Nav viena universāla saraksta, kurā būtu tikai četri sensoru veidi. Sensorus var klasificēt pēc tā, ko tie mēra, kā tie nosaka izmaiņas, signāla izvadi vai to rūpniecisko pielietojumu.

Tomēr rūpnieciskajā automatizācijā četras no visizplatītākajām sensoru kategorijām ir:

1. Temperatūras sensori
2. Spiediena sensori
3. Tuvuma sensori
4. Līmeņa sensori

Šie sensori palīdz mašīnām izmērīt fiziskos apstākļus, uzraudzīt procesus, kontrolēt iekārtas, novērst defektus un uzlabot ražošanas efektivitāti.

Izvēloties a Hiršmaņa sensors risinājums vai saderīga sensoru savienojuma sistēma, pircējiem būtu jāņem vērā vairāk nekā sensora funkcija. Svarīgi ir arī savienotāja veids, elektriskā izeja, spriegums, kabeļa garums, vides aizsardzība, montāžas metode un vadības sistēmas savietojamība.

1. Temperatūras sensori

Temperatūras sensori mēra siltuma vai temperatūras izmaiņas iekārtās, materiālos, šķidrumos, gāzēs un ražošanas procesos.

Tos plaši izmanto rūpnieciskos lietojumos, jo temperatūra ietekmē produkta kvalitāti, mašīnas veiktspēju, drošību, enerģijas patēriņu un aprīkojuma kalpošanas laiku.

Parastie temperatūras sensoru veidi ir:

• RTD sensori
• Termopāri
• Termistori
• Infrasarkanie temperatūras sensori
• Bimetāla temperatūras slēdži
• Digitālie temperatūras devēji

Tipiski pielietojumi temperatūras sensoriem

• Rūpnieciskās krāsnis un krāsnis
• Katli un siltummaiņi
• Plastmasas apstrādes iekārtas
• Pārtikas un dzērienu ražošana
• HVAC sistēmas
• Motori un ātrumkārbas
• Ķīmiskā apstrāde
• Saldēšanas sistēmas
• Akumulatoru un barošanas iekārtu uzraudzība

Pareizais temperatūras sensors ir atkarīgs no nepieciešamā temperatūras diapazona, reakcijas laika, uzstādīšanas vietas, precizitātes, sensora materiāla un izejas signāla.

Piemēram, augstas temperatūras krāsns lietošanai var būt nepieciešama atšķirīga sensora tehnoloģija nekā atdzesēta ūdens caurulei vai zemas temperatūras uzglabāšanas telpai.

2. Spiediena sensori

Spiediena sensori mēra spēku, ko sistēmā pieliek gāze vai šķidrums. Tie ir būtiski hidraulisko sistēmu, pneimatisko sistēmu, sūkņu, kompresoru, cauruļvadu, tvertņu un procesa iekārtu uzraudzībai.

Spiedienu var izmērīt vairākos veidos:

• Manometra spiediens
• Absolūts spiediens
• Diferenciālais spiediens
• Vakuuma spiediens
• Slēgts spiediens

Tipiski pielietojumi spiediena sensoriem

• Hidrauliskās preses
• Pneimatiskie cilindri
• Ūdens attīrīšanas sistēmas
• Naftas un gāzes iekārtas
• Sūkņi un kompresori
• Tvaika sistēmas
• Apstrādes trauki
• Filtrēšanas sistēmas
• Rūpnieciskās saldēšanas sistēmas

Spiediena sensors jāizvēlas atbilstoši spiediena diapazonam, materiāla veidam, temperatūrai, procesa savienojumam, izejas signālam un materiālu savietojamībai.

Kodīgiem šķidrumiem, augstas temperatūras gāzēm, pārtikas produktiem vai augstspiediena sistēmām sensora materiāls un blīvējuma dizains ir īpaši svarīgi.

3. Tuvuma sensori

Tuvuma sensori nosaka objekta klātbūtni, pozīciju, kustību vai attālumu, neprasot tiešu fizisku kontaktu.

Tos plaši izmanto rūpnīcas automatizācijā, jo tie var nodrošināt ātru un atkārtojamu noteikšanu mašīnas vadībai, detaļu skaitīšanai, pozīcijas pārbaudei, drošības bloķēšanai un konveijera uzraudzībai.

Parastās tuvuma sensoru tehnoloģijas ietver:

• Induktīvie sensori
• Kapacitatīvie sensori
• Fotoelektriskie sensori
• Ultraskaņas sensori
• Magnētiskie sensori
• Lāzera attāluma sensori

Induktīvie tuvuma sensori

Induktīvos sensorus parasti izmanto metāla priekšmetu noteikšanai. Tos bieži uzstāda uz darbgaldiem, konveijeriem, cilindriem un automatizētām ražošanas iekārtām.

Kapacitatīvie tuvuma sensori

Kapacitatīvie sensori var noteikt metāla un nemetāla materiālus, tostarp plastmasu, koku, papīru, pulveri, šķidrumu un dažus granulētus materiālus.

Fotoelektriskie sensori

Fotoelektriskie sensori objektu noteikšanai izmanto gaismu. Tos var izmantot objektu klātbūtnei, skaitīšanai, pozicionēšanai, etiķešu noteikšanai, iepakojuma kontrolei un konveijera uzraudzībai.

Ultraskaņas sensori

Ultraskaņas sensori izmanto skaņas viļņus, lai noteiktu attālumu vai objektu klātbūtni. Tie var būt noderīgi, ja optisko uztveršanu ietekmē objekta krāsa, virsmas apdare vai caurspīdīgums.

4. Līmeņa sensori

Līmeņa sensori mēra šķidruma, pulvera, granulu, vircas vai beztaras materiāla daudzumu vai augstumu tvertnē, tvertnē, tvertnē, traukā vai konteinerā.

Tos plaši izmanto procesu kontrolē, ūdens attīrīšanā, pārtikas ražošanā, ķīmisko vielu uzglabāšanā, lauksaimniecībā, kalnrūpniecībā un materiālu apstrādes sistēmās.

Parastie līmeņa sensoru veidi ietver:

• Pludiņa līmeņa slēdži
• Kapacitatīvie līmeņa sensori
• Vadošās līmeņa zondes
• Ultraskaņas līmeņa sensori
• Radara līmeņa sensori
• Hidrostatiskie līmeņa devēji
• Vibrācijas dakšu līmeņa slēdži
• Optiskie līmeņa sensori

Tipiski līmeņu sensoru lietojumi

• Ūdens tvertnes
• Ķīmisko vielu uzglabāšanas tvertnes
• Degvielas tvertnes
• Graudu tvertnes
• Pulvera piltuves
• Notekūdeņu sistēmas
• Pārtikas pārstrādes trauki
• Smērvielu rezervuāri
• Lielapjoma materiālu uzglabāšanas sistēmas

Pareizais līmeņa sensors ir atkarīgs no izmērītā materiāla, tvertnes formas, procesa spiediena, temperatūras, putām, tvaikiem, putekļiem, viskozitātes, uzstādīšanas stāvokļa un nepieciešamās mērījumu precizitātes.

Citi svarīgi rūpniecisko sensoru veidi

Lai gan temperatūras, spiediena, tuvuma un līmeņa sensori ir četras galvenās kategorijas, automatizācijas sistēmās tiek izmantoti daudzi citi sensoru veidi.

Tie ietver:

Mūsdienu rūpnīcās vairāki sensori bieži strādā kopā. Piemēram, sūkņa sistēma var izmantot līmeņa sensoru, lai noteiktu tvertnes tilpumu, spiediena sensoru, lai uzraudzītu izejas spiedienu, plūsmas sensoru, lai apstiprinātu šķidruma kustību, un temperatūras sensoru, lai aizsargātu motoru.

Kā sensori sazinās ar vadības sistēmām

Rūpnieciskajiem sensoriem ir jānosūta izmantojami signāli uz PLC, kontrolleriem, displejiem, trauksmes signāliem, datu reģistrētājiem vai automatizācijas tīkliem.

Parastie sensoru izvadi ietver:

• PNP komutācijas izeja
• NPN komutācijas izeja
• Releja izeja
• 0–10 V analogā izeja
• 4–20 mA analogā izeja
• Impulsu izvade
• IO-Link komunikācija
• Fieldbus komunikācija
• Digitālie sakaru protokoli

Sensora izvadei jābūt saderīgai ar kontrollera ieeju. Piemēram, 4–20 mA spiediena raidītāju nevar vienkārši aizstāt ar pamata pārslēgšanas tuvuma sensoru, pat ja uzstādīšanas vieta šķiet līdzīga.

Pirms pasūtīšanas apstipriniet barošanas avotu, izejas veidu, vadu konfigurāciju, kontaktu piešķiršanu un vadības sistēmas prasības.

Hiršmaņa sensora savienojuma apsvērumi

Termins Hirschmann sensors bieži tiek saistīts ar rūpniecisko sensoru savienojuma prasībām, tostarp savienotājiem, kabeļiem, spraudņiem, rozetēm un lauka vadiem, ko izmanto automatizācijas vidēs.

Izvēloties ar Hirschmann sensoru saistītu savienojuma risinājumu, apstipriniet:

• Sensora darba spriegums
• Pašreizējais vērtējums
• Savienotāja stils
• Tapas daudzums un tapas piešķiršana
• Kabeļa garums
• Kabeļa-jakas materiāls
• IP aizsardzības vērtējums
• Taisna vai leņķa savienotāja orientācija
• Ekranēšanas prasības
• Signāla veids
• PLC vai kontroliera saderība
• Instalācijas vide

Pareizs sensors joprojām var neizdoties pareizi sazināties, ja savienotājs, kabelis, tapu izvietojums vai spriegums ir nepareizs.

Kā izvēlēties pareizo rūpniecisko sensoru

Pareiza sensora izvēle jāsāk ar lietojumprogrammu.

Uzdodiet šos jautājumus:

1. Kas ir jāmēra vai jāatklāj?
2. Kāds materiāls, objekts, gāze, šķidrums vai kustība ir iesaistīta?
3. Kāds mērījumu diapazons ir nepieciešams?
4. Kāda precizitāte un reakcijas laiks ir nepieciešamas?
5. Vai izvade ir digitāla, analoga vai balstīta uz saziņu?
6. Kāds spriegums ir pieejams?
7. Kāds savienotājs un kabeļa veids ir nepieciešams?
8. Vai vide ir mitra, putekļaina, kodīga, augsta temperatūra vai pakļauta vibrācijām?
9. Vai sensoram ir nepieciešams IP novērtējuma korpuss?
10. Kurš kontrolieris vai PLC saņems signālu?

Labi izvēlēts sensors uzlabo darbības laiku, procesa konsekvenci, problēmu novēršanas efektivitāti un ražošanas kvalitāti.

Biežākās sensora izvēles kļūdas

Izvairieties no šīm izplatītajām kļūdām:

• Sensora izvēle pēc izskata, nevis specifikācijas
• PLC ievadei tiek izmantots nepareizs izvades veids
• Kabeļa un savienotāja saderības ignorēšana
• Nepiemērota IP aizsardzības līmeņa izvēle
• Standarta sensora izmantošana augstas temperatūras vai korozīvā procesā
• Aizmirstot pārbaudīt sensora diapazonu
• Mulsinošas PNP un NPN izvades prasības
• Sensora uzstādīšana vietās, kur vibrācija vai piesārņojums ietekmē precizitāti
• Raidītāja nomaiņa ar vienkāršu ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzi

Rūpnieciskiem projektiem sensors, kabelis, savienotājs, kontrolleris un instalācijas vide ir jānovērtē kā viena pilnīga sistēma.

Secinājums

Četri plaši apspriestie rūpniecisko sensoru veidi ir temperatūras sensori, spiediena sensori, tuvuma sensori un līmeņa sensori. Katrs veids atbalsta atšķirīgu automatizācijas, procesa vadības, drošības un aprīkojuma uzraudzības daļu.

Pareizais sensors ir atkarīgs no tā, kas jāmēra, no vides apstākļiem, vajadzīgā izejas signāla un vadības sistēmas. Lai ievērotu Hirschmann sensora savienojuma prasības, pircējiem ir jāapstiprina arī pareizais savienotājs, kabelis, kontaktu piešķiršana, spriegums un aizsardzības reitings.

Par rūpnieciskajiem sensoriem, sensoru savienotājiem un lietojumprogrammas automatizācijas atbalstu, lūdzu, sazinieties XZJMD.

FAQ

Kādi ir četri galvenie rūpniecisko sensoru veidi?

Četras izplatītākās rūpniecisko sensoru kategorijas ir temperatūras sensori, spiediena sensori, tuvuma sensori un līmeņa sensori.

Kam tiek izmantots tuvuma sensors?

Tuvuma sensors nosaka objekta klātbūtni, pozīciju, kustību vai attālumu bez fiziska kontakta.

Kāda ir atšķirība starp spiediena sensoru un spiediena slēdzi?

Spiediena sensors vai raidītājs nodrošina izmērīta spiediena signālu, bieži vien kā analogo vai digitālo izvadi. Spiediena slēdzis parasti nodrošina ieslēgšanas/izslēgšanas signālu iepriekš iestatītā spiediena punktā.

Kā izvēlēties Hirschmann sensora savienotāju?

Pirms savienotāja izvēles apstipriniet sensora spriegumu, strāvu, izvades veidu, savienotāja veidu, tapu skaitu, kontaktu piešķiršanu, kabeļa prasības, IP reitingu un PLC saderību.