色谱仪常用电气部件 位置传感器
色谱仪器内存在多个运动部件。例如HPLC紫外检测器中的光栅、GC和HPLC的自动进样器、GC柱箱后开门等。部件的运动,实现多种不同的功能。
仪器系统需要监控运动部件的速度、角速度、位置。系统工作中需要监视机械部件运动的位置是否正确,实现这一目的的部件就是位置传感器。
常见的位置传感器,大致分为有机电式和光电式,偶见磁电式传感器。
机电式位置传感器。
1 机械开关
有些型号的GC柱箱门上,能看到一个金属按钮,当柱箱门打开,仪器会报警,柱箱风扇停转,这个按钮就是一个简单的机械开关,是最简单传感器。
2 微动开关
我们经常会接触到微动开关,鼠标的按键就是微动开关。按下鼠标按键,就能听到清脆的咔嗒声,这就是微动开关动作的声音。微动开关的原理比较简单,也是属于机械触点方式的位置传感器。
一般常见于LC和GC的各种位置检测,只给出“部件就位”和“部件未就位”两个信号。
微动开关结构比较简单,故障率比较低。
2 光电传感器
槽型光电传感器的外观
工作原理图
光电式的传感器。光电式传感器是非接触式传感器。结构如图所示,传感器内部有一个光源(发光二极管)和受光器(光敏三极管)。正常工作的时候,光源部分施加电流,光源发出光线,照射到受光器表面,受光器会输出稳定的信号。
一般运动部件会安装有挡片,运动部件运行到合适位置,则挡片位置达到光源和受光器之间,光线被阻断,受光器就会给出对应的信号。
像微动开关一样,传感器只给出“位置就绪”和“位置未就绪”两个信号。但是由于部件不存在接触和磨损,寿命较长。也不存在机械开关存在的电磁干扰和电火花问题,比较安全,也不容易干扰其他电气部件工作。
除了常见的槽型光电传感器、对射式光电传感器,还有反射式、扩散发射式的。
光电传感器配合编码器(码盘)使用,可以实现精细的位置检测。一般回用于需要精确控制的场合,比如自动进样器。
如图,圆盘的精细动作可以被光电传感器检测到。
传感器除了可以给出“部件是否到位”的信号,还可以给出“现在部件具体位置”的信号。
另外有磁电式的位置传感器,相对使用较少,也是非接触式传感器,寿命较高,但比较光电传感器,不容易实现精细控制。
小结: 介绍了常见的两种位置传感器原理和简单应用。