Novotechnik Magnetostriktiver Wegaufnehmer zur Integration in Pneumatik- und Hydraulikzylindern

Zur direkten Integration in Pneumatik- und Hydraulikzylindern hat der Sensorhersteller Novotechnik, Ostfildern-Ruit, den Wegaufnehmer der Baureihe TIM entwickelt. Dieser magnetostriktive Sensor ermöglicht somit eine Bestimmung der Kolbenposition direkt im Druckbereich der Zylinder. Aufgrund des magnetostriktiven und somit kontaktlosen Messprinzips werden Anwendungen insbesondere bei mobilen Geräten und Maschinen geshen.

Anbieter zum Thema

Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

JESSBERGER GmbH

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Der Sensor aus einem druckfesten Messstab, der in die gebohrte Kolbenstange passt. Der ringförmige Positionsgeber wird am Kolbenboden montiert. Das berührungslose, magnetostriktive Messprinzip erleichtert die Montage. Laut Sensoranbieter hat es jedoch noch weitere Vorteile: Messlängen von 50 bis 2500 mm sind möglich. Aus Edelstahl gefertigt sind die Aufnehmer chemisch beständig gegen viele aggressive Medien. Außerdem arbeitet der Sensor mit einer hohen Genauigkeit. So werden die Maximalabweichungen bei den Linearitätswerten mit 0,04% und die Wiederholgenauigkeit mit 0,005% von der Messlänge. Der kontaktlos arbeitende und somit praktisch verschleißfrei Sensor kann Drücken bis 350 bar und Druckspitzen bis 530 bar ausgesetzt werden.

Die elektronische Signalaufbereitung ist in einem rostfreien Stahlflansch untergebracht, der mit dem Messstab verschweißt ist. Der Sensor bildet damit eine kompakte Einheit. Weil der Sensor nicht nur mit dem in der Mobilhydraulik weit verbreiteten 48-mm-Steckflansch ausgerüstet werden kann, sondern beispielsweise auch mit M18-Schraubflansch und Steckeranschluss, lässt er sich laut Novotechnik gut den vorhandenen Gegebenheiten anpassen.

Der Sensor sei stoß- und vibrationsunempfindlich. Er verkraftet Betriebstemperaturen bis 105 °C und erfüllt übliche EMV- und Bordnetzanforderungen bei mobilen Arbeitsmaschinen. Am Ausgang steht der Messwert zur direkten Weiterverarbeitung als marktübliches Strom- oder Spannungssignal zur Verfügung.

Kurzer Stromimpuls löst magnetostriktive Messung aus

Der Messvorgang wird bei magnetostriktiven Sensoren durch einen kurzen Stromimpuls ausgelöst, der um den Wellenleiter ein zirkulares Magnetfeld erzeugt. Senkrecht dazu verlaufen die Feldlinien des Positionsgebers, der im Wellenleiter die Messposition markiert. An der Überlagerungsstelle der beiden Magnetfelder entsteht im Wellenleiter eine elastische Verformung, die Magnetostriktion. Die reversible Dimensionsänderung löst einen mechanischen Impuls aus, der sich im Wellenleiter als Torsionswelle mit einer Geschwindigkeit von etwa 2800 m/s fortpflanzt. An einem Ende des Wellenleiters wird die Torsionswelle in ein elektrisches Signal umgesetzt, am anderen gedämpft, sodass es zu keinen Überlagerungen bei nachfolgenden Messungen kommt. Die Laufzeit vom Entstehungsort bis zum Signalwandler ist direkt proportional zum Abstand zwischen Positionsgeber und Signalwandler.

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