Os transdutores lineares LVDT permitem medições de precisão em peças mecânicas ou em qualquer objeto que possa ser medido com uma sonda de contato.
Em conjunto com amplificadores de sinal especiais, permitem a medição de características dimensionais (espessuras, larguras, posições, alturas, diâmetros, ovalidade) e geométricas (planicidade, paralelismo, perpendicularidade, oscilação, excentricidade e coaxialidade) com precisão milimétrica, mesmo em peças mecânicas complexas.
É possível produzir transdutores LVDT com sistema de acionamento por mola (com pré-carga mecânica fixa) ou transdutores LVDT lineares com acionamento pneumático , particularmente adequados para sistemas de medição automática.
Algumas famílias de sondas LVDT podem ser fabricadas com um mecanismo de deslocamento a vácuo.
Transdutores com saída de cabo radial, saída de cabo axial ou com sistemas rápidos de conexão e desconexão são possíveis.
A RODER fabrica sistemas completos "chave na mão", consistindo de sondas LVDT, amplificadores e controladores eletrônicos, sistemas de aquisição de dados, software para controle estatístico e mecânico especialmente projetado.
Os sistemas de medição RODER encontram aplicações em diversos setores industriais: mecânica de precisão, processamento de chapas metálicas, moldagem de plásticos, eletromédico, metalúrgico e siderúrgico.
Quer ajuda na escolha do produto? Aplicações de transdutores LVDT
As aplicações típicas de sistemas de medição baseados em transdutores LVDT estão relacionadas à medição de peças mecânicas, produzidas em materiais plásticos, no setor de vidro, no setor de processamento de deformação.
Medições e verificações dimensionais e geométricas de peças estampadas e cortadas
As sondas LVDT, combinadas com os sistemas MODULCHECK produzidos pela RODER, permitem a medição rápida e em linha da planicidade de peças estampadas, puncionadas, laminadas ou fundidas . A medição da planicidade é realizada com um conjunto de sensores capaz de detectar desvios em relação a um padrão de calibração certificado. O resultado do teste é um mapa das áreas testadas com o desvio numérico correspondente em relação à forma ideal.
Uma apresentação gráfica altamente intuitiva permite a determinação rápida e confiável de zonas de não conformidade . Todos os dados obtidos podem ser utilizados para cálculos estatísticos (Sigma, Cp, Cpk, Cm, Cmk) ou para a criação de cartas de controle (XS, XR, tendência do processo, distribuição populacional).
Verificações de forma em partículas grandes
Os transdutores lineares LVDT, combinados com os sistemas MODULCHECK fabricados pela RODER, permitem a inspeção dimensional de objetos de qualquer tamanho e material . A inspeção dimensional é realizada por comparação com um padrão de referência , e quaisquer desvios são destacados de forma rápida e intuitiva. É possível gerar sinais de não conformidade parcial ou fora da tolerância do produto. O sistema também pode ser instalado em áreas de inspeção robotizada e bancadas de inspeção automáticas não tripuladas . Nessa configuração, todas as operações de inspeção podem ser controladas diretamente por um CLP ou um sistema de produção automatizado.
Medições de oscilação e excentricidade em peças rotativas
As sondas LVDT, combinadas com os sistemas MODULCHECK produzidos pela RODER, permitem determinar as características geométricas de peças submetidas à rotação em cabeçotes móveis . Dessa forma, é possível medir diâmetros, ovalizações e oscilações, bem como circularidade, cilindricidade e dados de perfil radial do objeto (importantes em aplicações como a medição de eixos de comando). A medição também pode ser adquirida por máquinas de medição desenvolvidas especificamente para esse tipo de controle no laboratório de metrologia ou na linha de produção (máquinas de medição 3D, perfilômetros, máquinas ópticas).
Características comuns dos sistemas propostos por RODER
- Excelente repetibilidade, durabilidade e longevidade.
- Todas as sondas LVDT RODER são montadas em rolamentos de esferas, exceto as sondas axiais em miniatura.
- A guia do rolamento de esferas é altamente insensível às forças radiais exercidas na haste de medição. Um dispositivo antirrotação garante o movimento perfeito do sistema de guia mecânico.
- As guias axiais da sonda são altamente protegidas contra a penetração de líquidos (óleo) ou sólidos (poeira) através de foles de qualidade elastomérica de proteção.
- As pastilhas (pastilhas de medição) podem ser substituídas ou substituídas. Está disponível uma grande variedade de formas e tamanhos geométricos.
- A força de medição pode ser ajustada alterando a mola, dependendo do modelo da sonda.
- Diâmetro da caixa da sonda de 8 mm. Pode ser bloqueado em todo o seu comprimento.
- Grau de proteção IP65 conforme IEC 60529.
- Vasta gama de acessórios, incluindo inserções de medição, conjuntos de molas, etc.
- Sondas LVDT compatíveis com equipamentos de medição de outros fabricantes, disponíveis mediante solicitação.
A RODER oferece uma família completa de sensores LVDT (sondas eletrônicas analógicas) e instrumentos de medição dedicados para as aplicações mais exigentes.
Sondas padrão LVDT RODER
As sondas padrão, também conhecidas como sondas de meia ponte, operam de acordo com o princípio elétrico do acoplamento magnético. As sondas LVDT podem ser usadas em combinação com instrumentos de medição de outros fabricantes, para obter uma gama completa de medições e medições geométricas.
Essas sondas são conhecidas como sondas LVDT (Linear Variable Differential Transformer). Todas as sondas eletrônicas RODER podem ser usadas com instrumentos manuais, internos ou externos, ou em combinação com outros instrumentos e suportes de medição típicos.
A RODER é capaz de fornecer sondas axiais com deslocamento linear da haste de medição, sondas angulares com alavanca de inclinação ou ondas guia paralelas , especialmente projetadas para dispositivos multidimensionais, e qualquer outro equipamento para controle em processo, economizando assim muitos componentes de montagem que, com pouquíssimas exceções, realizam essencialmente medições comparativas.
Com base em um mestre principal, que pode ser um padrão de medição, um anel de calibração ou qualquer outra peça aceita como tal, são comparadas as diferentes dimensões da peça de teste.
Todas as medições são realizadas com alta precisão e repetibilidade e permitem a certificação de produtos e processos em tempo real.
O que é um transdutor linear LVDT?
LVDT significa Transformador Diferencial Variável Linear . É um tipo de transdutor eletromecânico capaz de converter o movimento linear de um objeto ao qual está mecanicamente acoplado em um sinal elétrico correspondente. Os sensores de posição linear LVDT podem medir movimentos de alguns milionésimos de milímetro até vários milímetros.
A estrutura interna do sensor LVDT consiste em um enrolamento primário centralizado entre um par de enrolamentos secundários, espaçados simetricamente do primário. As bobinas são enroladas em um único suporte termicamente estável, encapsuladas contra a umidade, envolvidas em uma blindagem magnética de alta permeabilidade e, em seguida, fixadas em uma carcaça cilíndrica de aço inoxidável. Esse conjunto de bobina geralmente é o elemento estacionário do sensor de posição.
O elemento móvel de um LVDT é um reforço tubular separado feito de material magneticamente permeável. Isso é chamado de núcleo, que é livre para se mover axialmente dentro do furo oco da bobina e acoplado mecanicamente ao objeto cuja posição está sendo medida. Durante a operação, o enrolamento primário do LVDT é excitado por uma corrente alternada de amplitude e frequência adequadas, conhecida como excitação primária.
O sinal de saída elétrica do LVDT é a tensão CA diferencial entre os dois enrolamentos secundários, que varia com a posição axial do núcleo dentro da bobina LVDT. Normalmente, essa tensão de saída CA é convertida por circuitos eletrônicos adequados em tensão ou corrente CC de alto nível, o que é mais conveniente de usar.
Por que usar um transdutor linear LVDT?
Resolução infinita
Como um LVDT opera de acordo com os princípios do acoplamento eletromagnético em um sistema totalmente analógico, ele pode medir variações infinitesimalmente pequenas na posição do núcleo. Esse recurso de resolução infinita é limitado apenas pelo ruído em um condicionador de sinal LVDT e a resolução da tela de saída. Esses mesmos fatores conferem ao LVDT sua repetibilidade excepcional.
Repetibilidade do ponto zero
A posição do ponto zero central de um LVDT é extremamente estável e repetível, mesmo em sua ampla faixa de temperatura de operação. Isso faz com que um LVDT funcione bem como um sensor de posição de referência em sistemas de controle de circuito fechado e ferramentas de servo balanceamento de alto desempenho.
Resposta dinâmica rápida
A construção específica permite que um LVDT responda muito rapidamente a mudanças na posição do núcleo. A resposta dinâmica de um sensor LVDT em si é limitada apenas pelos efeitos inerciais da massa do núcleo de luz.
Saída absoluta
Um LVDT é um dispositivo de saída absoluto, em oposição a um dispositivo de saída incremental. Isso significa que, no caso de uma falta de energia, os dados de posição enviados pelo LVDT não serão perdidos. Quando o sistema de medição é reiniciado, o valor de saída do LVDT será o mesmo de antes da interrupção da fonte de alimentação.
Alguns exemplos de transdutores lineares LVDT
O transdutor de deslocamento indutivo , também conhecido como LVDT , é um dispositivo eletromagnético usado para medir pequenos deslocamentos. O transdutor LVDT apresenta alta precisão e repetibilidade, mesmo em condições operacionais adversas e na presença de contaminantes.
Nossos transdutores de posição e deslocamento são robustos e confiáveis, garantindo uma longa vida útil. Eles oferecem faixas de medição de 0,2 a 10 mm. Estão disponíveis versões econômicas, em miniatura, pressurizadas e com mola, com ou sem eletrônica integrada.
Também são possíveis sensores LVDT com faixas de medição maiores, formas de construção personalizadas e faixas de excursão térmica mais altas.
Notas de construção de transdutores lineares LVDT
O transdutor é feito utilizando um tubo composto por três enrolamentos dispostos com eixos paralelos e contendo um núcleo cilíndrico ferromagnético móvel. O enrolamento central é chamado de enrolamento primário , e os outros dois são chamados de enrolamentos secundários . O enrolamento primário é conectado a um gerador de tensão CA, enquanto a tensão de saída é medida nas extremidades dos enrolamentos secundários.
Quando o núcleo está no centro, a tensão induzida nos enrolamentos secundários, sendo estes enrolados em uma direção discordante, é igual mas oposta, de forma que o sinal de tensão medido é praticamente zero. Conforme o núcleo se move, no entanto, as indutâncias mútuas mudam e, dependendo se ele se move para a esquerda ou para a direita, o acoplamento indutivo com o secundário, respectivamente, à esquerda ou à direita será maior. Consequentemente, o sinal de saída irá variar proporcionalmente ao deslocamento do núcleo.
Amplificadores transdutores LVDT
Para traduzir o sinal de saída do LVDT, são utilizados os chamados demoduladores de discriminação de fase . Esses dispositivos eletrônicos permitem extrair o valor RMS da tensão, que representa o deslocamento, e interpretar em qual lado do zero o deslocamento ocorre. O mais conhecido utiliza uma ponte de Graetz dupla que retifica o sinal CA proveniente dos enrolamentos secundários e calcula sua soma algébrica. Dependendo do sinal da soma, podemos determinar em qual lado do zero ocorreu o deslocamento.
O LVDT é um transdutor muito sensível capaz de medir deslocamentos na ordem das frações do micrômetro. Dependendo da frequência da fonte de alimentação primária e da massa do núcleo, existem frequências de corte de algumas centenas de hertz e, portanto, boas respostas dinâmicas a movimentos rápidos que variam ao longo do tempo.
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Direitos autorais de RODER SRL – Oglianico (TO) – Itália
Site web: www.roder.it
Divisão de Visão Artificial: www.rodervision.com
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