Назначение
Преобразователи линейных перемещений KTSL(HAC) (далее - преобразователи) предназначены для измерения линейных перемещений.
Описание
Принцип действия преобразователей основан на магнитострикционном эффекте, заключающемся в измерении времени распространения ультразвуковой волны в твердом теле.
Преобразователи состоят из сенсорной головки, волновода и магнита, по которому определяется измеряемое положение. В металлическом корпусе располагается блок обработки сигналов. Материал корпуса и волноводов - сталь.
Преобразователь закрепляется на неподвижную поверхность. Позиционный магнит, задающий точку отсчета, вставляется либо в направляющую волновода, либо крепится на контролируемый объект так, чтобы в процессе работы он перемещался вдоль профиля преобразователя. Генерируемый внутри преобразователя импульс INT взаимодействует с магнитным полем магнита, в результате чего возникает магнитострикционная волна. Волна, достигающая начала волновода, создает электрический сигнал в катушке приемника. По продолжительности движения волны от магнита до катушки приемника определяется положение магнита. В зависимости от исполнения преобразователя положение магнита пересчитывается и передается преобразователем в виде электрического сигнала: аналогового в виде величины напряжения или величины тока с восходящей или убывающей характеристикой, либо в виде цифрового сигнала согласно выбранному интерфейсу и протоколу связи.
Преобразователи выпускаются в следующих модификациях: P, E1, отличающихся метрологическими, некоторыми техническими характеристиками и конструктивными особенностями.
Преобразователи модификации P исполнения EXT2 имеют более плоский профиль, чем преобразователи модификации P исполнения EXT1.
Преобразователи модификации P исполнения EXT3 имеют более узкий профиль, чем преобразователи модификации P исполнения EXT1.
Преобразователи модификации P исполнения EXT4 отличаются обратным размещением волновода: магнит интегрирован в корпус преобразователя, а волновод соединен со сферическим подшипником для закрепления на контролируемом объекте.
Преобразователи модификации E1 отличаются внешним расположением волновода. Каждая модификация может иметь различные исполнения, отличающиеся формой, размерами, характеристиками монтажных элементов и типами выходных сигналов.
Схема структурного обозначения преобразователей:
| Обозначение | KTSL(HAC) | -L | xxxx | -xxx | -xx | -xxxx | -xx | x | /xxxx |
| Значение | 1 | | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1 - семейство датчиков: KTSL(HAC)- датчик марки K&T Sensors для измерений линейных перемещений с повышенной точностью
2 - номинальная длина волновода, мм
3 - вариант выходного сигнала
| Аналоговые сигналы | Цифровые сигналы |
| Кодировка | Сигнал | Кодировка | Сигнал |
| A01 | 4.20 мА | P0x | Profinet; x - кол-во магнитов (1.9) |
| A02 | 20.4 мА | T0x | Profibus; x - кол-во магнитов (1.9) |
| A11 | 0.20 мА | M00 | Start/Stop |
| A12 | 20.0 мА | E0x | Ethercat; x - кол-во магнитов (1.9) |
| V01 | 0.10 В | Cxx | CANopen; xx - скорость/разрешение |
| V02 | 10.0В | Sxx | SSI асинхр; xx - формат данных/разрешение |
| V11 | 0.5 В | SxxB | SSI синхр; xx - формат данных/разрешение |
| V12 | 5.0 В | MBX | RS485/Modbus, x - скорость: 0 - RTU, 1 - 19200bps, 4 - 4800bps, 5 - 38400bps, 6 - 57600bps. 7 - 11520bps, 9 - 9600bps |
| V21 | -10.10 В |
| V22 | 10.-10 В |
| CANopen |
| Скорость | Разрешение |
| 1 | 1000 кбит/с | 1 | 100 мкм |
| 2 | 800 кбит/с | 2 | 50 мкм |
| 3 | 500 кбит/с | 3 | 20 мкм |
| 4 | 250 кбит/с | 4 | 10 мкм |
| 5 | 125 кбит/с | 5 | 5 мкм |
| 6 | 100 кбит/с | 6 | 2 мкм |
| 7 | 50 кбит/с | 7 | 1 мкм |
| 8 | 20 кбит/с | | |
| SSI |
| фо | )мат данных | разрешение |
| 1 | двоичный, 24 бита, восходящий | 1 | 100 мкм |
| 2 | двоичный, 25 бит, восходящий | 2 | 50 мкм |
| 3 | двоичный, 26 бит, восходящий | 3 | 20 мкм |
| 4 | код Грея, 24 бита, восходящий | 4 | 10 мкм |
| 5 | код Грея, 25 бит, восходящий | 5 | 5 мкм |
| 6 | код Грея, 26 бит, восходящий | 6 | 2 мкм |
| 7 | двоичный, 24 бита, нисходящий | 7 | 1 мкм |
| 8 | двоичный, 25 бит, нисходящий | 8 | 40 мкм |
| 9 | двоичный, 26 бит, нисходящий | 9 | 0,5 мкм |
| A | код Грея, 24 бита, нисходящий | | |
| B | код Грея, 25 бит, нисходящий | | |
| C | код Грея, 26 бит, нисходящий | | |
4 - Модификация: E1, P
5 - Вариант электрического подключения
| Код | Описание |
| CUxx | кабель PUR, xx - длина в метрах |
| CVxx | кабель PVC, xx - длина в метрах |
| CWxx | кабель PUR -40+85, xx - длина в метрах |
| S004 | разъем М12 штекер, 4 пин |
| S005 | разъем М12 штекер, 5 пин |
| S006 | разъем М16 штекер, 6 пин |
| S007 | разъем М16 штекер, 7 пин |
| S008 | разъем М16 штекер, 8 пин |
| S009 | разъем М12 штекер, 8 пин |
| PD56 | 4-пин, 1 x M8 гнездо, питание + 2 x M12 штекер, данные (Применяется для Profinet, EtherCAT) |
| PD53 | 4-пин, 1 x M8 штекер, питание + 5 pin, 2 x M12 штекер/гнездо, данные (Применяется для Profibus) |
| PD60 | 6 пин, 1 x M16 штекер (применяется для Start/Stop, CANopen) |
| PD52 | 5 пин, 2 x M12 штекер/гнездо (применяется для CANopen) |
| DAxx | одиночный кабель для Profinet, Profibus, EtherCAT, xx - длина в метрах |
| DBxx | двойной кабель для Profinet, Profibus, EtherCAT, xx - длина в метрах |
| PAxx | 3-х жильный кабель с разъемом M12 IP69K (штекер), 4 пин (1-3-2); xx - длина см |
| PTxx | 3-х жильный кабель с разделкой на конце; xx - длина в см |
| PCxx | 4-х жильный с разъемом M12 IP69K (штекер), 5 пин (2-3-4-5); xx - длина см (применяется для CANopen) |
| DMxx | 4-х жильный кабель с разделкой на конце; xx - длина в см (применяется для CANopen) |
| SM05 | Авиационный разъем по GB11918-2014, IP67, M18, 5 пин (гнездо) |
| HM04 | Прямоугольный разъем по DIN3650-A/ISO4400, 4 пи (штекер) |
6 - тип технологического подсоединения
| Код | Описание |
| P0 | Профиль 35мм (ш) х 35мм (в) |
| P1 | Профиль 35мм (ш) х 38,5мм (в) |
| P2 | Профиль 36мм (ш) х 27мм (в) |
| P3 | Профиль 30мм (ш) х 30мм (в) |
| PS | Стержневой+профильный (модификация E1) |
| 7 - ва] | эиант мертвых зон |
| Код | Описание |
| 0 | 50,8мм+63,5мм |
| 1 | 30мм+60мм |
| 2 | 28мм+66мм |
| 3 | 40мм+60мм |
| 4 | 72,5мм+72,5мм |
| 5 | 73мм+73мм |
| 6 | 30мм+36,5мм |
| 7 | 30мм+63,5мм |
| 8 | 55мм+95мм |
| 9 | 50,8мм+107мм |
| A | 29мм+59мм |
| B | 61мм+94мм |
| C | 115мм+73мм |
| D | 35мм+70мм |
| E | 55мм+60мм |
| F | 27,5мм+36мм |
| G | 70мм+55мм |
| H | 60мм+60мм |
| I | 40мм+63,5мм |
| K | 52мм+120мм |
| L | 21мм+63,5мм |
8 - исполнение, указывается только при наличии
| Код | Описание |
| EXT1 | Исполнение EXT1 |
| EXT2 | Исполнение EXT2 |
| EXT3 | Исполнение EXT3 |
| EXT4 | Исполнение EXT4 |
Заводской номер в виде цифрового обозначения, состоящего из арабских цифр, наносится методом печати на маркировочную табличку, наклеиваемую на корпус преобразователя.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Пломбирование преобразователей от несанкционированного доступа не производится. В процессе эксплуатации преобразователи не предусматривают внешних механических и электронных регулировок.
Общий вид преобразователей представлен на рисунке 1.
Место нанесения заводского номера
б)
в)
д)
а)
г)
а) модификация E1, б) модификация P исполнение EXT1, в) модификация P исполнение EXT2, г) модификация P исполнение EXT3, д) модификация P исполнение EXT4 Рисунок 1 - Общий вид преобразователей
Программное обеспечение
Преобразователи линейных перемещений с цифровым интерфейсом передачи данных имеют метрологически значимое встроенное программное обеспечение (далее - ВПО), осуществляющее обработку и передачу результатов измерений.
ВПО устанавливается на предприятии-изготовителе во время производственного цикла, доступ пользователя к ВПО отсутствует, и в процессе эксплуатации модификации не подлежит.
Конструкция датчиков исключает возможность несанкционированного влияния на программное обеспечение и измерительную информацию.
В соответствии с п. 4.5 рекомендации по метрологии Р 50.2.077-2014 уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий».
Для отображения результатов измерений применяется любое программное обеспечение (далее - ПО), работающее по протоколу Modbus, SSI, CANopen, ProfiBUS, Profinet, EtherCAT и Start/Stop. Данное ПО не является метрологически значимым.
Идентификационные данные ВПО - отсутствуют.
Технические характеристики
Таблица 1 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация(исполнение) | P(EXT1) | P(EXT2) | P(EXT3) | P(EXT4) | E1 |
| Нижний предел измерений, мм | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Верхний предел измерений, мм | от 25 до 55001) | от 25 до 60001) | от 25 до 30001) | от 50 до 10001) | от 25 до 55001) |
| Допускаемая приведенная к верхнему пределу измерений погрешность измерений линейных перемещений, % | - цифровой интерфейс | ±0,01% но не менее 50 мкм | - | - | ±0,05% | ±0,01% но не менее 50 мкм |
| - аналоговый интерфейс | ±0,02% | ±0,03% | ±0,05% | ±0,05% | ±0,01% но не менее 50 мкм |
1) Фактический верхний предел измерений преобразователя указывается в паспорте
Таблица 2 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация(исполнение) | P(EXT1) | P(EXT2) | P(EXT3) | P(EXT4) | E1 |
| Дискретность отчёта измерений, мкм | 5 | 10 | 10 | 100 | 1 |
| Параметры электрического питания: - напряжение постоянного тока, В | 24 ± 20% |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | 2,4 |
| Габаритные размеры, мм, не более - длина - ширина - высота | 5204 35 38,5 | 6204 36 25 | 3165 30 30 | 1235 30 42 | 5661 46 46 |
| Масса, кг, не более | 15 | 15 | 15 | 12 | 15 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, %, не более | от -40 до +85 90, без образования конденсата |
| Средняя наработка на отказ, ч | 1 950 000 |
| Срок службы, лет | 15 |
Знак утверждения типа
Наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 3 - Комплектность приборов
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Преобразователь линейных перемещений* | KTSL(HAC) | 1 шт. |
| Паспорт | - | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз |
| * - модификация определяется договором поставки |
Сведения о методах измерений
Приведены в разделе 11 «Порядок работы с преобразователем» документа «Преобразователи линейных перемещений KTSL(HAC). Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 1-10’9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2018 г. № 2840;
ТУ 265166-002- 71067213-2023 Преобразователи линейных перемещений KTSL(HAC). Технические условия.
