هیچ لیست جهانی واحدی از تنها چهار نوع سنسور وجود ندارد. حسگرها را می‌توان بر اساس آنچه اندازه‌گیری می‌کنند، نحوه تشخیص تغییر، خروجی سیگنال یا کاربرد صنعتی آنها طبقه‌بندی کرد.

با این حال، در اتوماسیون صنعتی، چهار دسته از رایج ترین سنسورها عبارتند از:

1. سنسورهای دما
2. سنسورهای فشار
3. سنسورهای مجاورت
4. سنسورهای سطح

این حسگرها به ماشین‌ها کمک می‌کنند شرایط فیزیکی را اندازه‌گیری کنند، فرآیندها را نظارت کنند، تجهیزات را کنترل کنند، از خطا جلوگیری کنند و کارایی تولید را بهبود بخشند.

هنگام انتخاب یک سنسور هیرشمن راه حل یا یک سیستم اتصال سنسور سازگار، خریداران باید بیشتر از عملکرد سنجش را در نظر بگیرند. نوع اتصال، خروجی الکتریکی، ولتاژ، طول کابل، حفاظت از محیط زیست، روش نصب و سازگاری با سیستم کنترل نیز مهم هستند.

1. سنسورهای دما

سنسورهای دما تغییرات گرما یا دما را در تجهیزات، مواد، مایعات، گازها و فرآیندهای تولید اندازه گیری می کنند.

آنها به طور گسترده در کاربردهای صنعتی استفاده می شوند زیرا دما بر کیفیت محصول، عملکرد دستگاه، ایمنی، مصرف انرژی و عمر تجهیزات تأثیر می گذارد.

انواع معمول سنسور دما عبارتند از:

• سنسورهای RTD
• ترموکوپل
• ترمیستورها
• سنسورهای دمای مادون قرمز
• کلیدهای دمای دو فلزی
• فرستنده های دیجیتال دما

کاربردهای معمولی برای سنسورهای دما

• کوره و کوره های صنعتی
• بویلر و مبدل حرارتی
• تجهیزات پردازش پلاستیک
• تولید مواد غذایی و آشامیدنی
• سیستم های HVAC
• موتور و گیربکس
• پردازش شیمیایی
• سیستم های ذخیره سازی سرد
• نظارت بر باتری و تجهیزات برق

سنسور دمای مناسب به محدوده دمای مورد نیاز، زمان پاسخگویی، محل نصب، دقت، مواد سنسور و سیگنال خروجی بستگی دارد.

به عنوان مثال، یک کاربرد کوره با دمای بالا ممکن است نیاز به یک فناوری سنجش متفاوت از یک لوله آب سرد یا یک اتاق ذخیره سازی با دمای پایین داشته باشد.

2. سنسورهای فشار

سنسورهای فشار نیروی اعمال شده توسط یک گاز یا مایع در یک سیستم را اندازه گیری می کنند. آنها برای نظارت بر سیستم های هیدرولیک، سیستم های پنوماتیک، پمپ ها، کمپرسورها، خطوط لوله، مخازن و تجهیزات فرآیند ضروری هستند.

فشار را می توان به چند روش اندازه گیری کرد:

• فشار سنج
• فشار مطلق
• فشار دیفرانسیل
• فشار خلاء
• فشار مهر و موم شده

کاربردهای معمولی برای سنسورهای فشار

• پرس های هیدرولیک
• سیلندرهای پنوماتیک
• سیستم های تصفیه آب
• تجهیزات نفت و گاز
• پمپ و کمپرسور
• سیستم های بخار
• ظروف فرآیند
• سیستم های فیلتراسیون
• سیستم های تبرید صنعتی

سنسور فشار باید با توجه به محدوده فشار، نوع رسانه، دما، اتصال فرآیند، سیگنال خروجی و سازگاری مواد انتخاب شود.

برای مایعات خورنده، گازهای با دمای بالا، رسانه های درجه بندی مواد غذایی یا سیستم های فشار بالا، مواد حسگر و طراحی آب بندی اهمیت ویژه ای دارند.

3. حسگرهای مجاورتی

حسگرهای مجاورت حضور، موقعیت، حرکت یا فاصله یک شی را بدون نیاز به تماس فیزیکی مستقیم تشخیص می دهند.

آنها به طور گسترده در اتوماسیون کارخانه استفاده می شوند زیرا می توانند تشخیص سریع و تکرارپذیر را برای کنترل ماشین، شمارش قطعات، تأیید موقعیت، قفل شدن ایمنی و نظارت بر نوار نقاله ارائه دهند.

فناوری‌های رایج حسگر مجاورتی عبارتند از:

• سنسورهای القایی
• سنسورهای خازنی
• سنسورهای فوتوالکتریک
• سنسورهای اولتراسونیک
• سنسورهای مغناطیسی
• سنسورهای فاصله لیزری

سنسورهای مجاورت القایی

سنسورهای القایی معمولاً برای تشخیص اجسام فلزی استفاده می شوند. آنها اغلب بر روی ماشین ابزار، نوار نقاله، سیلندر و تجهیزات تولید خودکار نصب می شوند.

سنسورهای مجاورت خازنی

حسگرهای خازنی می توانند مواد فلزی و غیرفلزی از جمله پلاستیک، چوب، کاغذ، پودر، مایع و برخی مواد دانه ای را شناسایی کنند.

سنسورهای فوتوالکتریک

حسگرهای فوتوالکتریک از نور برای تشخیص اجسام استفاده می کنند. آنها می توانند برای حضور اشیا، شمارش، موقعیت یابی، تشخیص برچسب، کنترل بسته بندی و نظارت بر نوار نقاله استفاده شوند.

سنسورهای اولتراسونیک

حسگرهای اولتراسونیک از امواج صوتی برای تشخیص فاصله یا وجود اشیا استفاده می کنند. آنها می توانند در مواردی مفید باشند که حس نوری تحت تأثیر رنگ جسم، پوشش سطح یا شفافیت باشد.

4. سنسورهای سطح

سنسورهای سطح مقدار یا ارتفاع مایع، پودر، گرانول، دوغاب یا مواد حجیم را در داخل مخزن، قیف، سیلو، ظرف یا ظرف اندازه گیری می کنند.

آنها به طور گسترده ای در کنترل فرآیند، تصفیه آب، تولید مواد غذایی، ذخیره سازی مواد شیمیایی، کشاورزی، معدن و سیستم های جابجایی مواد استفاده می شوند.

انواع سنسور سطح رایج عبارتند از:

• سوئیچ های سطح شناور
• سنسورهای سطح خازنی
• پروب های سطح رسانا
• سنسورهای سطح اولتراسونیک
• سنسورهای سطح رادار
• ترانسمیترهای سطح هیدرواستاتیک
• سوئیچ های سطح دوشاخ ویبره
• سنسورهای سطح نوری

کاربردهای معمولی برای سنسورهای سطح

• مخازن آب
• مخازن نگهداری مواد شیمیایی
• مخازن سوخت
• سیلوهای غلات
• قیف های پودر
• سیستم های فاضلاب
• ظروف فرآوری مواد غذایی
• مخازن روان کننده
• سیستم های ذخیره سازی مواد انبوه

سنسور سطح صحیح به مواد اندازه گیری شده، شکل مخزن، فشار فرآیند، دما، فوم، بخار، گرد و غبار، ویسکوزیته، موقعیت نصب و دقت اندازه گیری مورد نیاز بستگی دارد.

انواع مهم دیگر سنسورهای صنعتی

اگرچه سنسورهای دما، فشار، مجاورت و سطح چهار دسته اصلی هستند، اما بسیاری از سنسورهای دیگر در سیستم‌های اتوماسیون استفاده می‌شوند.

این موارد عبارتند از:

در کارخانه های مدرن، چندین سنسور اغلب با هم کار می کنند. به عنوان مثال، یک سیستم پمپ ممکن است از سنسور سطح برای تشخیص حجم مخزن، سنسور فشار برای نظارت بر فشار خروجی، سنسور جریان برای تأیید حرکت مایع و سنسور دما برای محافظت از موتور استفاده کند.

نحوه ارتباط سنسورها با سیستم های کنترل

حسگرهای صنعتی باید سیگنال های قابل استفاده را به PLC ها، کنترلرها، نمایشگرها، آلارم ها، دیتا لاگرها یا شبکه های اتوماسیون ارسال کنند.

خروجی های سنسور رایج عبارتند از:

• خروجی سوئیچینگ PNP
• خروجی سوئیچینگ NPN
• خروجی رله
• خروجی آنالوگ 0-10 ولت
• خروجی آنالوگ 4-20 میلی آمپر
• خروجی پالس
• ارتباط IO-Link
• ارتباط فیلدباس
• پروتکل های ارتباطی دیجیتال

خروجی سنسور باید با ورودی کنترلر سازگار باشد. به عنوان مثال، یک فرستنده فشار 4 تا 20 میلی آمپر را نمی توان به سادگی با یک سنسور مجاورت سوئیچینگ جایگزین کرد، حتی اگر محل نصب مشابه به نظر برسد.

قبل از سفارش، منبع تغذیه، نوع خروجی، پیکربندی سیم کشی، تخصیص پین و الزامات سیستم کنترل را تأیید کنید.

ملاحظات اتصال سنسور هیرشمن

اصطلاح سنسور هیرشمن اغلب با الزامات اتصال سنسور صنعتی، از جمله اتصال دهنده ها، کابل ها، دوشاخه ها، سوکت ها و سیم کشی میدانی که در محیط های اتوماسیون استفاده می شود، مرتبط است.

هنگام انتخاب راه حل اتصال مرتبط با حسگر هیرشمن، تأیید کنید:

• ولتاژ کار سنسور
• رتبه بندی فعلی
• سبک رابط
• مقدار پین و انتساب پین
• طول کابل
• جنس ژاکت کابل
• رتبه حفاظت IP
• جهت اتصال مستقیم یا زاویه دار
• الزامات محافظ
• نوع سیگنال
• سازگاری PLC یا کنترلر
• محیط نصب

اگر کانکتور، کابل، چیدمان پین یا ولتاژ نادرست باشد، ممکن است حسگر صحیح همچنان به درستی ارتباط برقرار نکند.

نحوه انتخاب سنسور صنعتی مناسب

انتخاب صحیح سنسور باید با برنامه شروع شود.

این سوالات را بپرسید:

1. چه چیزی باید اندازه گیری یا شناسایی شود؟
2. چه ماده، جسم، گاز، مایع یا حرکتی درگیر است؟
3. چه محدوده اندازه گیری مورد نیاز است؟
4. چه دقت و زمان پاسخگویی مورد نیاز است؟
5. آیا خروجی دیجیتال، آنالوگ یا مبتنی بر ارتباطات است؟
6. چه ولتاژی موجود است؟
7. چه نوع کانکتور و کابل مورد نیاز است؟
8. آیا محیط مرطوب، گرد و غبار، خورنده، در دمای بالا، یا مستعد لرزش است؟
9. آیا سنسور به یک محفظه دارای رتبه IP نیاز دارد؟
10. چه کنترل کننده یا PLC سیگنال را دریافت می کند؟

سنسوری که به خوبی انتخاب شده باشد، زمان کار، ثبات فرآیند، کارایی عیب یابی و کیفیت تولید را بهبود می بخشد.

اشتباهات رایج در انتخاب سنسور

از این اشتباهات رایج اجتناب کنید:

• انتخاب سنسور بر اساس ظاهر به جای مشخصات
• استفاده از نوع خروجی اشتباه برای ورودی PLC
• نادیده گرفتن سازگاری کابل و کانکتور
• انتخاب سطح حفاظت IP نامناسب
• استفاده از سنسور استاندارد در فرآیندهای با دمای بالا یا خورنده
• فراموش کردن بررسی محدوده سنجش
• الزامات خروجی PNP و NPN گیج کننده
• نصب سنسور در جایی که لرزش یا آلودگی بر دقت تأثیر می گذارد
• تعویض فرستنده با کلید روشن/خاموش ساده

برای پروژه های صنعتی، سنسور، کابل، کانکتور، کنترل کننده و محیط نصب باید به عنوان یک سیستم کامل ارزیابی شود.

نتیجه گیری

چهار نوع سنسور صنعتی که معمولاً مورد بحث قرار می گیرند عبارتند از سنسورهای دما، سنسورهای فشار، حسگرهای مجاورت و سنسورهای سطح. هر نوع از بخش متفاوتی از اتوماسیون، کنترل فرآیند، ایمنی و نظارت بر تجهیزات پشتیبانی می کند.

سنسور مناسب به آنچه باید اندازه گیری شود، شرایط محیطی، سیگنال خروجی مورد نیاز و سیستم کنترل بستگی دارد. برای الزامات اتصال حسگر هیرشمن، خریداران باید کانکتور، کابل، تخصیص پین، ولتاژ و رتبه حفاظتی صحیح را نیز تأیید کنند.

برای حسگرهای صنعتی، کانکتورهای حسگر و پشتیبانی اتوماسیون خاص برنامه، لطفاً تماس بگیرید XZJMD.

سوالات متداول

چهار نوع اصلی سنسور صنعتی چیست؟

چهار دسته سنسور صنعتی رایج عبارتند از سنسورهای دما، سنسورهای فشار، حسگرهای مجاورت و سنسورهای سطح.

سنسور مجاورتی برای چه مواردی استفاده می شود؟

حسگر مجاورت وجود، موقعیت، حرکت یا فاصله یک جسم را بدون تماس فیزیکی تشخیص می دهد.

تفاوت سنسور فشار و سوئیچ فشار چیست؟

یک سنسور فشار یا فرستنده سیگنال فشار اندازه گیری شده را اغلب به صورت خروجی آنالوگ یا دیجیتال ارائه می دهد. یک سوئیچ فشار به طور کلی یک سیگنال روشن/خاموش را در یک نقطه فشار از پیش تعیین شده ارائه می دهد.

چگونه کانکتور سنسور هیرشمن را انتخاب کنم؟

قبل از انتخاب کانکتور، ولتاژ سنسور، جریان، نوع خروجی، سبک کانکتور، تعداد پین ها، تخصیص پین، الزامات کابل، رتبه IP و سازگاری PLC را تأیید کنید.