Thông số kỹ thuật cảm biến tiệm cận Sick IMP12-1B5POVC0B
| Đặc tính kỹ thuật | Giá trị chi tiết |
|---|---|
| Hãng sản xuất | SICK |
| Mã sản phẩm | IMP12-1B5POVC0B (Part no. 6050125) |
| Dòng sản phẩm | IMP (Cảm biến từ tiệm cận chịu áp suất cao) |
| Kích thước ren | M12 x 1 (Đường kính Ø 12 mm, chiều dài ren 28 mm, tổng dài 56 mm) |
| Khoảng cách phát hiện ($S_n$) | 1.5 mm |
| Khoảng cách phát hiện an toàn ($S_a$) | 1.2 mm |
| Khả năng chịu áp suất | ≤ 500 bar (Áp suất tĩnh mặt cảm biến) |
| Kiểu lắp đặt | Lắp bằng (Flush) |
| Ngõ ra điều khiển | PNP |
| Chức năng ngõ ra | NC (Thường đóng / Break contact) |
| Điện áp cấp | 10 … 30 V DC |
| Dòng điện ngõ ra tối đa ($I_a$) | ≤ 200 mA |
| Tần số đáp ứng | 600 Hz |
| Kiểu kết nối | Đầu nối M12, 4 chân (Male connector M12, 4-pin) |
| Vật liệu vỏ | Thép không gỉ V2A (DIN 1.4305 / AISI 303) |
| Vật liệu bề mặt cảm biến | Gốm kỹ thuật Ceramic ($ZrO_2$ – Zirconium dioxide) |
| Vật liệu gioăng làm kín | FPM (Viton) kèm vòng đệm hỗ trợ |
| Cấp bảo vệ | IP68 |
| Nhiệt độ vận hành | -25 °C … +80 °C |
| Mô-men siết tối đa | ≤ 40 Nm |
Thiết kế chịu áp suất tĩnh 500 bar cho hệ thống thủy lực
Sick IMP12-1B5POVC0B thuộc dòng cảm biến chuyên dụng cho các ứng dụng xi lanh thủy lực hoặc các khối van điều khiển (hydraulic manifolds) có áp suất vận hành cực lớn. Điểm cốt lõi tạo nên khả năng chịu áp lên tới 500 bar nằm ở cấu trúc vật liệu:
- Mặt cảm biến bằng gốm Zirconia ($ZrO_2$): Khác với cảm biến tiệm cận thông thường dùng nhựa PBT hoặc PA dễ biến dạng hoặc nứt vỡ dưới áp lực dầu, vật liệu gốm kỹ thuật $ZrO_2$ có độ cứng cơ học cao, chống mài mòn, chịu áp lực nén vượt trội và không bị ăn mòn bởi các gốc dầu khoáng hay dầu tổng hợp.
- Hệ thống làm kín kép: Cảm biến được trang bị sẵn gioăng O-ring FPM (kích thước 5.3 mm x 2.4 mm) kết hợp cùng vòng đệm hỗ trợ (support ring kích thước 10 mm x 5.9 mm x 1 mm). Cấu trúc này ngăn chặn hiện tượng đẩy phồng gioăng khi áp suất tăng đột ngột, đảm bảo độ kín khít tuyệt đối chuẩn IP68 ngay cả khi ngâm hoàn toàn trong buồng dầu.
- Khung vỏ thép không gỉ V2A (AISI 303): Chịu được mô-men siết cơ học lên đến 40 Nm khi bắt ren trực tiếp vào thành xilanh mà không làm biến dạng ren hay ảnh hưởng đến bo mạch điện tử bên trong.
Ý nghĩa ngõ ra PNP NC trong giám sát hành trình an toàn
Model IMP12-1B5POVC0B sử dụng cấu hình ngõ ra PNP dạng Thường đóng (Normally Closed – NC), hoạt động theo nguyên lý cấp điện dương (+24V DC) cho tải khi không có vật cản trước mặt cảm biến. Khi piston hoặc chi tiết kim loại đi vào vùng phát hiện 1.5 mm, tiếp điểm sẽ mở ra, ngắt tín hiệu ngõ ra.
Cấu hình PNP NC đặc biệt được ưu tiên trong các mạch an toàn của hệ thống thủy lực:
- Giám sát đứt cáp (Fail-safe): Nếu dây tín hiệu bị đứt, chuột cắn hoặc giắc nối M12 bị lỏng, bộ điều khiển (PLC) sẽ lập tức mất tín hiệu logic mức cao (tương đương trạng thái ngắt). Hệ thống có thể lập tức phát hiện sự cố hỏng dây và kích hoạt dừng khẩn cấp thay vì tiếp tục cho xi lanh chuyển động mù.
- Giới hạn hành trình cuối (End-position limit): Thích hợp dùng làm công tắc hành trình báo điểm dừng an toàn cho trục xi lanh nén hoặc máy ép áp lực cao.
Sơ đồ chân giắc nối M12 4-pin và quy chuẩn đấu nối
Cảm biến sử dụng chuẩn kết nối ren ngoài M12 4 chân phổ thông, vận hành theo cấu hình DC 3 dây:
- Chân 1 (Dây Nâu – Brown): Cấp nguồn dương (+10 … +30 V DC).
- Chân 3 (Dây Xanh dương – Blue): Cấp nguồn âm (0 V / GND).
- Chân 2 hoặc 4 (Dây Đen/Trắng): Ngõ ra tín hiệu PNP NC, kết nối trực tiếp vào ngõ vào số (Digital Input) của PLC chuẩn 24V DC (Sink input).
Cảm biến được tích hợp sẵn mạch bảo vệ ngắn mạch và phân cực ngược nguồn cấp, giúp triệt tiêu rủi ro hư hỏng bo mạch khi kỹ thuật viên thao tác sai trong quá trình bảo trì.
Phân biệt IMP12-1B5POVC0B và IMP12-1B5PSVC0B
Cùng nằm trong series IMP12 kích thước M12 lắp bằng chịu áp 500 bar của Sick, hai mã sản phẩm này chỉ khác nhau duy nhất ở trạng thái logic ngõ ra:
| Tiêu chí | IMP12-1B5POVC0B | IMP12-1B5PSVC0B |
|---|---|---|
| Loại tiếp điểm | NC (Normally Closed – Thường đóng) | NO (Normally Open – Thường mở) |
| Trạng thái khi chưa phát hiện kim loại | Đóng mạch (Có tín hiệu 24V về PLC) | Hở mạch (Không có tín hiệu về PLC) |
| Trạng thái khi kích hoạt (Piston chạm vùng 1.5 mm) | Ngắt mạch (Tín hiệu về mức 0V) | Đóng mạch (Tín hiệu lên mức 24V) |
| Mục đích sử dụng phổ biến | Mạch an toàn, giám sát đứt cáp, báo kẹt xi lanh | Đếm chu kỳ, xác nhận vị trí hoàn thành thông thường |
Lưu ý kỹ thuật khi lắp đặt vào xi lanh thủy lực
- Gia công lỗ lắp đặt: Do cảm biến là dạng lắp bằng (flush), mặt gốm cảm ứng có thể đặt phẳng với bề mặt kim loại xung quanh. Tuy nhiên, lỗ ren M12x1 trên thân xi lanh cần được gia công rãnh vát chuẩn xác để gioăng O-ring và vòng đệm định hình kín khít, tránh rò rỉ dầu áp lực cao.
- Kiểm soát lực siết ren: Sử dụng cờ-lê cân lực (torque wrench) khi siết thân cảm biến, lực siết định mức tối đa là 40 Nm. Siết quá lực có thể làm tuôn ren hoặc nứt gãy cụm gioăng làm kín.
- Hệ số suy giảm khoảng cách theo vật liệu: Khoảng cách danh định $S_n = 1.5text{ mm}$ được xác định trên thép tiêu chuẩn St37 (Fe). Trường hợp chi tiết kích hoạt là vật liệu khác, khoảng cách thực tế sẽ giảm: Inox (khoảng 0.75 x $S_n$), Nhôm (khoảng 0.2 x $S_n$), Đồng thau (khoảng 0.34 x $S_n$). Khi thiết kế hành trình xilanh, cần tính toán dựa trên khoảng cách phát hiện an toàn ($S_a = 1.2text{ mm}$) để đảm bảo tín hiệu luôn ổn định.
Liên hệ
Vui lòng liên hệ Hải Phòng Tech để biết thêm thông tin về sản phẩm.
