มารู้จักประเภทของ Inductive Proximity Sensor กันดีกว่า

แบบทรงกระบอก: โดยปกติจะนิยมเลือกตามขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางของตัว Prox ซึ่งจะมีแบบมีเกลียว และ ไม่มีเกลียว ซึ่งแบบมีเกลียวจะนำหน้าด้วยตัว M ตามด้วยตัวเลขขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางในหน่วยมิลลิเมตร (mm) และ ตามด้วย X ตัวเลขขนาดเกลียวในหน่วยมิลลิเมตร เช่น M8x1 และ แบบไม่มีเกลียวจะนำหน้าด้วยสัญญลักษณ์ Diameter ⌀ ตามด้วยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางหน่วย มิลลิเมตร เช่น ⌀8

แบบทรงสี่เหลี่ยม: prox ทรงสี่เหลี่ยม โดยปกติโครงสร้างจะทำจากพลาสติกและมีระยะในการตรวจจับที่ไกลกว่าแบบทรงกระบอก ด้วยเหตุผลที่ว่า พื้นที่ด้านหน้าของตัว Prox จะมีขนาดใหญ่กว่า ขนาดของตัว Prox แบบนี้ มีด้วยกันหลายขนาด เช่น 17 * 17 mm. 25*25 mm, 30/30 mm, 40*40 mm และ 60*60 mm.

แบบ 2 สาย จะเป็นแบบ AC หรือ DC ที่มีสถานะเป็น NO หรือ NC ก็ได้

แบบ 3 สาย จะเป็น Prox ที่เป็นแบบใช้งานกับไฟ DC โดยมี output เป็นแบบ NPN หรือ PNP และ มีสถานะให้เลือกทั้ง 2 แบบ นั่นก็คือ NO หรือ NC เช่นกัน

แบบ Shield/Flush หรือ แบบหัวเรียบ นั้นจะนิยมใช้ในงานที่สามารถติดตั้ง Prox ฝังเข้าไปในอุปกรณ์จับยึดที่เป็นโลหะได้เลย โดย Prox จะไม่มีการส่งสัญญาณตรวจจับกับวัตถุที่ใช้จับยึด

แบบ Non-Shielded หรือ Non- Flush หรือหัวยื่น นั้นจะไม่สามารถติดตั้งแบบฝังเข้าไปในโลหะที่จับยึดได้ เนื่องจาก Prox แบบนี้จะมีการตรวจจับวัตถุรอบตัวตลอดการทำงาน (ในที่นี้ Prox จะตรวจจับโลหะที่เป็นส่วนจับยึด) จึงอาจทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนของสถานะ output ได้

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าตัว Inductive Proximity Sensor นั้นจะสามารถตรวจจับวัตถุได้ โดยอาศัยหลักการทำงานของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่อระยะการตรวจจับนั้นก็คือ ชนิดของวัตถุที่ใช้ในการตรวจจับ ตัวอย่างเช่น ถ้าระยะตรวจจับอยู่ ที่ 10 mm จะเป็นการอ้างอิงกับวัตถุที่เป็นเหล็กเท่านั้น แต่ถ้าเป็นอลูมิเนียมระยะจะลดลงไป 50% เท่ากับระยะตรวจจับที่ 5 mm แต่จะมีรุ่นหนึ่งที่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานในแบบพิเศษ โดยรุ่นนี้มีชื่อว่า Factor 1 จะสามารถตรวจจับวัตถุที่เป็นโลหะทุกชนิดได้ในระยะที่เท่ากันทั้งหมด

รูปที่ 1 Factor ในการคูณระยะตรวจจับเมื่อใช้ใงานกับวัตถุในแต่ละชนิด ของ Proximity ปกติ

รูปที่ 2 การคำนวนหาขนาดของชิ้นงานที่เหมาะสมของ Proximity Sensor แต่ละขนาด

ในอุตสาหกรรมรถยนต์ หรือ อุตสาหกรรมที่มีการใช้งานเครื่องเชื่อมไฟฟ้า จะมีหุ่นยนต์เชื่อมไฟฟ้านั้น โดยจะมีการใช้ตัว Inductive Proximity Sensor ในการตรวจจับตำแหน่งของตัว Fixture เพื่อยึดชิ้นงานที่ต้องการเชื่อมให้อยู่กับที่

โดยปัญหาที่พบส่วนใหญ่ คือ Prox แบบธรรมดานั้น ไม่สามารถทนต่อสนามแม่เหล็กจำนวนมหาศาลที่เกิดขึ้นระหว่างการเชื่อมนั้นได้จึงทำให้ Prox มีปัญหาและเกิดการผิดพลาดในการทำงานได้ง่าย จึงมีการพัฒนา Prox ชนิดพิเศษ ซึ่งเรียกว่า Welding Immune ถูกออกแบบมาเพื่อทนต่อสภาวะแวดล้อมที่มีสนามแม่เหล็กจำนวนมาก และ สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในบริเวณที่มีการเชื่อมที่ใช้กระแสไฟฟ้าสูงถึง 25 kA ที่ระยะห่างจากตัวนำไฟฟ้า 5 cm ขึ้นไป

รูปที่ 3 ตัวอย่างการใช้งาน Welding immune Proximity Sensor ในอุตสาหกรรมที่มีการเชื่อม

สำหรับงานตรวจจับวัตถุบางประเภท ขนาดของเซ็นเซอร์ทั่วไปอาจไม่เหมาะสม เนื่องจากมีขนาดที่ใหญ่หรือมีน้ำหนักที่มากเกินไป จึงทำให้ไม่เหมาะสมกับเครื่องจักรบางประเภท Proximity Sensor ที่เป็นแบบ Miniature Proximity Sensor จึงได้ถูกออกแบบมาสำหรับงานเฉพาะเจาะจง โดยจะมีน้ำหนักเบาเพียง 0.7 กรัม และ เหมาะสำหรับงานที่มีแรงสั่นสะเทือนค่อนข้างมาก

โดยการติดตั้ง mini size proximity สามารถทำได้ง่าย และ สามารถติดตั้งรวมเข้ากับอุปกรณ์ต่างๆ ที่มีพื้นที่แคบ เหลือไว้สำหรับติดตั้งตัวเซ็นเซอร์ เช่น ตัวลิเนียร์สไลด์ หรือวาล์ว กระบอกลม หรือ การตรวจจับตำแหน่งของแขนหุ่นยนต์ ซึ่งทำให้เราสามารถลดขนาดพื้นที่ในการติดตั้งได้ ถึงแม้ว่าจะมีขนาดที่เล็ก โดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 mm, 4 mm, 5 mm และ 6 mm เท่านั้น แต่ก็ไม่ได้มีปัญหาเรื่องของความแข็งแรงของตัวเซ็นเซอร์ เนื่องจากโครงสร้างทำจากสแตนเลสสตีล

รูปที่ 4 ตัวอย่างการใช้งาน Mini Size Proximity Sensor ติดตั้งในพื้นที่จำกัด

สำหรับงานที่ต้องการตรวจจับตำแหน่งของตัวแกนของกระบอกไฮโดรลิกนั้น จะใช้ Proximity Sensor แบบธรรมดาไม่ได้ เนื่องจากไม่สามารถทนต่อแรงดันภายในกระบอกลมหรือไฮโดรลิกได้ ดังนั้นการประยุกต์ใช้งาน Prox สำหรับการตรวจจับตำแหน่งของกระบอกสูบชนิดนี้ เราสามารถใช้ตัว High Pressure Prox ซึ่งสามารถทนต่อแรงดันได้สูงถึง 500 bar

โดยเซ็นเซอร์ในกลุ่มนี้ สามารถแบ่งเป็นรุ่นต่างๆ ได้อีกหลากหลายรุ่น เช่น StokeMaster, High Pressure Inductive Sensor, High Pressure Miniature Inductive Sensor,  ซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งาน

รูปที่ 5 ตัวอย่าง Proximity Sensor ในงานที่ต้องทนแรงดันสูง

การตรวจจับตำแหน่งของเซ็นเซอร์ ในบริเวณที่มีความเสี่ยงต่อการเกิดความเสียหายนั้น ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ โดยเฉพาะการกระแทก อาจก่อให้เกิดความเสียหายในวงกว้างได้ เช่น บริเวณเครื่องกัด หรือ กลึง ชิ้นงานขนาดใหญ่บนแท่นจับยึด ซึ่งอาจเกิดการกระเด็นของเศษโลหะ จนทำให้เกิดความเสียหายให้กับตัว proximity sensor ได้ เนื่องจากด้านหน้าของเซ็นเซอร์นั้น มีโครงสร้างที่ทำมากจากพลาสติก

จากปัญหาที่กล่าวมาจึงนำไปสู่การพัฒนาเซ็นเซอร์ ชนิดพิเศษ Steel Face Proximity ขึ้นมา โดยมีโครงสร้างทั้งหมดสร้างขึ้นจากโลหะ และ มีด้านหน้าเป็นเหล็กหนา 1 mm มีความทนทานต่อการกระแทก นอกจากนี้ยังมีรุ่นที่เพิ่มระยะการตรวจจับได้  2 หรือ 3 เท่า ของระยะตรวจจับปกติเพื่อความสะดวกต่อการติดตั้งและลดโอกาสจากการถูกกระแทก จึงช่วยให้ Prox มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น

ในส่วนของงานที่มีการเชื่อม โดยปกติจะมีเศษสะเก็ดไฟที่เกิดจากการเชื่อมมาติดที่ proximity ซึ่งบ่อยครั้ง จะทำให้เกิดความผิดพลาดในการทำงาน อันเนื่องมาจากเศษของโลหะที่ติดอยู่ด้านหน้าของ proximity แต่สำหรับ steel face proximity  เราสามารถเพิ่มการเคลือบผิวของตัว proximity ด้วย PTFE เพื่อช่วยป้องกันการติดของเศษโลหะที่เกิดจากการเชื่อมได้

รูปที่ 6 ตัวอย่าง Steel Face Proximity Sensor ที่มีโครงสร้างเป็น Stainless  Steel สำหรับอุตสาหกรรมหนัก

คุณสมบัติของ Proximity Sensor แบบทั่วไปนั้น จะสามารถทนอุณหภูมิสูงสุดได้เพียง 70 องศา ซึ่งอาจไม่เพียงพอสำหรับการทำงานในอุตสาหกรรมบางประเภท เช่น อุตสาหกรรมเหล็ก เนื่องจากสภาพแวดล้อมในการทำงานนั้นมีอุณหภูมิที่สูงมาก ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องอาศัย Prox ชนิดพิเศษ เพื่อช่วยให้ทนต่อสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมสูงได้

โดย Prox ชนิดพิเศษนี้มีชื่อว่า Ultra-High Temperature-Resistance Inductive Sensor  ซึ่งสามารถใช้งานได้ในอุณหภูมิที่ -25  ถึง 160 องศาเซลเซียส  ซึ่งนิยมใช้กันมากในอุตสาหกรรมเหล็กหรืองานตรวจจับตำแหน่งของแม่พิมพ์พลาสติก

รูปที่ 7 ตัวอย่าง High Temp Proximity Sensor ที่เหมาะสำหรับสภาวะแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง

สำหรับงานที่ต้องรักษาความสะอาดของกระบวนการผลิต โดยปราศจากการการสะสมของเชื้อโรคนั้น จึงจำเป็นต้องมี Prox ที่ถูกสร้างขึ้นมาโดยเฉพาะ เพื่อตอบสนองจุดประสงค์และให้เป็นไปตามมาตรฐานการผลิตต่างๆ เช่น GMP, HACCP  ซึ่งถ้าใช้ Prox ที่ไม่ตรงประเภทก็อาจเกิดปัญหาในการทำงานได้ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการผลิตอาหารและเครื่องดื่มจะมีโอกาสที่ Proximity sensor อาจจะไปสัมผัสกับผลิตภัณฑ์ หรือสารเคมีต่างๆ ได้

ปัจจุบันมีเทคโนโลยีของ Proximity sensor ที่สามารถใช้งานในสภาวะแวดล้อมเหล่านี้ได้ เช่นProxinox Stainless Steel Sensor เป็น Proximity Sensor  ที่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานในกระบวนการเหล่านี้โดยเฉพาะ โดยจะมีคุณสมบัติพิเศษ เช่น ไม่มีการแสดงผล LED ที่เป็นแบบออกจากรู ซึ่งโดยปกติจะมีร่องให้แสงส่องออกมาบริเวณนั้น ซึ่งอาจเป็นแหล่งเพาะเชื้อได้ จึงมีการปรับการออกแบบให้แสงส่องผ่านพลาสติกใสของคอนเน็คเตอร์แทน

ด้วยโครงสร้างที่ทำจาก Stainless Steel 1.4571 เป็นวัสดุที่สามารถใช้ในงานอาหารและเครื่องดื่มได้ อีกทั้งยังใช้หน้าคอนแท็กที่เคลือบด้วยทองคำ เพื่อป้องกันการกัดกร่อนที่ขั้วต่อ สุดท้ายจะเป็นเรื่องของป้ายแสดงข้อมูลต่างๆ จะใช้แสงเลเซอร์ในการทำขึ้นบนผิว โดยไม่มีการใช้แผ่นกระดาษ หรือ พลาสติก ในการติดเพื่อป้องกันการหลุดล่วงที่อาจเกิดขึ้นได้

รูปที่ 8 ตัวอย่าง Proximity Sensor Food Grade ที่เหมาะสำหรับอาหารและยา

ในการตรวจจับตำแหน่งของวัตถุหรือชิ้นงานที่ต้องการความละเอียดสูง ถึงขั้นรู้ระยะห่างระหว่างชิ้นงานกับตัวเซ็นเซอร์ Proximity Sensor ที่เรารู้จักกันโดยทั่วๆ ไปไม่สามารถทำงานหรือตอบโจทย์งานแบบนี้ได้ เนื่องจากโครงสร้างของเอาท์พุทเป็นแบบเปิดหรือปิดเท่านั้น แต่ปัจจุบันมี Proximity Sensor แบบ Inductive Distance Sensor ที่สามารถนำมาใช้งานในลักษณะนี้ได้ คือการวัดระยะห่างแบบใกล้ๆ ของวัตถุกับตัวเซ็นเซอร์ได้ โดยไม่จำเป็นต้องสัมผัสกับชิ้นงาน

ซึ่ง Inductive Distance Sensor  สัญญาณเอาท์พุทที่เป็นแบบอนาล็อก เช่น แรงดัน 0-10VDC หรือกระแส 4-20mA โดยจะแปรผันตามระยะห่างของวัตถุกับตัวเซ็นเซอร์ การใช้งานเซ็นเซอร์ประเภทนี้จะนิยมใช้ใน การเฝ้าดูระยะห่างของการเคลื่อนที่ หรือระยะการปั้มชิ้นงาน การล็อคชิ้นงาน หรือการดูความ Balance ของเครื่องจักรต่างๆ

รูปที่ 9 ตัวอย่าง Proximity Sensor Analog Output ที่สามารถใช้งานตรวจจับระยะห่างของชิ้นงานได้

ในกระบวนการผลิต ที่มีการประกอบชิ้นส่วนต่างๆ มักจะมีการสำเลียงชิ้นส่วนขนาดเล็ก เข้ามายังเครื่องจักรหรือเป็นชิ้นส่วนที่ได้จากการผลิตโดยส่วนใหญ่จำเป็นต้องมีการนับจำนวนของชิ้นส่วนเหล่านั้นผ่านทางท่อที่ลำเลียง หากใช้ Proximity Sensor แบบธรรมดา นั้นอาจก่อให้เกิดปัญหาในการติดตั้ง อีกทั้งเรื่องของความเร็วในการตรวจนับชิ้นงาน อาจเกิดการนับไม่ทัน จึงได้มีการพัฒนา Inductive Tube Sensor ขึ้นมาเพื่อใช้ในงานประเภทนี้โดยเฉพาะ ซึ่งจะออกแบบให้มีการติดตั้งที่เข้ากับตัวท่อลำเลียงได้โดยง่ายและมีความเร็วในการตรวจจับชิ้นงานมากขึ้น โดยความเร็วสูงที่สามารถตรวจจับได้สูงถึง 20m/s

รูปที่ 10 ตัวอย่างการติดตั้ง Tube Inductive Sensor เข้ากับท่อลำเลียงชิ้นงาน

สำหรับงานที่ต้องการตรวจจับชิ้นงานที่มีลักษณะตกลงมา หรือการตรวจจับความต่อเนื่องของชิ้นงาน เช่น สายไฟ การใช้งานตัว Proximity Sensor แบบธรรมดา อาจเกิดความยุ่งยากในการติดตั้ง ปัจจุบันจึงมี Proximity Inductive Ring Sensorที่มีโครงสร้างเป็นแบบรูตรงกลางเพื่อให้วัตถุหรือชิ้นงานที่ต้องการตรวจจับรอดผ่านมาเพื่อนับจำนวนต่อไป

รูปที่ 11 ตัวอย่าง Inductive Ring Sensor ที่ใช้ตรวจจับชิ้น หรือความต่อเนื่องของชิ้นงาน

จากข้อมูลทั้งหมดที่กล่าวมานั้น จะเห็นได้ว่าการแบ่งประเภทของ Inductive Proximity Sensor นั้น สามารถใช้เกณฑ์ในการแบ่งได้หลายรูปแบบ โดยในที่นี้ เราสามารถจำแนก ได้เป็นทั้งหมด 4 แบบ ดังนี้ การแบ่งประเภทจากรูปร่าง การแบ่งประเภทจากการใช้สาย การแบ่งแบบ Flush และ Non-flush และการแบ่งตามการใช้งาน จะเห็นได้ว่าหากเรามีความรู้ความเข้าใจในเรื่องของคุณสมบัติของแต่ละประเภท สิ่งเหล่านี้จะสามารถช่วยให้เราเลือกใช้งาน Prox ได้ตรงตามวัตถุประสงค์ ซึ่งจะก่อให้เกิดผลดีอย่างมากในการทำงานและช่วยยืดอายุการใช้งานให้กับ Prox ได้ดีอีกด้วย 

หากคุณสนใจสินค้า สามารถเข้าไป ดูและเลือกซื้อ Inductive Proximity Sensor เซ็นเซอร์ตรวจจับโลหะ และดูและเลือกซื้อ Capacitive Proximity Sensor คาปาซิทีฟ พร็อกซิมิตี้ เซ็นเซอร์ ได้ที่หน้าเว็บออนไลน์ของเรา มีสินค้าหากหลายรุ่น จากแบรนด์ดังให้เลือกมากมาย ถ้าคุณมีข้อสงสัยหรืออยากสอบถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับสินค้า สามารถแชทมาหาเราได้ทันทีจากช่องแชทด้านล่างขวามือ หรือส่งเมลล์มาที่ [email protected] หรือผ่าน Line ที่ @factomart และเบอร์โทร 021-050-567 ได้หลากหลายช่องทาง มีผู้เชี่ยวชาญให้คำแนะนำตลอดเวลาทำการ