Präzise Positionsüberwachung

Induktive Wegaufnehmer ermöglichen eine berührungslose, präzise Positionsmessung in industriellen Anlagen. Sie werden u. a. zur Ventil- und Aktorüberwachung eingesetzt und überzeugen durch Robustheit, Langzeitstabilität und flexible Signalverarbeitung für anspruchsvolle Umgebungen. 

Die zuverlässige Positionsmessung ist in vielen industriellen Anlagen eine zentrale Voraussetzung für einen sicheren und stabilen Betrieb. Besonders die Überwachung von Ventilstellungen, Aktorbewegungen und strukturellen Verlagerungen spielt dabei eine entscheidende Rolle. 

Induktive Wegaufnehmer werden hierfür seit vielen Jahren erfolgreich eingesetzt. Ihr berührungsloses Messprinzip erlaubt eine präzise Erfassung linearer Bewegungen bei gleichzeitig minimalem mechanischem Verschleiß. Durch ihre robuste Bauweise eignen sie sich besonders für anspruchsvolle Einsatzumgebungen wie Kraftwerke, industrielle Maschinen oder Infrastrukturtechnik. 

Die hier betrachteten Sensoren werden von Schreiber Messtechnik gefertigt und durch abj sensorik vertrieben, die zusätzlich anwendungstechnische Unterstützung auch im internationalen Umfeld bietet.

Einsatz in Kraftwerken und Ventilüberwachung 

Ein klassisches Einsatzgebiet induktiver Wegaufnehmer ist die Positionsrückmeldung von Regelventilen in Kraftwerksanlagen. Dazu zählen insbesondere Hochdruck-Dampfbypassventile sowie Wassereinspritzventile in Dampfturbinen. 

Die Ventilstellung muss über den gesamten Hubbereich präzise erfasst und als standardisiertes Signal, etwa 4 bis 20 mA, an die Anlagensteuerung übergeben werden. Daraus ergeben sich hohe Anforderungen an Genauigkeit, Temperaturstabilität, einfache Montage sowie einen zuverlässigen Langzeitbetrieb. 

Da mechanische Toleranzen innerhalb der Ventilmechanik auftreten können, ist häufig eine individuelle Anpassung der Messbereiche notwendig. Programmierbare Wegaufnehmer ermöglichen dies direkt bei der Inbetriebnahme über ein Teach-in-Verfahren. 

Messprinzip und robuste Sensorarchitektur 

Induktive Wegaufnehmer arbeiten nach dem Differenzdrosselprinzip (Halbbrücke). Die Position eines beweglichen Kerns verändert die Induktivität zweier Spulenabschnitte. Diese Änderung wird elektronisch erfasst und in ein proportionales Ausgangssignal umgesetzt. 

Der Aufbau umfasst einen hohlen Spulenkörper mit symmetrisch gewickelten Spulen, eine magnetische Abschirmung mit hoher Permeabilität, ein Edelstahlgehäuse sowie eine bewegliche Schubstange mit Nickel-Eisen-Kern. Der gesamte Innenraum ist mit Vergussmaterial gefüllt, wodurch ein besonders robustes und dichtes Sensordesign entsteht. 

Das berührungslose Messprinzip verhindert mechanischen Verschleiß und ermöglicht eine hohe Lebensdauer sowie stabile Messergebnisse. Der bewegliche Kern besitzt keinen Anschlag und kann vollständig aus dem Sensor herausgezogen werden, ohne Beschädigungen zu verursachen.

Signalverarbeitung und flexible Integration 

In programmierbaren Ausführungen wird das analoge Messsignal über einen 16-Bit-A/D-Wandler digitalisiert und von einem Mikrocontroller verarbeitet. Korrekturen erfolgen anhand von Kalibrierdaten, die in einem EEPROM gespeichert sind. Anschließend wird das Signal über einen 16-Bit-D/A-Wandler wieder in standardisierte Ausgangssignale wie 0(4) – 20 mA oder 0 – 10 V umgesetzt. 

Der Messbereich kann über ein Teach-in-Verfahren flexibel parametriert werden, wodurch unterschiedliche mechanische Hübe mit identischen Sensortypen abgebildet werden können. 

Zur mechanischen Integration stehen verschiedene Ausführungen wie Gelenkverbindungen, Schutzrohre oder Taststifte mit Rückstellfeder zur Verfügung. Die elektrische Anbindung erfolgt wahlweise über Steckverbindungen oder vergossene Kabel bis Schutzart IP68. Typisch sind Versorgungsspannungen von 10 – 32 VDC bei einer Messgenauigkeit von etwa 0,1 %. 

Vielseitige industrielle Einsatzfelder 

Neben der Ventilüberwachung in Kraftwerken werden induktive Wegaufnehmer auch in vielen weiteren Anwendungen eingesetzt. Dazu gehören die Positionsrückmeldung an mechanischen Aktoren, die Erfassung von Hebelbewegungen, Rückmeldesysteme in hydraulischen Proportionalventilen sowie Prüfstände für Schwingungs- und Materialuntersuchungen. 

Ihre Kombination aus robuster Bauweise, hoher Genauigkeit und verschleißfreier Funktionsweise macht sie besonders geeignet für Anwendungen, bei denen Langzeitstabilität und Zuverlässigkeit entscheidend sind. 

Fazit 

Induktive Wegaufnehmer sind eine bewährte Technologie zur präzisen Positions- und Wegmessung in industriellen Systemen. Durch ihr berührungsloses Messprinzip, ihre robuste Konstruktion und die flexible Anpassbarkeit des Messbereichs lassen sie sich vielseitig integrieren. 

Sensoren von Schreiber Messtechnik, vertrieben durch abj sensorik, kommen weltweit in Anwendungen zum Einsatz, in denen eine zuverlässige Positionsüberwachung dauerhaft sichergestellt werden muss.