieścić na siłownikach i wtedy służą do określania pozycji tłoków tych siłowników. Taki czujnik nie potrzebuje nawet fizycznego zetknięcia z kontrolowanym elementem, ponieważ detekcja odbywa się za pomocą pola elektromagnetycznego. W dalszej części artykułu wyjaśniamy, jak zbudowany jest kontaktron, w jaki sposób może zostać użyty do detekcji w automatyce i jakie problemy trzeba rozwiązać w takich układach.
Kontaktron – budowa
Charakterystycznym elementem kontaktronu jest szklana obudowa, w której znajdują się styki ferromagnetyczne. Ich końcówki są wyprowadzane poza obudowę. Należy podkreślić, że w szklanej obudowie albo panuje próżnia, albo znajduje się gaz obojętny. Zewnętrzne pole magnetyczne oddziałuje na styki w kontaktronie, generuje wewnętrzne pole magnetyczne. W konsekwencji dochodzi do zwarcia tych styków. Zwykle takie załączenie kontaktronu następuje pod wpływem zbliżenia na odpowiednią odległość magnesu, a jego oddalenie spowoduje rozwarcie styków. Dlatego konieczne jest umieszczanie magnesu we właściwym miejscu (niezbyt blisko i niezbyt daleko), aby kontaktron mógł zadziałać i spełnić swoje zadanie.
Detekcja a użycie kontaktronu
Chociaż kontaktrony można znaleźć w wielu układach i urządzeniach, najpowszechniej korzysta z nich automatyka. Często używa się tam czujników kontaktronowych, których zadaniem jest wykrycie pozycji tłoka siłownika. W takich siłownikach wykorzystuje się przeważnie mechanizm pneumatyczny. Jak działa taki układ, w którym pojawia się kontaktron?
Magnes umieszczany jest na tłokach siłownika, a jego zadaniem jest, jak już wspomnieliśmy, pobudzenie kontaktronu do pracy. W takich układach zwykle montuje się dwa czujniki kontaktronowe. Zadaniem pierwszego z nich jest wykrywanie prawej pozycji tłoka (skrajnej), natomiast drugiego – lewej pozycji (skrajnej). Sygnały z tych czujników są przekazywane do sterownika PLC. Należy jednak pamiętać, że tego rodzaju detektory przekazują dane o pozycji tłoka siłownika, ale nie dostarczają bezpośrednio informacji o pozycji przemieszczanego przedmiotu (np. na taśmie produkcyjnej). Do tego jest potrzebny dodatkowy czujnik (np. optyczny).
Jakie problemy mogą się pojawić?
Zastosowanie czujników kontaktronowych w detekcji pozycji tłoka siłowników wydaje się prostym rozwiązaniem. Niestety, w praktyce producent takiej maszyny, a potem również często serwisant, muszą rozwiązać kilka istotnych problemów. Przede wszystkim należy dobrać taki kontaktron, który można zamontować na danym siłowniku. Trzeba pamiętać o zjawisku histerezy, co wymaga ustawienia czujnika precyzyjnie w odpowiednim miejscu. Natomiast program odczytujący stan czujników musi dodatkowo brać pod uwagę stany nieustalone.
Kontaktrony mają szerokie zastosowanie, a w automatyce i przemyśle pozwalają konstruować układy oraz maszyny usprawniające znacznie proces produkcyjny. Dzięki kontaktronom wiele prac zostaje przyspieszonych, a działanie maszyn staje się precyzyjne.