Metodo di misurazione della distanza del cilindro idraulico

1. Potenziometro lineare:

Un potenziometro lineare è un dispositivo elettronico che misura lo spostamento lineare. È costituito da una pista resistiva e da un tergicristallo che scorre lungo la pista. La posizione del cursore determina la tensione di uscita. In un cilindro idraulico, il potenziometro è collegato allo stelo e, mentre il pistone si muove, il cursore scorre lungo la pista resistiva, producendo una tensione di uscita proporzionale allo spostamento. Il potenziometro può essere collegato ad un sistema di acquisizione dati o ad un PLC per calcolare la distanza percorsa dal cilindro.

I potenziometri lineari sono relativamente economici e facili da installare. Tuttavia, potrebbero non essere adatti per applicazioni ad alta velocità o ambienti difficili in cui polvere, sporco o umidità possono comprometterne le prestazioni.

2. Sensori magnetostrittivi:

I sensori magnetostrittivi utilizzano un filo magnetostrittivo per misurare la posizione del pistone. Il filo è avvolto attorno ad una sonda che viene inserita nel cilindro. La sonda contiene un magnete permanente e una bobina che trasporta corrente che genera un campo magnetico attorno al filo. Quando un impulso di corrente viene inviato attraverso il filo, lo fa vibrare, producendo un'onda torsionale che viaggia lungo il filo. L'onda torsionale interagisce con il campo magnetico e produce una tensione che può essere rilevata dalla bobina. La differenza temporale tra l'inizio e la fine dell'impulso di tensione è proporzionale alla posizione del pistone.

I sensori magnetostrittivi offrono elevata precisione, tempi di risposta rapidi e stabilità a lungo termine. Sono inoltre resistenti agli ambienti difficili, come temperature elevate, urti e vibrazioni. Tuttavia, sono più costosi dei potenziometri e richiedono maggiori sforzi di installazione.

3. Sensori ad effetto Hall:

I sensori ad effetto Hall sono dispositivi elettronici che rilevano i campi magnetici. Sono costituiti da un materiale semiconduttore con una sottile striscia di metallo o materiale ferromagnetico sulla superficie. Quando un campo magnetico viene applicato perpendicolarmente alla striscia, genera una tensione che può essere rilevata dal sensore. In un cilindro idraulico, il sensore è collegato al cilindro e sul pistone è installato un magnete. Mentre il pistone si muove, il magnete produce un campo magnetico che interagisce con il sensore, producendo una tensione di uscita proporzionale alla posizione del pistone.

I sensori ad effetto Hall sono facili da installare e possono essere utilizzati in ambienti difficili. Sono anche relativamente economici e offrono un'elevata precisione. Tuttavia, potrebbero non essere adatti per applicazioni ad alta velocità o applicazioni soggette a urti e vibrazioni elevati.

4. Metodi meccanici:

I metodi meccanici come scale lineari o encoder lineari utilizzano il contatto fisico con il cilindro per misurare la posizione del pistone. Le bilance lineari sono costituite da una scala simile a un righello fissata al cilindro e da una testina di lettura che si muove lungo la scala. Mentre il pistone si muove, la testina di lettura produce un segnale in uscita che corrisponde alla posizione del pistone. Gli encoder lineari utilizzano un principio simile ma utilizzano una lettura digitale per visualizzare la posizione.

I metodi meccanici offrono elevata precisione e affidabilità ma possono essere più costosi dei metodi elettronici. Sono anche più soggetti ad usura a causa del contatto fisico con il cilindro. Inoltre, potrebbero richiedere una manutenzione regolare per garantire letture accurate.

La scelta del metodo di misurazione dipende dai requisiti applicativi specifici, come precisione, velocità, condizioni ambientali e budget.