Choisir un détecteur pour son entreprise

Cet article fournit une brève présentation des détecteurs inductifs, capacitifs et à ultrasons. Les technologies de détection sont utilisées dans de nombreuses industries dont:

• l'industrie du pétrole et du gaz 
• l'industrie pharmaceutique 
• l'industrie alimentaire

Afin de pouvoir sélectionner le détecteur le mieux adapté à vos besoins, il est important de prendre en considération divers éléments tels que : l'environnement, la taille, le type d'installation et les options de connexion. Ici, nous allons néanmoins nous concentrer uniquement sur les types de capteurs.

Détecteurs inductifs

Appareils transistorisés qui utilisent le principe du champ magnétique induit pour détecter la présence d'objets métalliques.

Principe de fonctionnement :

Un détecteur inductif est constitué de quatre éléments de base qui sont : une bobine, un oscillateur, un circuit de mise en forme et une sortie.

Les détécteurs inductifs produisent à l'extrémité de leur tête de détection un champ magnétique oscillant. Ce champ est généré par une self et une capacité montée en parallèle. Lorsqu'un objet métallique pénètre dans ce champ, les courants de Foucault sont perturbés ce qui atténue le champ oscillant. Lorsque la diminution d'énergie est suffisante, l'oscillateur s'arrête. Lorsque le circuit de mise en forme détecte que l'oscillation s'est arrêtée, le dispositif de commutation change l'état de la sortie. 

L'amplitude de l'oscillation diminue dès lors qu'un objet métallique se rapproche de la pointe d'un capteur et s'accroît dès qu'il s'éloigne. Voici en résumé le principe de fonctionnement d'un détecteur inductif.

 

   

Lorsque l’objet métallique se rapproche du détecteur, l'oscillation diminue et finalement s'arrête.

                                                               

Détecteurs inductifs

Détectent les matériaux métalliques ferromagnétiques, conviennent à l'usage dans des zones sales et humides, supportent la poussière mais présentent des distances de détection limitées (jusqu'à 50 mm).

Avantages

• Conviennent à l'usage dans des environnements sales, ne sont pas affectés par l'humidité ou la poussière.
• Aucune pièce mobile donc aucune usure mécanique.
• Dépendent moins de la surface que les autres technologies de détection.
• Pas d'angles morts.
• La détection ne dépend pas de la couleur.

Considérations

• Ne détecte que les objets métalliques.

• Les champs électromagnétiques forts peuvent affecter le fonctionnement.

Applications

• Chaînes de montage
• Machines-outils
• Détection du métal dans les substances/objets
• Tri de pièces
• Identification des métaux ferreux et non ferreux (détecteurs sélectifs ferreux uniquement)

Détecteurs capacitifs

Appareils transistorisés qui utilisent les altérations des champs électrostatiques pour la détection des métaux et des non-métaux, des liquides et des solides.

            Principe de fonctionnement :

Un détecteur capacitif est constitué de quatre éléments de base qui sont : une électrode, un oscillateur, un circuit à déclenchement et une sortie.

L'objet ciblé et l'électrode constituent le circuit de retour d'information des oscillateurs. La capacité de détection a lieu lorsque l'objet  se rapproche de l'électrode. Lors d'une capacité significative, l'oscillation commence. Le circuit à déclenchement détecte le degré d'oscillation et contrôle le circuit en question qui, à son tour, change l'état du dispositif de commutation à la sortie.

L'amplitude de l'oscillation diminue dès lors que l'objet à détecter  s'éloigne de l'electrode du capteur et s'accroît dès qu'il se rapproche. Voici en résumé le principe de fonctionnement d'un capteur capacitif.

 

  Lorsque l'objet se rapproche,  la capacité entre la plaque et l'objet cible augmente, ce qui engendre une oscillation.

Capteurs capacitifs

Avantages

• Détectent les métaux, les non-métaux, les solides et les liquides.
• Peuvent voir à travers certains matériaux (boîtes de produits).
• Appareils transistorisés, pas d'usure donc longue durée de fonctionnement.
• Plusieurs configurations d'installation.

Considérations

• Distance de détection plus courte, varie selon le matériau cible (25 mm ou moins).
• Sensible à l'environnement, l'humidité peut affecter la puissance de détection.
• Ne sélectionne pas sa cible, le contrôle de ce qui s'approche du capteur est essentiel (déclenchements intempestifs).

Applications

• Jaugeur
• Chaînes de remplissage de produits
• Détection des pièces en plastique
• Détection des palettes pour la manutention
• Objets aux formes irrégulières 

 Détecteurs à ultrasons

Les capteurs à ultrasons utilisent la vitesse constante du son pour détecter la présence d'objets. Se basant sur le fait que le son se déplace à une vitesse constante, le temps mesuré nécessaire aux ultrasons pour qu’ils quittent le capteur et revienne après avoir frappé l'objet ciblé est directement proportionnel à la distance entre le capteur et l’objet.

Une impulsion sonore est émise par le capteur. Celle-ci est réfléchie  par les objets qui pénètre le champ d'ondes. Les ondes réfléchies sont reçues par le capteur,  ce qui génère un signal de sortie. Voici en résumé le principe de fonctionnement d'un capteur à ultrasons.

Avantages

• Ne dépend pas de la couleur ni de la réflectivité optique de l'objet.
• Les objets en arrière-plan peuvent être ignorés.
• Détection des solides et des liquides.
• Une réponse linéaire avec distance signifie que des indications de distance peuvent être données en cas de mise en interface avec l'appareil de mesure.
• Distance de détection étendue jusqu'à 15 m.

Considérations

• Trop de bruit peut engendrer une lecture erronée.
• Les objets fabriqués à partir de matériaux à absorption phonique peuvent être plus difficiles à détecter sur des distances plus longues.
• Garantie d'un alignement en surface carré

Applications

• Mesure de la distance et de la hauteur
• Contrôle du niveau à l'échelle industrielle
• Détection du verre et des objets transparents
• Détection des pièces ou objets manquants