SICK CQF16 Capacitive sensor 取扱説明書

O P E R A T I N G I N S T R U C T I O N S

CQF16

Capacitive sensor

O P E R A T I N G I N S T R U C T I O N S

CQF16

Capacitive sensor

de

en

es

fr

it

ja

pt

ru

zh

Described product

CQF16

Manufacturer

SICK AG

Erwin-Sick-Str. 1

79183 Waldkirch

Germany

Legal information

This work is protected by copyright. Any rights derived from the copyright shall be

reserved for SICK AG. Reproduction of this document or parts of this document is only

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tion, abridgment or translation of this document is prohibited without the express writ‐

ten permission of SICK AG.

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Original document

This document is an original document of SICK AG.

8022690 | SICK

Subject to change without notice

3

Contents

1 General safety notes......................................................................... 5

2 Notes on UL approval........................................................................ 5

3 Intended use...................................................................................... 5

4 Operating and status indicators...................................................... 6

5 Mounting and installation................................................................ 6

6 Electrical installation........................................................................ 7

7 Calibration.......................................................................................... 9

8 Troubleshooting................................................................................. 9

9 Disassembly and disposal............................................................... 9

10 Maintenance...................................................................................... 10

11 Technical data.................................................................................... 11

11.1 Dimensional drawing................................................................................ 11

CONTENTS

4

8022690 | SICK

Subject to change without notice

1 General safety notes

■

Read the operating instructions before commissioning.

■

Connection, mounting, and configuration may only be performed by trained

specialists.

■

2006/42/EG

NO

SAFETY

Not a safety component in accordance with the EU Machinery Directive.

■

When commissioning, protect the device from moisture and contamination.

■

These operating instructions contain information required during the life cycle of

the sensor.

2 Notes on UL approval

The device must be supplied by a Class 2 source of supply.

UL Environmental Rating: Enclosure type 1, 2, 4, 4X, 5, 12

Ambient temperature: 80 °C

3 Intended use

The CQF16 is suited for detecting materials in liquid form through non-metallic con‐

tainer walls or with direct contact to the liquids. The sensor compensates for foam,

moisture and deposits and can therefore be used to detect water-based liquids with a

conductivity of up to 50 mS/cm. (e.g. water, milk, honey, syrup, ink, bodily fluids, acids,

alkali solutions)

Application possibilities include:

- Injection molding machines, e.g. adhesives

- Chemical industry, e.g. water preparation, acid and alkaline solutions, solvents

- Packaging industry, e.g. fill level detection, dairy products

The ability of capacitive proximity sensors to detect materials depends on the object’s

density and electrical properties. The sensing range given for capacitive proximity sen‐

sors relates to a measuring plate of standardized steel (ST37).

If changes are made to the product, any warranty claim against SICK AG shall become

void.

GENERAL SAFETY NOTES 1

8022690 | SICK

Subject to change without notice

5

4 Operating and status indicators

2 1

Figure 1: Status indicators

1

Yellow LED indicator: Switching output

2

LED indicator green: supply voltage active

Included with delivery:

•

Capacitive sensor: CQF16

•

Bracket: BEF

1)

•

2 foam cushions, 3 mm thickness (for pipe mounting)

•

2 adhesive pads, 1 mm thickness (for screw-free surface mounting)

•

Quickstart

5 Mounting and installation

Mounting and disassembly of the sensor in the bracket

Figure 2: Mounting Figure 3: Dismantling

1)

Screws are not included. Recommendation: M3 screw

4 OPERATING AND STATUS INDICATORS

6

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Subject to change without notice

Installation possibilities

Table 1: Installation options

Figure 4: Velcro installation

position on a tank

Figure 5: Bracket on thin

pipe

Figure 6: Mounting with

cable ties on a pipe

Figure 7: Adhesive mounting

Figure 8: Adhesive mounting

Figure 9: Flush mounting, fig.

1

Figure 10: Flush mounting,

fig. 2

Figure 11: Flush mounting,

fig. 3

6 Electrical installation

The sensors must be connected in a voltage-free state (U

V

= 0 V). The following informa‐

tion must be observed, depending on the connection type:

– Male connector connection: Note pin assignment

– Cable: Wire color

Only apply voltage/switch on the voltage supply (U

V

> 0 V) once all electrical connec‐

tions have been established.

Explanations on connection diagram:

NC = normally closed

NO = normally open

MOUNTING AND INSTALLATION 5

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7

Q = switching outputs

Teach = external teach (ET) (see „Calibration“, page 9)

DC: 10 ... 30 V DC, see „Technical data“, page 11,

Table 2: DC

CQF16- xxxxxxW1 xxxxxxP1

1 BN: + (L+) + (L+)

2 WH: Teach Teach

3 BU: - (M) - (M)

4 BK: Q Q

AWD: 4 x 0.14 mm

2

1

4

3

NOTE

If the cable is not used for calibration, permanently connecting this cable to V- is recom‐

mended.

Switching behavior

Table 3: Switching behavior

Figure 12: PNP, NO Figure 13: NPN, NO

Figure 14: PNP, NC Figure 15: NPN, NC

Figure 16: Function diagram

6

ELECTRICAL INSTALLATION

8

8022690 | SICK

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7 Calibration

The sensor can typically be used on plastic tank walls of about 0.5 - 6 mm and glass

walls of about 0.5 - 4 mm without calibration.

If the factory settings (full state taught in at a 2-mm distance to metallic destination)

are not sufficient, the sensor can be taught in using cables.

Calibration in full state

For most applications, calibration with a full tank or pipe is sufficient.

For applications with various types of fluids or large temperature ranges, it can be bene‐

ficial to teach in the sensor with half the sensor surface covered.

Calibration in empty state

For most applications, calibration with an empty tank or pipe is sufficient.

For applications in which deposits, foam residues or moisture are expected, calibration

can be performed with existing residues.

Calibration modes

Table 4: Teach-in modes

Teach-in mode Teach-in process Teach-in time LED display Result

Full state ET: Connect pin 2

or white wire to L

+

> 2 s ... < 7 s Green LED flash‐

ing (1 Hz), yellow

LED is off

Yellow LED

flashes 3 times

(at 1 Hz)

Empty state > 7 s ... < 12 s Green LED flash‐

ing (1 Hz), yellow

LED is on

Yellow LED

flashes 3 times

(at 1 Hz)

Cancel calibra‐

tion

> 14 s The switching set

point remains

unchanged.

Green LED off,

yellow LED flash‐

ing (4 Hz)

8 Troubleshooting

The Troubleshooting table indicates measures to be taken if the sensor stops working.

LED indicator/fault pattern Cause Measures

Green LED not flashing, yellow

LED flashing (4 Hz, min 1 s)

Output short-circuit or input

voltage is under 10 V

Test output wiring or voltage

supply

9 Disassembly and disposal

The sensor must be disposed of according to the applicable country-specific regula‐

tions. Efforts should be made during the disposal process to recycle the constituent

materials (particularly precious metals).

CALIBRATION 7

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9

10 Maintenance

SICK sensors are maintenance-free.

Contamination can be removed with cleaning agents (Topaz AC3, AC1, MD3, CL1,

Topactive OKTO, P3-hypochloran).

We recommend that you check the threaded assemblies and plug connectors at regular

intervals.

No modifications may be made to devices.

If there is a defect, the sensor must be replaced and the defective sensor protected

from unauthorized use.

Subject to change without notice. Specified product properties and technical data are

not written guarantees.

10 MAINTENANCE

10

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11 Technical data

Sensing range S

n

0.5 mm ... 6 mm

Supply voltage V

S

DC 10 ... 30 V

1)

Residual ripple ≤ 10%

Voltage drop ≤ 2 V

2)

Current consumption ≤ 13 mA

3)

Time delay before availability ≤ 300 ms

Output current I

max.

≤ 100 mA

Max. switching frequency approx. 10 Hz

Enclosure rating IP 67, IP 68, IP 69 K

Protection class III

Ambient operating temperature -25 ° C ... + 80 ° C

1)

Limit value; operation in short-circuit protection mains max. 8 A; residual ripple max. 5 V

ss

2)

At I

a

max.

3)

Without load

11.1 Dimensional drawing

3.6 (0.14)

3.2

(0.13)

34 (1.34)

16.3 (0.64)

3

(0.12)

1.1

(0.04)

6.6 (0.26)

10

(0.39)

3

(0.12)

8 (0.31)

16 (0.63)

1 2

Figure 17: CQF16

1

Yellow LED indicator: Switching output

2

Green LED indicator: Supply voltage active

TECHNICAL DATA 11

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11

26 (1.02)

73.9 (2.91)

52.9 (2.08)

10.5

(0.41)

10.5

(0.41)

7.6

(0,3x)

Figure 18: Bracket

11 TECHNICAL DATA

12

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B E T R I E B S A N L E I T U N G

CQF16

Kapazitiver Sensor

de

en

es

fr

it

ja

pt

ru

zh

Beschriebenes Produkt

CQF16

Hersteller

SICK AG

Erwin-Sick-Str. 1

79183 Waldkirch

Deutschland

Rechtliche Hinweise

Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte bleiben

bei der Firma SICK AG. Die Vervielfältigung des Werks oder von Teilen dieses Werks ist

nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes zuläs‐

sig. Jede Änderung, Kürzung oder Übersetzung des Werks ohne ausdrückliche schriftli‐

che Zustimmung der Firma SICK AG ist untersagt.

Die in diesem Dokument genannten Marken sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber.

Originaldokument

Dieses Dokument ist ein Originaldokument der SICK AG.

14

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Subject to change without notice

Inhalt

12 Allgemeine Sicherheitshinweise..................................................... 16

13 Hinweise zur UL Zulassung.............................................................. 16

14 Bestimmungsgemäße Verwendung............................................... 16

15 Bedien- und Anzeigeelemente........................................................ 17

16 Montage und Installation................................................................. 17

17 Elektrische Installation..................................................................... 18

18 Kalibrierung........................................................................................ 20

19 Störungsbehebung............................................................................ 20

20 Demontage und Entsorgung............................................................ 21

21 Wartung.............................................................................................. 21

22 Technische Daten.............................................................................. 22

22.1 Maßzeichnung........................................................................................... 22

INHALT

8022690 | SICK

Subject to change without notice

15

12 Allgemeine Sicherheitshinweise

■

Vor der Inbetriebnahme die Betriebsanleitung lesen.

■

Anschluss, Montage und Einstellung nur durch Fachpersonal.

■

2006/42/EG

NO

SAFETY

Kein Sicherheitsbauteil gemäß EU-Maschinenrichtlinie.

■

Gerät bei Inbetriebnahme vor Feuchte und Verunreinigung schützen.

■

Diese Betriebsanleitung enthält Informationen, die während des Lebenszyklus des

Sensors notwendig sind.

13 Hinweise zur UL Zulassung

The device must be supplied by a Class 2 source of supply.

UL Environmental Rating: Enclosure type 1, 2, 4, 4X, 5, 12

Ambient temperature: 80 °C

14 Bestimmungsgemäße Verwendung

CQF16 eignet sich zum Erfassen von Materialien in flüssiger Form durch nicht-metalli‐

sche Behälterwände oder durch direkten Kontakt zu den Flüssigkeiten. Der Sensor

kompensiert Schaum, Feuchtigkeit und Anhaftungen und kann somit zur Erkennung

von wasserbasierten Flüssigkeiten mit einer Leitfähigkeit bis zu 50 mS/cm verwendet

werden. (z.B. Wasser, Milch, Honig, Sirup, Tinte, Körperflüssigkeiten, Säuren, alkalische

Lösungen)

Einsatzmöglichkeiten ergeben sich in:

- Spritzgießmaschinen, z. B. Kleber

- Chemische Industrie, z. B. Wasseraufbereitung, Säure, Lauge, Lösungsmittel

- Verpackungsindustrie, z. B. Füllmengenerfassung, Molkereierzeugnisse

Die Erfassung von Materialien durch kapazitive Näherungssensoren hängt von der

Dichte und den elektrischen Eigenschaften des Objektes ab. Der angegebene Schaltab‐

stand für kapazitive Näherungssensoren bezieht sich auf eine genormte Messplatte

aus Stahl (ST37).

Veränderungen am Produkt verfällt jeglicher Gewährleistungsanspruch gegenüber der

SICK AG.

12 ALLGEMEINE SICHERHEITSHINWEISE

16

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15 Bedien- und Anzeigeelemente

2 1

Abbildung 19: Anzeigeelemente

1

Anzeige-LED gelb: Schaltausgang

2

Anzeige-LED grün: Versorgungsspannung aktiv

Im Lieferumfang enthalten:

•

Kapazitiver Schalter: CQF16

•

Halterung: BEF

2)

•

2 Schaumstoffpolster, Dicke 3 mm (für Rohrmontage)

•

2 Klebepads, Dicke 1 mm (für schraubenlose Oberflächenmontage)

•

Quickstart

16 Montage und Installation

Montage und Demontage des Sensors in der Halterung

Abbildung 20: Montage Abbildung 21: Demontage

2)

Schrauben sind nicht enthalten. Empfehlung: M3 Schraube

BEDIEN- UND ANZEIGEELEMENTE 15

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17

Installationsmöglichkeiten

Tabelle 5: Installationsoptionen

Abbildung 22: Klettband‐

montage an einem Tank

Abbildung 23: Halterung an

schmalem Rohr

Abbildung 24: Montage mit‐

tels Kabelbindern an einem

Rohr

Abbildung 25: Klebemontage

Abbildung 26: Klebemontage

Abbildung 27: bündige Mon‐

tage, Abb. 1

Abbildung 28: bündige Mon‐

tage, Abb. 2

Abbildung 29: bündige Mon‐

tage, Abb. 3

17 Elektrische Installation

Anschluss der Sensoren muss spannungsfrei (U

V

= 0 V) erfolgen. Je nach Anschlussart

sind die folgenden Informationen zu beachten:

– Steckeranschluss: Pinbelegung beachten

– Leitung: Adernfarbe

Erst nach Anschluss aller elektrischen Verbindungen die Spannungsversorgung (U

V

> 0

V) anlegen bzw. einschalten.

Erläuterungen zum Anschlussschema:

NC = Öffner

16 MONTAGE UND INSTALLATION

18

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NO = Schließer

Q = Schaltausgänge

Teach = externer Teach (ET) (siehe „Kalibrierung“, Seite 20)

DC: 10 ... 30 V DC, siehe „Technische Daten“, Seite 22,

Tabelle 6: DC

CQF16- xxxxxxW1 xxxxxxP1

1 BN: + (L+) + (L+)

2 WH: Teach Teach

3 BU: - (M) - (M)

4 BK: Q Q

AWD: 4 x 0.14 mm

2

1

4

3

HINWEIS

Wenn die Leitung zum Kalibrieren nicht verwendet wird, empfielt es sich, diese Leitung

dauerhaft mit V- zu verbinden.

Schaltverhalten

Tabelle 7: Schaltverhalten

Abbildung 30: PNP, NO Abbildung 31: NPN, NO

Abbildung 32: PNP, NC Abbildung 33: NPN, NC

ELEKTRISCHE INSTALLATION 17

8022690 | SICK

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19

Abbildung 34: Funktionsdiagramm

18 Kalibrierung

Der Sensor kann typischerweise an Kunststofftankwänden mit ca. 0,5 – 6 mm und

Glaswänden mit ca. 0,5 – 4 mm ohne Kalibrierung eingesetzt werden.

Falls die Werkseinstellung (Vollzustand angelernt in einer 2-mm-Entfernung zu metalli‐

schem Ziel) nicht ausreichend ist, kann der Sensor über Leitung eingeteacht werden.

Kalibrierung im Vollzustand

Bei den meisten Anwendungen reicht die Kalibrierung bei vollem Tank oder Rohr aus.

Bei Anwendungen mit verschiedenen Arten von Flüssigkeiten oder breiteren Tempera‐

turbereichen kann es vorteilhaft sein, den Sensor mit der zur Hälfte abgedeckten Sen‐

sorfläche anzulernen.

Kalibrierung im Leerzustand

Bei den meisten Anwendungen reicht die Kalibrierung bei leerem Tank oder Rohr aus.

Bei Anwendungen, in denen Anhaftungen, Schaumrückstände oder Feuchtigkeit erwar‐

tet wird, kann die Kalibrierung mit vorhandenen Rückständen ausgeführt werden.

Kalibrierungsmodi

Tabelle 8: Teach-in Modi

Teach-in-Modus Teach-in-Proze‐

dur

Teach-in-Zeit LED Anzeige Ergebnis

Vollzustand ET: Pin 2 oder

weiße Ader auf L

+ legen

> 2 s ... < 7 s Grüne LED blinkt

(1 Hz), gelbe LED

ist aus

Gelbe LED blinkt

3 mal (mit 1 Hz)

Leerzustand > 7 s ... < 12 s Gründe LED

blinkt (1 Hz),

gelbe LED ist an

Gelbe LED blinkt

3 mal (mit 1 Hz)

Kalibrierung

abbrechen

> 14 s Der Schaltsoll‐

wert bleibt unver‐

ändert. Grüne

LED ist aus, gelbe

LED blinkt (4 Hz)

19 Störungsbehebung

Tabelle Störungsbehebung zeigt, welche Maßnahmen durchzuführen sind, wenn die

Funktion des Sensors nicht mehr gegeben ist.

18 KALIBRIERUNG

20

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