Cảm Biến Biên Hồng Ngoại FR 5201 Là Gì?

Trong các dây chuyền sản xuất sử dụng vật liệu dạng cuộn hoặc web liên tục, việc duy trì đúng vị trí ngang của vật liệu có ý nghĩa quan trọng đối với độ ổn định của quá trình. Nếu mép web bị dịch chuyển, hệ thống có thể cần thực hiện hiệu chỉnh để đưa vật liệu trở lại vị trí mong muốn.

Cảm biến biên hồng ngoại FR 5201 của Erhardt+Leimer (E+L) được phát triển để thực hiện nhiệm vụ phát hiện vị trí mép web mà không cần tiếp xúc trực tiếp với vật liệu. Tín hiệu vị trí thu được có thể được truyền tới hệ thống điều khiển để phục vụ các ứng dụng web guiding – dẫn hướng web.

Dòng sản phẩm này gồm ba model chính là FR 5201, FR 5221 và FR 5222. Điểm khác biệt quan trọng giữa chúng nằm ở loại mép web mà cảm biến được cấu hình để phát hiện. Theo tài liệu E+L, FR 5201 dành cho web đặc; FR 5221 dành cho sợi và web dạng dải; FR 5222 dành cho web dạng lưới có các sợi tua nhô ra.

Cảm Biến Biên Hồng Ngoại FR 5201, FR 5221, FR 5222 Hoạt Động Như Thế Nào?

Nguyên lý phát hiện mép của dòng FR 52 dựa trên sự thay đổi tương phản tại vị trí biên của web.

Cảm biến sử dụng hệ thống chiếu sáng đồng trục đặc biệt để tạo ra ánh sáng hồng ngoại song song, chiếu toàn bộ vùng đo về phía reflector. Vật liệu web được tạo ảnh theo nguyên lý telecentric imaging. Nhờ phương pháp này, tỷ lệ hình ảnh không thay đổi theo chiều cao của web trong phạm vi thiết kế, giúp vị trí mép được xác định ổn định hơn khi chiều cao vật liệu thay đổi.

Sau khi xác định vị trí mép, cảm biến chuyển thông tin thành giá trị vị trí và truyền qua CAN bus. Giá trị này có thể được sử dụng để điều khiển hệ thống dẫn hướng web kỹ thuật số. Thanh LED trên cảm biến đồng thời hiển thị vị trí thực tế của mép web, hỗ trợ quá trình cài đặt và theo dõi.

Các Phiên Bản Cảm Biến Biên Hồng Ngoại E+L FR 52

Cảm Biến Biên Hồng Ngoại FR 5201 Cho Web Đặc

FR 5201 là phiên bản mặc định dành cho solid web, tức vật liệu dạng web đặc hoặc đồng nhất.

Tài liệu E+L cho biết cảm biến có thể quét các vật liệu không trong suốt và vật liệu có độ trong suốt lên tới 50%. Ngoài web đồng nhất, FR 5201 còn có thể được cấu hình cho một số dạng web khác như web đặc có gián đoạn hoặc web dạng lưới.

Đối với cấu hình mặc định, cảm biến phát hiện sự thay đổi tương phản từ tối sang sáng tại mép web.

Cảm Biến Biên Hồng Ngoại FR 5221 Cho Sợi Và Web Dạng Dải

FR 5221 được cấu hình mặc định để phát hiện threads hoặc strip-shaped web, tức vật liệu dạng sợi hoặc dạng dải.

Đối với nhóm vật liệu này, hướng quét được đảo ngược so với cấu hình web đặc để nhận diện sự thay đổi tương phản phù hợp với đặc tính của mép vật liệu.

FR 5221 phù hợp khi vật liệu cần phát hiện không tạo thành một mép đặc liên tục như web thông thường.

Cảm Biến Biên Hồng Ngoại FR 5222 Cho Web Lưới Có Sợi Tua

FR 5222 là phiên bản chuyên biệt cho lattice-shaped web with protruding frayed threads.

Điểm đáng chú ý của FR 5222 nằm ở thiết kế quang học. Cảm biến có khả năng bỏ qua các sợi tua nhô ra và chỉ xác định mép liên tục thực tế của web. Điều này giúp giải quyết một vấn đề thường gặp khi mép vật liệu dạng lưới không hoàn toàn phẳng hoặc có sợi thừa nhô ra.

Dải Đo Và Độ Chính Xác Của Cảm Biến FR 5201

Một trong những thông số quan trọng của cảm biến biên hồng ngoại FR 5201 là dải đo ±10 mm.

Trong phạm vi này, cảm biến xuất ra giá trị tương ứng với vị trí của mép web. Vị trí đặt được thiết lập tại trung tâm của dải đo và có thể được dịch chuyển bằng bộ điều khiển kỹ thuật số.

Thông số kỹ thuật chính gồm:

• Dải đo: ±10 mm.
• Độ phân giải: 0,02 mm.
• Độ tuyến tính: ±0,1 mm.
• Bước sóng: 850 nm.
• Tốc độ quét: 200 Hz.

Các thông số này được công bố trong tài liệu kỹ thuật E+L dành cho FR 5201, FR 5221 và FR 5222.

Thông Số Kỹ Thuật Cảm Biến Biên Hồng Ngoại FR 5201, FR 5221, FR 5222

Thông số	Giá trị
Model	FR 5201 / FR 5221 / FR 5222
Thương hiệu	Erhardt+Leimer
Loại cảm biến	Infrared Edge Sensor
Nguyên lý	Phát hiện mép web không tiếp xúc
Dải đo	±10 mm
Độ phân giải	0,02 mm
Độ tuyến tính	±0,1 mm
Bước sóng	850 nm
Tốc độ quét	200 Hz
Điện áp danh định	24 V DC
Dải điện áp hoạt động	20–30 V DC
Dòng tiêu thụ	Tối đa 80 mA
Nhiệt độ môi trường	+10 đến +50 °C
Nhiệt độ lưu trữ	−25 đến +80 °C
Độ ẩm tương đối	15–95%, không ngưng tụ
Bề rộng sợi/dải tối thiểu	0,2 mm
Chiều dài cáp tối đa	10 m
Cấp bảo vệ	Tối đa IP54 với đầu nối phù hợp
Khối lượng	Khoảng 0,3 kg
Kích thước	105 × 50 × 40 mm
Giao tiếp	CAN bus

Ứng Dụng Của Cảm Biến Biên Hồng Ngoại FR 5201

Hệ Thống Dẫn Hướng Web

Ứng dụng quan trọng của FR 5201 là cung cấp thông tin vị trí mép cho hệ thống web guiding.

E+L sử dụng cảm biến FR 52 trong các giải pháp dẫn hướng web; trên hệ thống ELGUIDER DRB11, hãng cũng công bố khả năng kết hợp cảm biến hồng ngoại FR 46/FR 52 với hệ thống dẫn hướng web.

Điều này cho phép cảm biến trở thành một phần trong vòng điều khiển, thay vì hoạt động như một thiết bị phát hiện độc lập.

Vật Liệu Dạng Web

Dòng FR 52 có thể đáp ứng nhiều dạng vật liệu khác nhau thông qua việc lựa chọn đúng model và chế độ quét:

• Web đặc.
• Web đặc có gián đoạn.
• Sợi.
• Web dạng dải.
• Web dạng lưới.
• Web dạng lưới có sợi tua.

Tài liệu E+L quy định rõ các chế độ quét và model mặc định tương ứng với từng loại vật liệu.

Lắp Đặt Cảm Biến Biên Hồng Ngoại FR 5201 Đúng Cách

Việc lắp đặt có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phát hiện mép web.

Khi sử dụng cảm biến với reflector, E+L yêu cầu cảm biến được đặt 90° so với mép web và reflector, đồng thời nghiêng về phía reflector 15° ±5°. Khoảng cách giữa cảm biến và reflector cũng như chiều cao web phụ thuộc vào loại web và cấu hình sử dụng.

Với web đặc FR 5201, tài liệu quy định chiều cao web trong một số cấu hình ở khoảng 30–160 mm tính từ lens; ngoài phạm vi này khả năng phát hiện tin cậy có thể bị hạn chế.

Do đó, khi thay thế hoặc tích hợp cảm biến vào máy hiện hữu, nên đối chiếu đúng tài liệu lắp đặt thay vì chỉ dựa vào kích thước cảm biến.

Hiệu Chỉnh Và Cài Đặt Cảm Biến FR 52

Khi reflector được lắp đặt tại phía khách hàng, cảm biến cần được hiệu chuẩn theo quy trình của E+L.

Điều kiện trước khi hiệu chuẩn gồm:

• Cảm biến đã đạt nhiệt độ vận hành.
• Vùng đo không có vật cản.
• Lens và reflector sạch.
• Thực hiện chức năng calibration theo hướng dẫn kỹ thuật.

Quá trình hiệu chuẩn có thể mất tối đa khoảng 5 giây.

FR 5201 và FR 5221 có thể thay đổi chế độ quét thông qua service function. Trong khi đó, tài liệu khuyến cáo không thay đổi loại quét của FR 5222 vì model này được thiết kế chuyên biệt cho web lưới có sợi tua.

Giao Tiếp CAN Bus Và Khả Năng Tích Hợp

Cảm biến FR 52 sử dụng CAN bus để truyền dữ liệu vị trí. Các thông số trong tài liệu cho phép lựa chọn giao thức dữ liệu phù hợp, bao gồm Protocol 1.0 và Protocol 2.0.

Cảm biến cũng có các tham số liên quan đến:

• Device number.
• Group number.
• Sensor value.
• Absolute edge position.
• Data protocol.
• Transmission rate.
• Mount direction.
• Exposure control.
• Edge detection.

Điều này giúp FR 52 phù hợp hơn với hệ thống điều khiển kỹ thuật số của E+L và các cấu hình máy được thiết kế tương ứng.

Khả Năng Kiểm Soát Ảnh Hưởng Của Bụi Bẩn

Cảm biến có exposure controller để hỗ trợ bù ảnh hưởng của điều kiện đo. Tuy nhiên, tính năng này không thay thế việc vệ sinh cảm biến và reflector.

Tài liệu E+L lưu ý rằng với một số chế độ quét, bụi bẩn trên lens hoặc reflector có thể bị nhận diện như một mép web. Vì vậy, việc duy trì bề mặt quang học sạch là yếu tố quan trọng đối với độ tin cậy của phép phát hiện.

Bảo Trì Cảm Biến Biên Hồng Ngoại FR 5201

E+L yêu cầu thực hiện bảo trì khi máy đã được tắt và đảm bảo không thể khởi động lại ngoài ý muốn.

Lens của transmitter và reflector có thể được vệ sinh bằng khăn khô hoặc khăn ẩm. Tài liệu không cho phép sử dụng dung môi thông thường; với bụi bẩn đặc biệt khó loại bỏ, isopropanol có thể được sử dụng theo hướng dẫn.

Ngoài ra, khi cảm biến mất web khỏi vùng nhìn, tín hiệu có thể chuyển sang trạng thái Sensor signal invalid và hệ thống web guider có thể khóa để tránh tiếp tục điều khiển dựa trên vị trí không hợp lệ.

Vì Sao Nên Chọn Cảm Biến Biên Hồng Ngoại E+L FR 52?

Erhardt+Leimer là thương hiệu chuyên về công nghệ kiểm soát và dẫn hướng vật liệu dạng web. Các hệ thống web guiding của E+L sử dụng nhiều loại cảm biến khác nhau tùy theo vật liệu và yêu cầu của dây chuyền.

Đối với dòng FR 52, những điểm đáng chú ý gồm:

• Phát hiện mép web không tiếp xúc.
• Dải đo ±10 mm.
• Độ phân giải 0,02 mm.
• Tốc độ quét 200 Hz.
• Giao tiếp CAN bus.
• Có LED bar hiển thị vị trí mép.
• Có nhiều model cho các dạng vật liệu khác nhau.
• Hỗ trợ tích hợp vào hệ thống dẫn hướng web kỹ thuật số.
• Có chức năng chẩn đoán và thông báo lỗi.

Đặc biệt, việc chia thành FR 5201, FR 5221 và FR 5222 giúp lựa chọn cảm biến sát với đặc tính mép vật liệu hơn.

Mua Cảm Biến Biên Hồng Ngoại FR 5201, FR 5221, FR 5222 Ở Đâu?

Nếu doanh nghiệp đang tìm cảm biến biên hồng ngoại FR 5201, FR 5221 hoặc FR 5222 Erhardt+Leimer, cần xác định trước loại web, kích thước vùng lắp đặt và hệ thống điều khiển hiện có.

Hưng Đại có thể hỗ trợ khách hàng xác định model phù hợp dựa trên:

• Loại vật liệu cần phát hiện.
• Web đặc, dạng sợi, dạng dải hay dạng lưới.
• Yêu cầu về dải đo.
• Hệ thống web guiding hiện tại.
• Giao tiếp CAN bus.
• Điều kiện lắp đặt.
• Nhu cầu thay thế cảm biến E+L hiện hữu.

Đối với sản phẩm công nghiệp, việc lựa chọn đúng model và đúng cấu hình quan trọng hơn việc chỉ lựa chọn theo tên cảm biến.

Câu Hỏi Thường Gặp Về Cảm Biến FR 5201

FR 5201 dùng để làm gì?

FR 5201 được sử dụng để phát hiện mép của web không tiếp xúc, đặc biệt là web đặc. Giá trị vị trí mép có thể được truyền qua CAN bus để phục vụ hệ thống điều khiển dẫn hướng web.

FR 5201 và FR 5221 khác nhau như thế nào?

FR 5201 được cấu hình mặc định cho web đặc, trong khi FR 5221 được cấu hình cho sợi và web dạng dải.

FR 5222 dùng cho loại web nào?

FR 5222 được thiết kế cho web dạng lưới có sợi tua nhô ra, trong đó cảm biến bỏ qua các sợi tua và xác định mép liên tục của web.

Cảm biến FR 52 có tiếp xúc với vật liệu không?

Không. Tài liệu E+L xác định đây là cảm biến dùng để scanning web không tiếp xúc.

Dải đo của cảm biến là bao nhiêu?

Dải đo là ±10 mm với độ phân giải 0,02 mm và độ tuyến tính ±0,1 mm.

Kết Luận

Cảm biến biên hồng ngoại FR 5201, FR 5221 và FR 5222 Erhardt+Leimer là giải pháp chuyên dụng để phát hiện vị trí mép của vật liệu dạng web mà không cần tiếp xúc. Với dải đo ±10 mm, độ phân giải 0,02 mm, độ tuyến tính ±0,1 mm, bước sóng 850 nm, tốc độ quét 200 Hz và giao tiếp CAN bus, dòng FR 52 phù hợp cho các hệ thống cần thu nhận vị trí mép và tích hợp vào giải pháp dẫn hướng web.

Điểm quan trọng khi lựa chọn sản phẩm là xác định đúng loại vật liệu. FR 5201 dành cho web đặc, FR 5221 dành cho sợi hoặc web dạng dải, trong khi FR 5222 được thiết kế cho web dạng lưới có sợi tua nhô ra.

Đối với doanh nghiệp đang tìm kiếm cảm biến biên hồng ngoại FR 5201 E+L, việc lựa chọn đúng model, kiểm tra điều kiện lắp đặt và khả năng tương thích với hệ thống điều khiển là những yếu tố cần được xác định trước khi đặt hàng. Đây cũng là cơ sở để đảm bảo cảm biến hoạt động đúng với đặc tính vật liệu và yêu cầu của dây chuyền.

Tài Liệu Tham Khảo

• Erhardt+Leimer – BEA–251233-EN-10: Infrared Edge Sensor FR 5201, FR 5221, FR 5222 – tài liệu kỹ thuật chính thức của sản phẩm.
• Erhardt+Leimer – ELGUIDER Web Guiding Systems – thông tin chính thức về hệ thống dẫn hướng web và khả năng kết hợp cảm biến FR 52.
• Erhardt+Leimer – FR 61 Infrared Wide Band Sensor – tài liệu tham khảo về dòng cảm biến hồng ngoại và công nghệ phát hiện web của E+L.
• Erhardt+Leimer – ELGUIDER DRB25 – thông tin chính thức về hệ thống dẫn hướng web và các loại cảm biến E+L.

Gợi ý các sản phẩm khác của công ty :

Ngoài Cảm biến biên hồng ngoại FR 5201, công ty còn cung cấp nhiều thiết bị kỹ thuật và đo lường chuyên dụng, phù hợp cho môi trường công nghiệp, phòng thí nghiệm và kiểm thử chuyên sâu.
Tiêu biểu là GTEM 1000 – Buồng đo GTEM cho kiểm thử phát xạ và miễn nhiễm EMC , được sử dụng trong các phòng kiểm tra tương thích điện từ nhằm đánh giá và kiểm soát mức phát xạ cũng như khả năng miễn nhiễm của thiết bị điện tử.