Cảm biến vị trí BTL1P97, BTL099T và BTL19KL
Trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp hiện đại, việc xác định vị trí tuyến tính với độ chính xác cao là điều kiện tiên quyết để đảm bảo quy trình vận hành ổn định, an toàn và tối ưu hiệu suất. Dòng cảm biến vị trí tuyến tính Balluff Micropulse BTL5 ứng dụng công nghệ từ giảo (Magnetostrictive) không tiếp xúc, đem lại độ bền cơ học cao và khả năng chống nhiễu vượt trội. Bài viết này tập trung phân tích chuyên sâu về đặc tính kỹ thuật, thông số vận hành và ứng dụng thực tế của ba mã cảm biến chính: BTL1P97 (BTL5-E504-M0700-TB2-S32), BTL099T (BTL5-H112-M0800-B-S93) và BTL19KL (BTL5-S174-M0245-S-SA346-K30). 1. Nguyên Lý Hoạt Động Từ Giảo Của Cảm Biến Vị Trí Balluff BTL5. Cảm biến vị trí Balluff BTL5 hoạt động dựa trên nguyên lý từ giảo (Magnetostrictive principle). Cấu tạo bên trong cảm biến chứa một dây dẫn tín hiệu (waveguide) làm bằng vật liệu từ giảo. Khi cảm biến phát ra một xung điện từ (start pulse) chạy dọc theo dây dẫn, xung này gặp từ trường phát ra từ nam châm định vị (position magnet). Sự giao thoa giữa từ trường xung điện và từ trường nam châm tạo ra một biến dạng cơ học dưới dạng sóng xoắn (torsional wave). Sóng xoắn này lan truyền ngược về đầu cảm biến với tốc độ siêu âm ổn định. Bộ xử lý điện tử tại đầu cảm biến sẽ đo chính xác thời gian lan truyền từ lúc phát xung đến khi nhận lại sóng xoắn, từ đó tính toán khoảng cách và đưa ra vị trí tuyệt đối của thiết bị. Đo lường không tiếp xúc: Nam châm vị trí di chuyển không tiếp xúc cơ học với thân cảm biến, loại bỏ hoàn toàn ma sát và mài mòn. Giá trị vị trí tuyệt đối (Absolute Position): Khi khởi động hoặc sau khi mất điện, cảm biến xuất ngay vị trí thực mà không cần chạy về điểm mốc (Home position). Khả năng hoạt động khắc nghiệt: Thân cảm biến bằng thép không gỉ hoặc nhôm anốt hóa, chống xóc, chống rung và kháng nước/bụi đạt chuẩn IP67/IP68. 2. Phân Tích Kỹ Thuật Chi Tiết Theo Mã Sản Phẩm. 2.1. Cảm Biến Vị Trí Balluff BTL1P97 (BTL5-E504-M0700-TB2-S32). Cảm biến BTL1P97 (BTL5-E504-M0700-TB2-S32) là giải pháp đo vị trí dạng thanh tròn (Rod style), chuyên dùng để lắp đặt âm bên trong các xi-lanh thủy lực chịu áp suất cao. Thông Số Kỹ Thuật Chính: Mã đặt hàng (Order code): BTL1P97 Mã sản phẩm đầy đủ (Part number): BTL5-E504-M0700-TB2-S32 Giao diện tín hiệu (Interface): Analog Current Output (4…20 mA) Hành trình đo (Nominal stroke): 700 mm Thiết kế cơ khí (Construction): Dạng thanh (Rod), đường kính thanh 10.2 mm, phần ren gá đặt TB2 (M18x1.5) Cấp bảo vệ (IP Rating): IP67 / IP68 (khi sử dụng cáp kết nối phù hợp) Áp suất làm việc (Operating pressure): Chịu áp suất thủy lực tĩnh lên đến 600 bar Điện áp cấp (Supply voltage): 20…28 V DC Độ phân giải (Resolution): Vô cấp (Continuous / Analog) Sai số tuyến tính (Non-linearity): ±100µm Tần số lấy mẫu (Sampling rate): Tùy thuộc chiều dài hành trình, phản hồi cực nhanh Kiểu kết nối điện (Connection): Đầu nối jack cắm M12, 8 chân (S32) Nhiệt độ vận hành: -40°C đến +85°C Điểm Mạnh & Đặc Tính Kỹ Thuật Chi Tiết: Tín hiệu Analog tiêu chuẩn: Tín hiệu dòng điện 4…20 mA giúp truyền dữ liệu đi xa mà không bị suy hao hoặc nhiễu điện từ. Khả năng chịu áp vượt trội: Thiết kế vỏ thanh bằng thép không gỉ 1.4571 cho phép cấy trực tiếp vào ruột xi-lanh thủy lực mà vẫn đảm bảo độ kín tuyệt đối. Thiết kế TB2 chuẩn hóa: Giúp kỹ sư dễ dàng thay thế, bảo trì trong các dây chuyền nhà máy mà không làm rò rỉ chất dẻo thủy lực. 2.2. Cảm Biến Vị Trí Balluff BTL099T (BTL5-H112-M0800-B-S93). Cảm biến BTL099T (BTL5-H112-M0800-B-S93) thuộc dòng cảm biến dạng gá ngoài (Profile housing style B), tối ưu cho các ứng dụng định vị bên ngoài khung máy. Thông Số Kỹ Thuật Chi Tiết: Mã đặt hàng (Order code): BTL099T Mã sản phẩm đầy đủ (Part number): BTL5-H112-M0800-B-S93 Giao diện tín hiệu (Interface): Digital Pulse Interface / H-interface (Xung kỹ thuật số điều khiển DPR/DPI) Hành trình đo (Nominal stroke): 800 mm Thiết kế cơ khí (Construction): Dạng Profile vỏ nhôm định hình (Profile B style) Cấp bảo vệ (IP Rating): IP67 Điện áp cấp (Supply voltage): 20…28 V DC Độ phân giải (Resolution): Xác định bởi hệ thống đọc tín hiệu bên ngoài (PLC/Controller) Độ lặp lại (Repeat accuracy): ≤ 6µm Độ sai số tuyến tính: ± 100µm (trên toàn hành trình 800 mm) Kiểu kết nối điện (Connection): Connector M16, 8 chân (S93) Vật liệu vỏ (Housing material): Nhôm anốt hóa (Anodized Aluminum) Nhiệt độ vận hành: -40°C đến +85°C Điểm Mạnh & Đặc Tính Kỹ Thuật Chi Tiết: Hành trình dài 800 mm: Thích hợp cho các chuyển động trượt ngang, gantry robot hoặc trục máy công cụ có hành trình lớn. Lắp đặt linh hoạt: Dạng Profile cho phép gá đặt trực tiếp lên thân máy bằng các ngàm kẹp đi kèm, con trượt di chuyển theo rãnh dẫn hướng giúp việc căn chỉnh cực kỳ đơn giản. Chuẩn giao tiếp H112 số hóa: Cho khả năng chống nhiễu tín hiệu cực mạnh, truyền dữ liệu chính xác về các bộ điều khiển trung tâm hỗ trợ ngõ vào xung. 2.3. Cảm Biến Vị Trí Balluff BTL19KL (BTL5-S174-M0245-S-SA346-K30). Cảm biến BTL19KL (BTL5-S174-M0245-S-SA346-K30) là dòng cảm biến cao cấp tích hợp giao tiếp chuỗi đồng bộ SSI (Synchronous Serial Interface), được thiết kế biến thể đặc biệt (SA346) kèm cáp kết nối đúc sẵn. Thông Số Kỹ Thuật Chi Tiết: Mã đặt hàng (Order code): BTL19KL Mã sản phẩm đầy đủ (Part number): BTL5-S174-M0245-S-SA346-K30 Giao diện tín hiệu (Interface): SSI (Synchronous Serial Interface – RS422) Dữ liệu đầu ra: 24-bit hoặc 25-bit Gray Code / Binary Code Hành trình đo (Nominal stroke): 245 mm Thiết kế cơ khí (Construction): Dạng thanh tròn đặc biệt (Special Rod style – SA346) Cấp bảo vệ (IP Rating): IP68 (Chống nước hoàn toàn ở độ sâu nhất định) Điện áp cấp (Supply voltage): 20…28 V DC Độ phân giải (Resolution): Lên đến 1µm (0.001mm) Tần số xung đồng hồ SSI (Clock frequency): 100kHz đến 1MHz Kiểu kết nối điện (Connection): Cáp đúc liền chịu lực K30 (Cable connection, chiều dài cáp tiêu chuẩn 3 m) Vật liệu thân cảm biến: Thép không gỉ chịu hóa chất và áp suất cao Nhiệt độ vận hành: -40°C đến +85°C Điểm Mạnh & Đặc Tính Kỹ Thuật Chi Tiết: Chuẩn SSI độ chính xác tuyệt đối: Truyền dữ liệu số nối tiếp theo xung Clock từ PLC, loại bỏ hoàn toàn sai số do chuyển đổi A/D, đạt độ phân giải siêu vi 1µm Biến thể đặc biệt SA346 & Cáp K30: Đảm bảo độ kín khít cao nhất (IP68), loại bỏ nguy cơ rò rỉ nước hay dầu thủy lực qua giắc cắm, phù hợp cho môi trường cực kỳ ẩm ướt hoặc chìm trong chất lỏng. Thời gian đáp ứng real-time: Thích hợp cho các hệ thống điều khiển servo thủy lực hoặc điều khiển vị trí vòng kín (closed-loop position control) đòi hỏi phản hồi cực nhanh. 3. Bảng So Sánh Thông Số Kỹ Thuật Chi Tiết. Tiêu Chí So Sánh BTL1P97 (BTL5-E504-M0700-TB2-S32) BTL099T (BTL5-H112-M0800-B-S93) BTL19KL (BTL5-S174-M0245-S-SA346-K30) Mã Đặt Hàng BTL1P97 BTL099T BTL19KL Giao Tiếp Tín Hiệu Analog Current (4…20 mA) Digital Pulse (H-Interface) SSI (Synchronous Serial) Hành Trình Đo 700mm 800mm 245mm Kiểu Thân Cảm Biến Dạng thanh (Rod style M18x1.5) Dạng Profile nhôm định hình Dạng thanh đặc biệt (Rod SA346) Kiểu Kết Nối Điện Jack cắm M12, 8 chân (S32) Jack cắm M16, 8 chân (S93) Cáp đúc đính kèm (K30 – 3m) Độ Phân Giải Liên tục (Analog) Phụ thuộc bộ đếm PLC Cực cao (lên tới 1µm) Cấp Bảo Vệ IP67 / IP68 IP67 IP68 Môi Trường Lắp Đặt Âm trong xi-lanh thủy lực Gá ngoài thân máy Môi trường ngập nước / Áp suất 4. Ứng Dụng Thực Tế Trong Công Nghiệp. Các mã cảm biến BTL1P97 (BTL5-E504-M0700-TB2-S32), BTL099T (BTL5-H112-M0800-B-S93) và BTL19KL (BTL5-S174-M0245-S-SA346-K30) đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành sản xuất: Chế Tạo Máy Ép Phun Nhựa & Đùn Nhựa: Sử dụng BTL099T (BTL5-H112-M0800-B-S93) để đo hành trình đóng/mở khuôn hoặc vị trí lói kẹp. Hành trình dạng Profile giúp việc gá đặt bên ngoài máy ép nhựa nhanh chóng và dễ cân chỉnh. Xi-Lanh Thủy Lực Nặng Trong Ngành Thép & Xi Măng: Sử dụng BTL1P97 (BTL5-E504-M0700-TB2-S32) cấy chìm trong xi-lanh nâng hạ lò đúc, xi-lanh ép cán thép. Tín hiệu 4…20mA giúp chống nhiễu từ dòng điện cao tần của lò biến tần xung quanh. Hệ Thống Servo Thủy Lực Chính Xác Cao & Robot: Sử dụng BTL19KL (BTL5-S174-M0245-S-SA346-K30) cho các xi-lanh servo có hành trình ngắn yêu cầu kiểm soát vị trí chính xác đến micromet. Giao tiếp SSI đưa trực tiếp dữ liệu số về bộ điều khiển motion controller (như Siemens S7-1500, Beckhoff, Omron) mà không qua chuyển đổi trung gian. Cầu Cảng, Công Trình Thủy Lợi & Năng Lượng: Mã BTL19KL với cấp bảo vệ IP68 và cáp đúc K30 thường được trang bị cho hệ thống van điều tiết nước, cửa xả thủy điện hoặc thiết bị định vị góc mở cánh van ngoài trời. 5. Thông tin liên hệ. Bạn có thể liên hệ trực tiếp với Công ty TNHH CTI Supply – đại lý Balluff tại Việt Nam để được tư vấn và hỗ trợ kỹ thuật. Các bạn có thể tham khảo thêm sản phẩm bằng cách nhấp vào : Balluff Việt Nam Hãy liên hệ CTI SUPPLY – nhà phân phối Balluff tại Việt Nam để được tư vấn và gửi báo giá nhanh nhất. Đội ngũ CTI SUPPLY rất hân hạnh được hỗ trợ quý khách hàng! Hotline: 0906.494.486 ; Email: sales@ctisupply.vn Hoặc chat qua Zalo: https://zalo.me/0906.494.486