Ei ole olemassa yhtä yleistä luetteloa vain neljästä anturityypistä. Anturit voidaan luokitella sen mukaan, mitä ne mittaavat, kuinka ne havaitsevat muutoksen, signaalin ulostulon tai teollisen sovelluksen.

Teollisuusautomaatiossa neljä yleisintä anturiluokkaa ovat kuitenkin:

1. Lämpötila-anturit
2. Paineanturit
3. Läheisyysanturit
4. Tasoanturit

Nämä anturit auttavat koneita mittaamaan fyysisiä olosuhteita, valvomaan prosesseja, ohjaamaan laitteita, ehkäisemään vikoja ja parantamaan tuotannon tehokkuutta.

Kun valitset a Hirschmann anturi ratkaisu tai yhteensopiva anturi-liitäntäjärjestelmä, ostajien tulisi harkita muutakin kuin anturitoimintoa. Liittimen tyyppi, sähköteho, jännite, kaapelin pituus, ympäristönsuojelu, asennustapa ja ohjausjärjestelmän yhteensopivuus ovat myös tärkeitä.

1. Lämpötila-anturit

Lämpötila-anturit mittaavat lämpöä tai lämpötilan muutoksia laitteissa, materiaaleissa, nesteissä, kaasuissa ja tuotantoprosesseissa.

Niitä käytetään laajalti teollisissa sovelluksissa, koska lämpötila vaikuttaa tuotteen laatuun, koneen suorituskykyyn, turvallisuuteen, energiankulutukseen ja laitteiden käyttöikään.

Yleisiä lämpötila-anturityyppejä ovat:

• RTD-anturit
• Termoparit
• Termistorit
• Infrapuna lämpötila-anturit
• Bimetalliset lämpötilakytkimet
• Digitaaliset lämpötilalähettimet

Tyypillisiä sovelluksia lämpötila-antureille

• Teollisuuden uunit ja uunit
• Kattilat ja lämmönvaihtimet
• Muovinkäsittelylaitteet
• Ruoan ja juoman tuotanto
• LVI-järjestelmät
• Moottorit ja vaihteistot
• Kemiallinen käsittely
• Kylmävarastojärjestelmät
• Akun ja teholaitteiden valvonta

Oikea lämpötila-anturi riippuu vaaditusta lämpötila-alueesta, vasteajasta, asennuspaikasta, tarkkuudesta, anturin materiaalista ja lähtösignaalista.

Esimerkiksi korkean lämpötilan uunisovellus voi vaatia erilaista tunnistustekniikkaa kuin jäähdytysvesiputki tai matalalämpötilainen varastohuone.

2. Paineanturit

Paineanturit mittaavat kaasun tai nesteen järjestelmän sisällä kohdistaman voiman. Ne ovat välttämättömiä hydraulijärjestelmien, pneumaattisten järjestelmien, pumppujen, kompressorien, putkien, säiliöiden ja prosessilaitteiden valvonnassa.

Painetta voidaan mitata useilla tavoilla:

• Mittaripaine
• Absoluuttinen paine
• Paine-ero
• Tyhjiöpaine
• Suljettu paine

Tyypillisiä paineantureiden sovelluksia

• Hydrauliset puristimet
• Pneumaattiset sylinterit
• Vedenkäsittelyjärjestelmät
• Öljy- ja kaasulaitteet
• Pumput ja kompressorit
• Steam järjestelmät
• Käsittelyastiat
• Suodatusjärjestelmät
• Teolliset jäähdytysjärjestelmät

Paineanturi on valittava painealueen, väliaineen tyypin, lämpötilan, prosessiliitännän, lähtösignaalin ja materiaalien yhteensopivuuden mukaan.

Syövyttäville nesteille, korkean lämpötilan kaasuille, elintarvikekelpoisille väliaineille tai korkeapainejärjestelmille anturimateriaali ja tiivistysrakenne ovat erityisen tärkeitä.

3. Läheisyysanturit

Läheisyysanturit havaitsevat kohteen läsnäolon, sijainnin, liikkeen tai etäisyyden ilman suoraa fyysistä kosketusta.

Niitä käytetään laajalti tehdasautomaatiossa, koska ne voivat tarjota nopean ja toistettavan havaitsemisen koneen ohjauksessa, osien laskennassa, sijainnin varmentamisessa, turvalukitustoiminnassa ja kuljettimen valvonnassa.

Yleisiä läheisyysanturitekniikoita ovat:

• Induktiiviset anturit
• Kapasitiiviset anturit
• Valosähköiset anturit
• Ultraäänianturit
• Magneettiset anturit
• Laseretäisyysanturit

Induktiiviset läheisyysanturit

Induktiivisia antureita käytetään yleisesti metalliesineiden havaitsemiseen. Ne asennetaan usein työstökoneisiin, kuljettimiin, sylintereihin ja automatisoituihin tuotantolaitteisiin.

Kapasitiiviset läheisyysanturit

Kapasitiiviset anturit voivat havaita metallia ja ei-metallisia materiaaleja, kuten muovia, puuta, paperia, jauhetta, nestettä ja joitakin rakeisia materiaaleja.

Valosähköiset anturit

Valosähköiset anturit käyttävät valoa esineiden havaitsemiseen. Niitä voidaan käyttää esineiden läsnäoloon, laskemiseen, paikannukseen, etiketin havaitsemiseen, pakkausten valvontaan ja kuljettimen valvontaan.

Ultraäänianturit

Ultraäänianturit käyttävät ääniaaltoja etäisyyden tai esineiden läsnäolon havaitsemiseen. Ne voivat olla hyödyllisiä, kun optiseen tunnistukseen vaikuttaa kohteen väri, pinnan viimeistely tai läpinäkyvyys.

4. Tasoanturit

Tasoanturit mittaavat nesteen, jauheen, rakeiden, lietteen tai bulkkimateriaalin määrän tai korkeuden säiliössä, säiliössä, siilossa, astiassa tai säiliössä.

Niitä käytetään laajasti prosessien ohjauksessa, vedenkäsittelyssä, elintarviketuotannossa, kemikaalien varastoinnissa, maataloudessa, kaivostoiminnassa ja materiaalinkäsittelyjärjestelmissä.

Yleisiä tasoanturityyppejä ovat:

• Kelluntatason kytkimet
• Kapasitiiviset tasoanturit
• Johtavat tasoanturit
• Ultraäänitason anturit
• Tutkan tasoanturit
• Hydrostaattiset tasolähettimet
• Tärinä-haarukan tasokytkimet
• Optiset tasoanturit

Tyypillisiä sovelluksia tasoantureille

• Vesisäiliöt
• Kemikaalien varastosäiliöt
• Polttoainesäiliöt
• Viljasiilot
• Jauhesäiliöt
• Jätevesijärjestelmät
• Elintarvikkeiden jalostusastiat
• Voiteluainesäiliöt
• Irtotavaravarastojärjestelmät

Oikea tasoanturi riippuu mitatusta materiaalista, säiliön muodosta, prosessipaineesta, lämpötilasta, vaahdosta, höyrystä, pölystä, viskositeetista, asennuspaikasta ja vaaditusta mittaustarkkuudesta.

Muut tärkeät teollisuusanturien tyypit

Vaikka lämpötila-, paine-, läheisyys- ja tasoanturit ovat neljä pääluokkaa, automaatiojärjestelmissä käytetään monia muita anturityyppejä.

Näitä ovat:

Nykyaikaisissa tehtaissa useat anturit toimivat usein yhdessä. Pumppujärjestelmä voi esimerkiksi käyttää tasoanturia säiliön tilavuuden havaitsemiseen, paineanturia valvomaan lähtöpainetta, virtausanturia nesteen liikkeen vahvistamiseen ja lämpötila-anturia moottorin suojaamiseen.

Kuinka anturit kommunikoivat ohjausjärjestelmien kanssa

Teollisuuden antureiden on lähetettävä käyttökelpoisia signaaleja logiikalle, ohjaimille, näytöille, hälytyksille, dataloggereille tai automaatioverkkoihin.

Yleisiä anturilähtöjä ovat:

• PNP-kytkentälähtö
• NPN-kytkentälähtö
• Relelähtö
• 0–10 V analoginen lähtö
• 4–20 mA analoginen lähtö
• Pulssilähtö
• IO-Linkin viestintä
• Kenttäväyläviestintä
• Digitaaliset viestintäprotokollat

Anturin lähdön on oltava yhteensopiva säätimen tulon kanssa. Esimerkiksi 4–20 mA painelähetintä ei voi yksinkertaisesti korvata peruskytkennän läheisyysanturilla, vaikka asennuspaikka näyttäisikin samanlaiselta.

Varmista ennen tilaamista virtalähde, lähtötyyppi, johdotuskokoonpano, nastan määritys ja ohjausjärjestelmän vaatimukset.

Hirschmann-anturiliitännät

Termi Hirschmann-anturi liitetään usein teollisuuden anturiliitäntävaatimuksiin, mukaan lukien liittimet, kaapelit, pistokkeet, pistorasiat ja kenttäjohdotukset, joita käytetään automaatioympäristöissä.

Kun valitset Hirschmann-anturiin liittyvää liitäntäratkaisua, vahvista:

• Anturin käyttöjännite
• Nykyinen luokitus
• Liittimen tyyli
• Pin määrä ja pin määritys
• Kaapelin pituus
• Kaapeli-vaipan materiaali
• IP-suojausluokitus
• Suora tai vino liitinsuunta
• Suojausvaatimukset
• Signaalin tyyppi
• PLC- tai ohjainyhteensopivuus
• Asennusympäristö

Oikea anturi ei silti välttämättä kommunikoi kunnolla, jos liitin, kaapeli, nastajärjestely tai jännite on väärä.

Kuinka valita oikea teollisuusanturi

Oikea anturin valinta tulee aloittaa sovelluksesta.

Esitä nämä kysymykset:

1. Mitä pitää mitata tai havaita?
2. Mikä materiaali, esine, kaasu, neste tai liike on kyseessä?
3. Mikä mittausalue vaaditaan?
4. Mitä tarkkuutta ja vasteaikaa tarvitaan?
5. Onko lähtö digitaalinen, analoginen vai tietoliikennepohjainen?
6. Mikä jännite on saatavilla?
7. Mitä liitintä ja kaapelityyppiä tarvitaan?
8. Onko ympäristö märkä, pölyinen, syövyttävä, korkea lämpötila tai tärinäaltis?
9. Tarvitseeko anturi IP-luokitellun kotelon?
10. Mikä ohjain tai PLC vastaanottaa signaalin?

Hyvin valittu anturi parantaa käytettävyyttä, prosessin yhtenäisyyttä, vianmäärityksen tehokkuutta ja tuotannon laatua.

Yleisiä anturin valintavirheitä

Vältä näitä yleisiä virheitä:

• Anturin valitseminen ulkonäön perusteella spesifikaation sijaan
• Väärän lähtötyypin käyttäminen PLC-tulossa
• Ohitetaan kaapelin ja liittimen yhteensopivuus
• Sopimattoman IP-suojaustaso valitseminen
• Tavallisen anturin käyttäminen korkean lämpötilan tai syövyttävässä prosessissa
• Unohdin tarkistaa tunnistusalueen
• Sekavat PNP- ja NPN-lähtövaatimukset
• Anturin asentaminen paikkaan, jossa tärinä tai kontaminaatio vaikuttaa tarkkuuteen
• Lähettimen vaihtaminen yksinkertaisella on/off-kytkimellä

Teollisissa projekteissa anturi, kaapeli, liitin, ohjain ja asennusympäristö tulee arvioida yhtenä kokonaisena järjestelmänä.

Johtopäätös

Neljä yleisesti käsiteltyä teollisuusanturityyppiä ovat lämpötila-anturit, paineanturit, läheisyysanturit ja tasoanturit. Jokainen tyyppi tukee eri osaa automaatiosta, prosessiohjauksesta, turvallisuudesta ja laitteiden valvonnasta.

Oikea anturi riippuu mitattavasta, ympäristöolosuhteista, tarvittavasta lähtösignaalista ja ohjausjärjestelmästä. Hirschmann-anturin liitäntävaatimuksia varten ostajien tulee myös vahvistaa oikea liitin, kaapeli, nastan määritys, jännite ja suojausluokitus.

Ota yhteyttä teollisuusantureista, anturiliittimistä ja sovelluskohtaisesta automaatiotuesta XZJMD.

FAQ

Mitkä ovat teollisuusanturien neljä päätyyppiä?

Neljä yleistä teollisuusanturiluokkaa ovat lämpötila-anturit, paineanturit, läheisyysanturit ja tasoanturit.

Mihin läheisyysanturia käytetään?

Läheisyysanturi havaitsee kohteen läsnäolon, sijainnin, liikkeen tai etäisyyden ilman fyysistä kosketusta.

Mitä eroa on paineanturin ja painekytkimen välillä?

Paineanturi tai lähetin antaa mitatun painesignaalin, usein analogisena tai digitaalisena ulostulona. Painekytkin antaa yleensä päälle/pois-kytkentäsignaalin ennalta määrätyssä painepisteessä.

Kuinka valitsen Hirschmann-anturiliittimen?

Varmista anturin jännite, virta, lähtötyyppi, liittimen tyyli, nastojen määrä, nastojen määritys, kaapelivaatimukset, IP-luokitus ja PLC-yhteensopivuus ennen liittimen valitsemista.