Индустриальные Компоненты / Каталог / Датчик обнаружения транспортных средств M-GAGE Q7M Flat-Pak

Датчик обнаружения транспортных средств M-GAGE Q7M Flat-Pak

M-GAGE Q7M Flat-Pak

Особенности

• Возможность обнаружения ТС, остановившихся в поле чувствительности датчика

• Плоский датчик помещается в выемку 3/8”

• 3-х осевая магниторезистивная технология; улавливает 3-х мерные изменения магнитного поля Земли, обусловленные наличием металлических объектов

• Простота установки (см. раздел «Установка»); варианты монтажа выше или ниже поверхности земли

• Компактный, цельный надежный, автономный датчик заменяет индуктивно-зондирующую технологию, нет необходимости внешнего контроллера

• Разработан для минимизации последствий колебаний температуры и дестабилизирующих магнитных полей

• Датчик запоминает окружающий фон и сохраняет настройки; при цикличном питании датчик не теряет конфигурацию или диапазон

• Запатентован (US Patent # 6,546,344 B1)

Модели

* Доступны другие длины кабеля – до 60м; проконсультируйтесь для более подробной информации. Для модели с разъемом QD требуется соединительный кабель; см. раздел «Кабели с разъемами».

** Проконсультируйтесь относительно других выходных опций.

ВНИМАНИЕ: Правильное использование

Механические системы открытия, остановки или реверсирования заграждений не среагируют достаточно быстро чтобы предотвратить от контакта с заграждением грузовые, легковые автомобили или спецтехнику, даже если они двигаются с низкой скоростью. Кроме того, зона обнаружения продукта может колебаться в связи с изменениями в локальной магнитной обстановке. Все транспортные средства должны приближаться к заграждению со скоростями, позволяющими оператору обеспечить его нормальную работу и в открытом положении. Несоблюдение этой процедуры может привести к серьезным травмам или смерти.

ВНИМАНИЕ: Не использовать для защиты персонала

Никогда не используйте этот продукт в качестве чувствительного устройства для защиты персонала. Это может привести к серьезным травмам или смерти. Этот продукт НЕ содержит избыточного контура самотестирования, позволяющего использовать его в приложениях безопасности персонала. Отказ или неправильная работа датчика может привести к состоянию под напряжением или обесточиванию выхода датчика.

Обзор

Датчик M-GAGE Q7M Flat-Pak реализует технологию пассивного зондирования для обнаружения металлических объектов. Датчик оценивает изменения естественного магнитного поля Земли (окружающее магнитное поле), вызванные вторжением ферромагнитных объектов.

M-GAGE Q7M Flat-Pak обеспечивает прямую замену для индуктивных контурных систем и не требует внешнего генератора частоты. Его уникальная конструкция позволяет обеспечить быстрый монтаж в единичную выемку 3/8”. В случаях, когда покрытие не заливается, предлагается рассмотреть модель M-GAGE S18M, которая может быть установлена или заменена без нарушения дорожного покрытия.

Для большей эффективности, устанавливайте датчик ниже поверхности Земли, по центру полосы движения. Q7M также может быть установлен над поверхностью Земли (см. схему установки на Рис.4).

Принцип работы

Датчик использует три взаимно перпендикулярных магниторезистивных преобразователя. Каждый преобразователь обнаруживает изменения магнитного поля вдоль одной оси. Объединив три чувствительных элемента, достигается максимальная чувствительность датчика.

Металлический объект изменяет окружающее его местное (фоновое) магнитное поле, как показано на Рис.1 и Рис.2. Величина изменения этого магнитного поля зависит как от объекта (его размер, форма, ориентация и состав), так и от окружающего магнитного поля (его сила и направленность).

Во время простой процедуры программирования, датчик Q7M замеряет окружающее магнитное поле. При изменении магнитного поля большими металлическими объектами (например, грузовой автомобиль, автомобиль или вагон), датчик обнаруживает изменения магнитного поля (аномалии). Когда степень изменения магнитного поля достигает пороговой величины, дискретные выходы датчика переключаются.

Поле обзора и диапазон датчика

Диапазон датчика зависит от трех переменных:

  1. Локальная магнитная среда (в том числе ближайшие металлические материалы)
  2. Магнитные свойства объекта, подлежащего обнаружению
  3. Настройки датчика

Q7M может обнаружить изменения в окружающем магнитном поле во всех направлениях. Как и в случае с другими датчиками, диапазон будет зависеть от цели. Сильное возмущение от большого объекта уменьшается как расстояние до датчика увеличивается, величина и форма возмущения зависит от формы и состава объекта.

Датчик может быть запрограммирован реагировать на изменения магнитного поля большей или меньшей интенсивности путем использования двух настроек: состояние фона и уровень чувствительности.

Как только состояние фона и уровень чувствительности установлены и оба параметра занесены в энергонезависимую память, датчик готов к обнаружению целевого объекта.

ПРИМЕЧАНИЕ: Q7M продолжит обнаруживать ТС в своем поле обнаружения, даже когда ТС остановилось.

Рис.1

A. Базовое магнитное поле с небольшими изменениями, вызванными постоянно присутствующими металлическими объектами в пределах или вблизи датчика, затем…

Рис.2

B. После внедрения большого цельного стального объекта, датчик обнаруживает разницу (магнитная интенсивность и направленность) между полями A и B. Если разница превышает пороговое значение, выходы датчика подключаются.

Установка

Установка ниже уровня поверхности

Оптимально, M-GAGE Q7M Flat-Pak должен быть установлен в центре полосы движения (см. Рис.5). Оси ТС обеспечивают наиболее эффективные и повторяемые изменения магнитного поля. При замене индуктивного контура, его геометрический центр, как правило, является хорошим местом для монтажа.

Для вариантов на «стороне» полосы движения, все внимание должно быть сосредоточено на перемещении металлических объектов в области нескольких шагов от датчика на стороне, противоположной полосе движения, даже если активность не видна (например, за стеной или внутри здания).

Узкий корпус датчика M-GAGE Q7M Flat-Pak позволяет устанавливать его в дорожное покрытие, внутри единичной выемки 3/8". Глубина выемки в дорожном покрытии не является критичной; нормальной является глубина от 2” до 4”. При планировании установки датчика ниже конечного уровня более чем на 24”, проконсультируйтесь с менеджером. Кабель датчика будет прокладываться в узкий паз 1/4". Если если используется лезвие толщиной меньше 3/8", сделайте «двойной срез», где это необходимо, чтобы приспособить ширину датчика. Арматура или другой металл, встроенный в дорожное покрытие, не будет влиять на эффективность датчика.

Рис.3. Датчик, помещенный в выемку дорожного покрытия

ВНИМАНИЕ: При резке дорожных покрытий или полов, следите чтобы обойти различные коммуникации, в том числе, полы с подогревом.

Для удаления из распила сыпучих частиц и влаги, используйте воздушный шланг. Уложите датчик и кабель в выемку, задней стороной удлинения кабеля к корпусу монтажной коробки. Заполните выемку герметиком шлейфов или дорожного покрытия. НЕ заполняйте выемку горячим асфальтом. Работайте с герметиком вокруг датчика и кабеля тонким предметом для исключения образования любых воздушных пустот.

Для удаления Q7M просто потяните кабель датчика вверх, с конца монтажной коробки. Таким образом, из выемки вытянется кабель, застывший герметик и датчик.

Установка выше уровня поверхности

ПРИМЕЧАНИЕ: Для обеспечения оптимальной эффективности в обнаружении ТС, устанавливайте M-GAGE ниже уровня поверхности, по центру полосы движения (см. Рис.5.1). В случаях, когда датчик должен быть установлен сбоку полосы движения ТС (например, в киоске, панели меню или блоке управления воротами), убедитесь, что никакие другие движущиеся металлические объекты не смогут повлиять на датчик M-GAGE.

Рис.4. Установка над уровнем поверхности при помощи монтажных отверстий на концах датчика

M-GAGE Q7M Flat-Pak «ненаправленный»; датчик может быть установлен в любом положении.

Для установки выше уровня поверхности, на концах с каждой стороны датчика имеются монтажные отверстия. Выберите место, как можно более близкое к ТС, которое(ые) будут обнаруживаться. Используя монтажные отверстия на концах датчика, установите на любую поверхность (например, цемент или металл).

При использовании модели с QD-кабелем, рекомендуется проложить кабель через канал для защиты от окружающей среды, а встроенный кабель не нуждается в такой защите.

Совет: Датчик может быть установлен внутри неметаллических архитектурных форм из соображений косметических или по соображениям безопасности. Важно, чтобы, где бы он ни устанавливался, датчик был надежно закреплен во время настройки и всего последующего использования. Если датчик смещается после настройки, то возможны ошибки в обнаружении и датчик должен быть обучен повторно. Если создается впечатление, что датчик «потерял свою память», это может быть результатом смещения положения после установки.

Соображения по установке

Рис.5.1. Пример правильного расположения датчика

Правильное расположение

На рисунке слева показано оптимальное расположение датчиков M-GAGE для обнаружения транспортных средств. Когда датчик расположен в середине полосы движения, он может быть настроен на более низкий уровень чувствительности и обнаруживать ТС только на интересующей полосе. Это известно как полоса разделения или не обнаружение ТС на соседней полосе.

Более низкий уровень чувствительности также помогает датчику в разделении транспортных средств – выявление промежутка между задним бампером впереди идущего автомобиля и передним бампером следующего за ним. При правильном размещении и настройке, M-GAGE позволяет добиться разделения ТС на расстояниях 24” или меньше между автомобилями.

Рис.5.2. Пример неправильного расположения датчика

Неправильное расположение

На рисунке слева показана потенциально проблемная установка. Монтаж датчика сбоку полосы может быть и успешным, но это место монтажа увеличивает возможность возникновения проблем. Для надежного обнаружения ТС со стороны, чувствительность датчика должна быть увеличена с целью видимости объектов намного дальше интересующей полосы. К сожалению, это позволяет датчику также обнаруживать газонокосилку, работающую «за» датчиком или транспортные средства на соседних полосах, что будет приводить к ложным срабатываниям.

Располагайте датчик M-GAGE на краю полосы движения только если нет возможности обнаружить датчиком другие объекты. Хорошее практическое правило: убедитесь, что в пределах 10’ от датчика не будет ни одного автомобиля на стороне с отсутствием движения.

Конфигурация датчика

Датчик настраивается через свой серый провод Дистанционного Управления. Серый провод всегда активен и датчик может быть перенастроен в любое время. Для оптимальной эффективности, крепите датчик так, чтобы он не двигался во время или после настройки.

Программирующие импульсы могут быть выполнены путем подключения серого провода через механическую кнопку с NO (нормально открытым) контактом к общему проводу датчика (синий провод), либо низким потенциалом (< 2В постоянного тока DC) от программируемого логического контроллера (PLC), либо с использованием DPB1 Portable Programming Box, как показано на Рис.7. При использовании для настройки контроллера PLC, импульсы распознаются через выходной сигнал датчика.

При использовании DPB1, импульсы выполняются путем «кликания» кнопки ОБУЧЕНИЕ на DPB1 (0,04сек. ≤ «клик» ≤ 0,8сек.). Состояние выхода датчика отображается выходным светодиодным индикатором  LED DPB1.

Рис.6. Особенности датчика

Рис.7. Подключение к модели DPB1 Portable Programming Box

Настройка

Установка фоновых условий (ТС отсутствует)

Подключите датчик M-GAGE, как описано выше. Перед установкой фонового уровня, временно удалите все транспортные средства и другие металлические объекты из области обнаружения.

Установка уровня чувствительности (Уровень 1 наименьшая чувствительность, Уровень 6 наибольшая чувствительность)

Избыточное усиление

Типичные кривые целевого избыточного усиления

Как только датчик надежно закреплен и настроен, он готов к работе. Следующие два примера использования показывают типичные отзывы датчика M-GAGE.

Рис.8 описывает монтаж M-GAGE в 1 метре от поверхности для обнаружения автомобиля. График на Рис.8 показывает избыток усиления для обычного автомобиля. Избыточное усиление является степенью количества «лишнего» сигнала, обнаруженного датчиком сверх уровня, необходимого для обнаружения цели. Этот пример предполагает порог чувствительности на Уровне 5. Таблица справа сравнивает изменение избыточного усиления при изменении уровня чувствительности.

Если чувствительность находится на Уровне 6, то избыточное усиление на заданном расстоянии было бы в 1,3 раза больше, чем при чувствительности на Уровне 5. И наоборот, если порог чувствительности на Уровне 1, то избыточное усиление было бы как 1/3 от Уровня 5.

Рис.9 иллюстрирует проезд обычного автомобиля через датчик, установленный под землей. Отметим, что избыточное усиление максимально, когда наиболее массивная часть транспортного средства (задняя ось) находится непосредственно над датчиком.

*Заводская установка

Рис.8. Пример использования 1: датчик установлен в 1 метре над землей

Рис.9. Пример использования 2: датчик установлен в 0,25 метра под землей

Технические характеристики

Напряжение питания

От 10В до 30В постоянного тока (DC) (максимальная пульсация 10%) на 43мА, не считая нагрузки

Выше +50°C, напряжение питания составляет от 10В до 24В постоянного тока (DC) (максимальная пульсация 10%)

Диапазон чувствительности

См. Рис.8 и Рис.9

Технология обнаружения

Пассивный 3-х осевой магниторезистивный преобразователь

Схема защиты питания

Защита от обратной полярности и всплесков напряжения

Выходная конфигурация

Два полупроводниковых SPST выхода подключаются, когда объект обнаружен; один NPN (current sinking) и один PNP (current sourcing)

Защита по выходу

Защита от короткого замыкания

Номинальные выходные параметры

100мА макс. (каждый выход)

При NPN насыщении: < 200мВ @ 10мА и < 600мВ @ 100мА

Ток утечки при выкл. NPN: < 200 микроампер

При PNP насыщении: < 1,2В @ 10мА и < 1,6В @ 100мА

Ток утечки при выкл. PNP: < 5 микроампер

Время отклика по выходу

20 миллисекунд

Задержка включения питания

0,5сек.

Влияние температуры

< 0,5 миллигаусс/ °C

Настройки

Настройка условий фона и уровня чувствительности может быть произведена посредством подачи импульсов на серый провод дистанционно через портативный программатор (см. раздел «Настройка»).

Индикаторы

Два индикатора (см. Рис.6 и иллюстрацию в разделе «Конфигурация датчика»):

Индикатор Power (Питание) (Зеленый)

Индикатор Configuration/Output (Настройка/Выход) (Красный/Желтый)

Вход дистанционного обучения TEACH

Сопротивление 12кОм (низкий уровень = < 2В постоянный ток (DC))

Конструкция

Корпус: Анодированный алюминий

Наконечники: Термопластичный полиэстер

Условия эксплуатации

От -40°C до +70°C (от -40°F до +158°F)

Относительная влажность 100%

Подключения

Экранированный 5-ти жильный (с отводом) соединительный кабель в полиэтиленовой оболочке или 5-ти контактный разъем EURO с ПВХ проводом (см. раздел «Кабели с разъемом»)

Степень защиты от окружающей среды

Герметичность конструкции оценивается IEC IP69K, NEMA 6P

Вибро-стойкость и стойкость к механическим ударам

Все модели отвечают требованиям Mil. Std. 202F метод 201A (вибрация: от 10 до 60 Гц макс., двойная амплитуда 0,06”, максимальное ускорение 10G). Также соответствует стандарту IEC 947-5-2: 30G длительностью 11мсек, полуволна синусоиды.

Патент

U.S. Patent 6,546,344 B1

Сертификация

CE

Размеры

Подключения

Аксессуары

Кабели с разъемом

В начало