Er bestaat geen enkele universele lijst van slechts vier sensortypen. Sensoren kunnen worden geclassificeerd op basis van wat ze meten, hoe ze een verandering detecteren, hun signaaluitvoer of hun industriële toepassing.

In de industriële automatisering zijn echter vier van de meest voorkomende sensorcategorieën:

1. Temperatuur sensoren
2. Druksensoren
3. Nabijheidssensoren
4. Niveausensoren

Deze sensoren helpen machines fysieke omstandigheden te meten, processen te bewaken, apparatuur te controleren, fouten te voorkomen en de productie-efficiëntie te verbeteren.

Bij het selecteren van een Hirschmann-sensor oplossing of een compatibel sensorverbindingssysteem moeten kopers meer overwegen dan alleen de sensorfunctie. Connectortype, elektrisch vermogen, spanning, kabellengte, milieubescherming, montagemethode en compatibiliteit van het besturingssysteem zijn ook belangrijk.

1. Temperatuursensoren

Temperatuursensoren meten warmte- of temperatuurveranderingen in apparatuur, materialen, vloeistoffen, gassen en productieprocessen.

Ze worden veel gebruikt in industriële toepassingen omdat de temperatuur de productkwaliteit, de machineprestaties, de veiligheid, het energieverbruik en de levensduur van de apparatuur beïnvloedt.

Veel voorkomende typen temperatuursensoren zijn onder meer:

• RTD-sensoren
• Thermokoppels
• Thermistoren
• Infrarood temperatuursensoren
• Bimetaal temperatuurschakelaars
• Digitale temperatuurzenders

Typische toepassingen voor temperatuursensoren

• Industriële ovens en ovens
• Ketels en warmtewisselaars
• Apparatuur voor kunststofverwerking
• Productie van voedsel en dranken
• HVAC-systemen
• Motoren en versnellingsbakken
• Chemische verwerking
• Systemen voor koude opslag
• Bewaking van accu's en stroomapparatuur

De juiste temperatuursensor is afhankelijk van het benodigde temperatuurbereik, reactietijd, installatielocatie, nauwkeurigheid, sensormateriaal en uitgangssignaal.

Een oventoepassing met hoge temperatuur kan bijvoorbeeld een andere detectietechnologie vereisen dan een gekoeldwaterleiding of een opslagruimte met lage temperatuur.

2. Druksensoren

Druksensoren meten de kracht die wordt uitgeoefend door een gas of vloeistof in een systeem. Ze zijn essentieel voor het bewaken van hydraulische systemen, pneumatische systemen, pompen, compressoren, pijpleidingen, tanks en procesapparatuur.

Druk kan op verschillende manieren worden gemeten:

• Gauge druk
• Absolute druk
• Differentiële druk
• Vacuüm druk
• Verzegelde druk

Typische toepassingen voor druksensoren

• Hydraulische persen
• Pneumatische cilinders
• Waterbehandelingssystemen
• Olie- en gasapparatuur
• Pompen en compressoren
• Stoomsystemen
• Procesvaten
• Filtersystemen
• Industriële koelsystemen

Een druksensor moet worden geselecteerd op basis van het drukbereik, het mediatype, de temperatuur, de procesaansluiting, het uitgangssignaal en de materiaalcompatibiliteit.

Voor corrosieve vloeistoffen, gassen met een hoge temperatuur, media van voedingskwaliteit of hogedruksystemen zijn sensormateriaal en afdichtingsontwerp bijzonder belangrijk.

3. Nabijheidssensoren

Nabijheidssensoren detecteren de aanwezigheid, positie, beweging of afstand van een object zonder direct fysiek contact te vereisen.

Ze worden veel gebruikt in de fabrieksautomatisering omdat ze snelle en herhaalbare detectie kunnen bieden voor machinebesturing, het tellen van onderdelen, positieverificatie, veiligheidsvergrendeling en monitoring van transportbanden.

Veel voorkomende nabijheidssensortechnologieën zijn onder meer:

• Inductieve sensoren
• Capacitieve sensoren
• Foto-elektrische sensoren
• Ultrasone sensoren
• Magnetische sensoren
• Laserafstandssensoren

Inductieve naderingssensoren

Inductieve sensoren worden vaak gebruikt om metalen voorwerpen te detecteren. Ze worden vaak geïnstalleerd op werktuigmachines, transportbanden, cilinders en geautomatiseerde productieapparatuur.

Capacitieve naderingssensoren

Capacitieve sensoren kunnen metalen en niet-metalen materialen detecteren, waaronder plastic, hout, papier, poeder, vloeistoffen en sommige korrelige materialen.

Foto-elektrische sensoren

Foto-elektrische sensoren gebruiken licht om objecten te detecteren. Ze kunnen worden gebruikt voor objectaanwezigheid, tellen, positionering, labeldetectie, verpakkingscontrole en transportbandbewaking.

Ultrasone sensoren

Ultrasone sensoren gebruiken geluidsgolven om de afstand of de aanwezigheid van objecten te detecteren. Ze kunnen nuttig zijn wanneer optische detectie wordt beïnvloed door de kleur van het object, de oppervlakteafwerking of de transparantie.

4. Niveausensoren

Niveausensoren meten de hoeveelheid of hoogte van vloeistof, poeder, korrels, slurry of bulkmateriaal in een tank, trechter, silo, vat of container.

Ze worden veel gebruikt in procescontrole, waterbehandeling, voedselproductie, chemische opslag, landbouw, mijnbouw en materiaalbehandelingssystemen.

Veel voorkomende typen niveausensoren zijn onder meer:

• Vlotterniveauschakelaars
• Capacitieve niveausensoren
• Geleidende niveausondes
• Ultrasone niveausensoren
• Radarniveausensoren
• Hydrostatische niveauzenders
• Niveauschakelaars met trilvorken
• Optische niveausensoren

Typische toepassingen voor niveausensoren

• Watertanks
• Chemische opslagtanks
• Brandstoftanks
• Graansilo's
• Poedertrechters
• Afvalwatersystemen
• Voedselverwerkende schepen
• Smeermiddelreservoirs
• Opslagsystemen voor bulkmateriaal

De juiste niveausensor is afhankelijk van het gemeten materiaal, tankvorm, procesdruk, temperatuur, schuim, damp, stof, viscositeit, installatiepositie en vereiste meetnauwkeurigheid.

Andere belangrijke soorten industriële sensoren

Hoewel temperatuur-, druk-, nabijheids- en niveausensoren vier hoofdcategorieën zijn, worden er in automatiseringssystemen veel andere typen sensoren gebruikt.

Deze omvatten:

In moderne fabrieken werken vaak meerdere sensoren samen. Een pompsysteem kan bijvoorbeeld een niveausensor gebruiken om het tankvolume te detecteren, een druksensor om de uitgangsdruk te controleren, een flowsensor om vloeistofbeweging te bevestigen en een temperatuursensor om de motor te beschermen.

Hoe sensoren communiceren met besturingssystemen

Industriële sensoren moeten bruikbare signalen sturen naar PLC's, controllers, displays, alarmen, dataloggers of automatiseringsnetwerken.

Gemeenschappelijke sensoruitgangen zijn onder meer:

• PNP-schakeluitgang
• NPN-schakeluitgang
• Relaisuitgang
• 0–10 V analoge uitgang
• 4–20 mA analoge uitgang
• Pulsuitgang
• IO-Link-communicatie
• Veldbuscommunicatie
• Digitale communicatieprotocollen

De sensoruitgang moet compatibel zijn met de controlleringang. Een druktransmitter van 4–20 mA kan bijvoorbeeld niet zomaar worden vervangen door een standaard schakelende naderingssensor, ook al lijkt de installatielocatie vergelijkbaar.

Controleer voordat u bestelt de voeding, het uitgangstype, de bedradingsconfiguratie, de pintoewijzing en de vereisten voor het besturingssysteem.

Overwegingen bij Hirschmann-sensoraansluiting

De term Hirschmann-sensor wordt vaak geassocieerd met industriële sensorverbindingsvereisten, waaronder connectoren, kabels, stekkers, stopcontacten en veldbedrading die worden gebruikt in automatiseringsomgevingen.

Bevestig bij het selecteren van een Hirschmann-sensorgerelateerde aansluitoplossing:

• Bedrijfsspanning van de sensor
• Huidige beoordeling
• Connector-stijl
• Pinaantal en pinbezetting
• Kabel lengte
• Materiaal kabelmantel
• IP-beschermingsgraad
• Rechte of schuine connectororiëntatie
• Afschermingsvereisten
• Signaaltype
• Compatibiliteit met PLC of controller
• Installatieomgeving

Het kan zijn dat een correcte sensor nog steeds niet goed communiceert als de connector, kabel, pin-opstelling of spanning onjuist is.

Hoe u de juiste industriële sensor kiest

De juiste sensorselectie moet beginnen bij de toepassing.

Stel deze vragen:

1. Wat moet gemeten of gedetecteerd worden?
2. Om welk materiaal, voorwerp, gas, vloeistof of beweging gaat het?
3. Welk meetbereik is vereist?
4. Welke nauwkeurigheid en responstijd zijn nodig?
5. Is de uitvoer digitaal, analoog of op communicatie gebaseerd?
6. Welke spanning is beschikbaar?
7. Welk connector- en kabeltype zijn vereist?
8. Is de omgeving nat, stoffig, corrosief, onderhevig aan hoge temperaturen of gevoelig voor trillingen?
9. Heeft de sensor een IP-geclassificeerde behuizing nodig?
10. Welke controller of PLC ontvangt het signaal?

Een goed geselecteerde sensor verbetert de uptime, procesconsistentie, efficiëntie bij het oplossen van problemen en de productiekwaliteit.

Veelvoorkomende fouten bij het selecteren van sensoren

Vermijd deze veelgemaakte fouten:

• Een sensor kiezen op uiterlijk in plaats van op specificaties
• Gebruik van het verkeerde uitgangstype voor de PLC-ingang
• Het negeren van de compatibiliteit van kabels en connectoren
• Selecteren van een ongeschikt IP-beschermingsniveau
• Gebruik van een standaardsensor in een proces met hoge temperaturen of corrosie
• Vergeten het detectiebereik te controleren
• Verwarrende PNP- en NPN-uitvoervereisten
• Een sensor installeren waar trillingen of vervuiling de nauwkeurigheid beïnvloeden
• Een zender vervangen door een eenvoudige aan/uit-schakelaar

Voor industriële projecten moeten de sensor, kabel, connector, controller en installatieomgeving worden geëvalueerd als één compleet systeem.

Conclusie

De vier vaak besproken typen industriële sensoren zijn temperatuursensoren, druksensoren, naderingssensoren en niveausensoren. Elk type ondersteunt een ander onderdeel van automatisering, procescontrole, veiligheid en apparatuurbewaking.

De juiste sensor is afhankelijk van wat er gemeten moet worden, de omgevingsomstandigheden, het benodigde uitgangssignaal en het besturingssysteem. Voor vereisten voor de aansluiting van Hirschmann-sensoren moeten kopers ook de juiste connector, kabel, pintoewijzing, spanning en beschermingsgraad bevestigen.

Voor industriële sensoren, sensorconnectoren en applicatiespecifieke automatiseringsondersteuning kunt u contact opnemen XZJMD.

Veelgestelde vragen

Wat zijn de vier belangrijkste soorten industriële sensoren?

Vier veel voorkomende industriële sensorcategorieën zijn temperatuursensoren, druksensoren, nabijheidssensoren en niveausensoren.

Waar wordt een nabijheidssensor voor gebruikt?

Een nabijheidssensor detecteert de aanwezigheid, positie, beweging of afstand van een object zonder fysiek contact.

Wat is het verschil tussen een druksensor en een drukschakelaar?

Een druksensor of zender levert een gemeten druksignaal, vaak als analoge of digitale uitgang. Een drukschakelaar geeft doorgaans op een vooraf ingesteld drukpunt een aan/uit-schakelsignaal.

Hoe kies ik een Hirschmann-sensorconnector?

Controleer de sensorspanning, stroom, uitgangstype, connectorstijl, aantal pinnen, pintoewijzing, kabelvereisten, IP-classificatie en PLC-compatibiliteit voordat u een connector selecteert.