Neexistuje jediný univerzální seznam pouze čtyř typů senzorů. Senzory lze klasifikovat podle toho, co měří, jak detekují změnu, podle výstupního signálu nebo podle průmyslové aplikace.

Nicméně v průmyslové automatizaci jsou čtyři nejběžnější kategorie senzorů:

1. Teplotní senzory
2. Senzory tlaku
3. Senzory přiblížení
4. Hladinové senzory

Tyto senzory pomáhají strojům měřit fyzické podmínky, monitorovat procesy, řídit zařízení, předcházet poruchám a zlepšovat efektivitu výroby.

Při výběru a Hirschmannův senzor řešení nebo kompatibilní systém připojení snímačů, by kupující měli zvážit více než jen funkci snímání. Důležitý je také typ konektoru, elektrický výstup, napětí, délka kabelu, ochrana životního prostředí, způsob montáže a kompatibilita řídicího systému.

1. Snímače teploty

Teplotní senzory měří teplo nebo změny teploty v zařízení, materiálech, kapalinách, plynech a výrobních procesech.

Jsou široce používány v průmyslových aplikacích, protože teplota ovlivňuje kvalitu produktu, výkon stroje, bezpečnost, spotřebu energie a životnost zařízení.

Mezi běžné typy teplotních senzorů patří:

• RTD snímače
• Termočlánky
• Termistory
• Infračervené teplotní senzory
• Bimetalové teplotní spínače
• Digitální snímače teploty

Typické aplikace pro teplotní senzory

• Průmyslové pece a pece
• Kotle a výměníky tepla
• Zařízení na zpracování plastů
• Výroba potravin a nápojů
• HVAC systémy
• Motory a převodovky
• Chemické zpracování
• Chladírenské systémy
• Monitorování baterie a napájecího zařízení

Správný teplotní senzor závisí na požadovaném teplotním rozsahu, době odezvy, místě instalace, přesnosti, materiálu senzoru a výstupním signálu.

Například aplikace vysokoteplotní pece může vyžadovat jinou technologii snímání než potrubí chlazené vody nebo nízkoteplotní skladovací místnost.

2. Senzory tlaku

Tlakové senzory měří sílu, kterou působí plyn nebo kapalina v systému. Jsou nezbytné pro monitorování hydraulických systémů, pneumatických systémů, čerpadel, kompresorů, potrubí, nádrží a technologických zařízení.

Tlak lze měřit několika způsoby:

• Měřicí tlak
• Absolutní tlak
• Diferenční tlak
• Podtlakový tlak
• Utěsněný tlak

Typické aplikace pro tlakové senzory

• Hydraulické lisy
• Pneumatické válce
• Systémy úpravy vody
• Ropné a plynové zařízení
• Čerpadla a kompresory
• Parní systémy
• Procesní nádoby
• Filtrační systémy
• Průmyslové chladicí systémy

Snímač tlaku musí být vybrán podle rozsahu tlaku, typu média, teploty, procesního připojení, výstupního signálu a materiálové kompatibility.

Pro korozivní kapaliny, plyny o vysoké teplotě, potravinářská média nebo vysokotlaké systémy jsou materiál snímače a provedení těsnění obzvláště důležité.

3. Senzory přiblížení

Senzory přiblížení detekují přítomnost, polohu, pohyb nebo vzdálenost objektu, aniž by vyžadovaly přímý fyzický kontakt.

Jsou široce používány v automatizaci továren, protože mohou poskytovat rychlou a opakovatelnou detekci pro řízení stroje, počítání dílů, ověřování polohy, bezpečnostní blokování a monitorování dopravníku.

Mezi běžné technologie senzorů přiblížení patří:

• Indukční snímače
• Kapacitní senzory
• Fotoelektrické senzory
• Ultrazvukové senzory
• Magnetické senzory
• Laserové snímače vzdálenosti

Indukční senzory přiblížení

Indukční senzory se běžně používají k detekci kovových předmětů. Často se instalují na obráběcí stroje, dopravníky, válce a automatizovaná výrobní zařízení.

Kapacitní senzory přiblížení

Kapacitní senzory dokážou detekovat kovové i nekovové materiály, včetně plastů, dřeva, papíru, prášku, kapaliny a některých zrnitých materiálů.

Fotoelektrické senzory

Fotoelektrické senzory používají světlo k detekci objektů. Mohou být použity pro přítomnost objektů, počítání, polohování, detekci etiket, kontrolu balení a monitorování dopravníku.

Ultrazvukové senzory

Ultrazvukové senzory používají zvukové vlny k detekci vzdálenosti nebo přítomnosti objektů. Mohou být užitečné tam, kde je optické snímání ovlivněno barvou objektu, povrchovou úpravou nebo průhledností.

4. Snímače hladiny

Hladinové senzory měří množství nebo výšku kapaliny, prášku, granulí, kalu nebo sypkého materiálu uvnitř nádrže, násypky, sila, nádoby nebo kontejneru.

Jsou široce používány v řízení procesů, úpravě vody, výrobě potravin, skladování chemikálií, zemědělství, těžbě a systémech manipulace s materiálem.

Mezi běžné typy snímačů hladiny patří:

• Plovákové hladinové spínače
• Kapacitní snímače hladiny
• Vodivé hladinové sondy
• Ultrazvukové snímače hladiny
• Radarové snímače hladiny
• Hydrostatické snímače hladiny
• Vibrační vidlicové hladinové spínače
• Optické snímače hladiny

Typické aplikace pro snímače hladiny

• Nádrže na vodu
• Chemické skladovací nádrže
• Palivové nádrže
• Sila na obilí
• Násypky na prášek
• Systémy odpadních vod
• Nádoby na zpracování potravin
• Nádržky na maziva
• Systémy skladování sypkých materiálů

Správný snímač hladiny závisí na měřeném materiálu, tvaru nádrže, procesním tlaku, teplotě, pěně, páře, prachu, viskozitě, montážní poloze a požadované přesnosti měření.

Další důležité typy průmyslových senzorů

Ačkoli jsou snímače teploty, tlaku, blízkosti a hladiny čtyři hlavní kategorie, v automatizačních systémech se používá mnoho dalších typů snímačů.

Patří sem:

V moderních továrnách často spolupracuje několik senzorů. Čerpací systém může například používat snímač hladiny pro detekci objemu nádrže, snímač tlaku pro monitorování výstupního tlaku, snímač průtoku pro potvrzení pohybu kapaliny a snímač teploty pro ochranu motoru.

Jak senzory komunikují s řídicími systémy

Průmyslové senzory musí posílat použitelné signály do PLC, řídicích jednotek, displejů, alarmů, záznamníků dat nebo automatizačních sítí.

Mezi běžné senzorové výstupy patří:

• PNP spínací výstup
• NPN spínací výstup
• Reléový výstup
• 0–10 V analogový výstup
• 4–20 mA analogový výstup
• Pulzní výstup
• IO-Link komunikace
• Fieldbus komunikace
• Digitální komunikační protokoly

Výstup senzoru musí být kompatibilní se vstupem regulátoru. Například snímač tlaku 4–20 mA nelze jednoduše nahradit základním spínacím snímačem přiblížení, i když se místo instalace zdá podobné.

Před objednáním potvrďte napájecí zdroj, typ výstupu, konfiguraci zapojení, přiřazení pinů a požadavky na řídicí systém.

Úvahy o připojení snímače Hirschmann

Termín Hirschmannův senzor je často spojován s požadavky na připojení průmyslových senzorů, včetně konektorů, kabelů, zástrček, zásuvek a polních kabelů používaných v prostředí automatizace.

Při výběru řešení připojení souvisejícího se snímačem Hirschmann potvrďte:

• Provozní napětí snímače
• Aktuální hodnocení
• Styl konektoru
• Počet pinů a přiřazení pinů
• Délka kabelu
• Materiál kabelového pláště
• Krytí IP
• Přímá nebo úhlová orientace konektoru
• Požadavky na stínění
• Typ signálu
• Kompatibilita s PLC nebo regulátorem
• Instalační prostředí

Správný snímač nemusí správně komunikovat, pokud je konektor, kabel, uspořádání kolíků nebo napětí nesprávné.

Jak vybrat správný průmyslový senzor

Správný výběr senzoru by měl začít aplikací.

Zeptejte se na tyto otázky:

1. Co je třeba měřit nebo detekovat?
2. O jaký materiál, předmět, plyn, kapalinu nebo pohyb jde?
3. Jaký rozsah měření je požadován?
4. Jaká přesnost a doba odezvy jsou potřeba?
5. Je výstup digitální, analogový nebo založený na komunikaci?
6. Jaké napětí je k dispozici?
7. Jaký konektor a typ kabelu jsou vyžadovány?
8. Je prostředí vlhké, prašné, korozivní, vystavené vysokým teplotám nebo vibracím?
9. Potřebuje senzor kryt s krytím IP?
10. Jaký řadič nebo PLC přijme signál?

Dobře zvolený senzor zlepšuje dobu provozuschopnosti, konzistenci procesů, efektivitu řešení problémů a kvalitu výroby.

Běžné chyby při výběru senzoru

Vyvarujte se těchto běžných chyb:

• Výběr senzoru podle vzhledu místo specifikace
• Použití nesprávného typu výstupu pro vstup PLC
• Ignorování kompatibility kabelu a konektoru
• Výběr nevhodné úrovně ochrany IP
• Použití standardního senzoru ve vysokoteplotním nebo korozivním procesu
• Zapomněl jsem zkontrolovat dosah snímání
• Matoucí požadavky na výstup PNP a NPN
• Instalace snímače tam, kde vibrace nebo kontaminace ovlivňují přesnost
• Výměna vysílače za jednoduchý vypínač

U průmyslových projektů by senzor, kabel, konektor, ovladač a instalační prostředí měly být hodnoceny jako jeden kompletní systém.

Závěr

Čtyři běžně diskutované typy průmyslových senzorů jsou teplotní senzory, tlakové senzory, senzory přiblížení a senzory hladiny. Každý typ podporuje jinou část automatizace, řízení procesů, bezpečnosti a monitorování zařízení.

Správný snímač závisí na tom, co je třeba měřit, na podmínkách prostředí, požadovaném výstupním signálu a na řídicím systému. U požadavků na připojení snímače Hirschmann by kupující měli také potvrdit správný konektor, kabel, přiřazení kolíků, napětí a stupeň ochrany.

V případě průmyslových senzorů, konektorů senzorů a podpory automatizace specifické pro aplikaci kontaktujte XZJMD.

FAQ

Jaké jsou čtyři hlavní typy průmyslových senzorů?

Čtyři běžné kategorie průmyslových senzorů jsou teplotní senzory, tlakové senzory, senzory přiblížení a senzory hladiny.

K čemu slouží senzor přiblížení?

Senzor přiblížení detekuje přítomnost, polohu, pohyb nebo vzdálenost objektu bez fyzického kontaktu.

Jaký je rozdíl mezi tlakovým snímačem a tlakovým spínačem?

Tlakový senzor nebo převodník poskytuje měřený tlakový signál, často jako analogový nebo digitální výstup. Tlakový spínač obecně poskytuje signál zapnutí/vypnutí v předem nastaveném tlakovém bodě.

Jak si mohu vybrat konektor snímače Hirschmann?

Před výběrem konektoru ověřte napětí snímače, proud, typ výstupu, styl konektoru, počet kolíků, přiřazení kolíků, požadavky na kabel, hodnocení IP a kompatibilitu s PLC.