Não existe uma lista universal única de apenas quatro tipos de sensores. Os sensores podem ser classificados pelo que medem, como detectam uma mudança, pela saída do sinal ou pela aplicação industrial.

Contudo, na automação industrial, quatro das categorias de sensores mais comuns são:

1. Sensores de temperatura
2. Sensores de pressão
3. Sensores de proximidade
4. Sensores de nível

Esses sensores ajudam as máquinas a medir condições físicas, monitorar processos, controlar equipamentos, prevenir falhas e melhorar a eficiência da produção.

Ao selecionar um Sensor Hirschmann solução ou um sistema de conexão de sensor compatível, os compradores devem considerar mais do que a função de detecção. O tipo de conector, a saída elétrica, a tensão, o comprimento do cabo, a proteção ambiental, o método de montagem e a compatibilidade do sistema de controle também são importantes.

1. Sensores de temperatura

Sensores de temperatura medem mudanças de calor ou temperatura em equipamentos, materiais, líquidos, gases e processos de produção.

Eles são amplamente utilizados em aplicações industriais porque a temperatura afeta a qualidade do produto, o desempenho da máquina, a segurança, o consumo de energia e a vida útil do equipamento.

Os tipos comuns de sensores de temperatura incluem:

• Sensores RTD
• Termopares
• Termistores
• Sensores de temperatura infravermelhos
• Interruptores de temperatura bimetálicos
• Transmissores digitais de temperatura

Aplicações típicas para sensores de temperatura

• Fornos e fornos industriais
• Caldeiras e trocadores de calor
• Equipamento de processamento de plástico
• Produção de alimentos e bebidas
• Sistemas HVAC
• Motores e caixas de velocidades
• Processamento químico
• Sistemas de armazenamento refrigerado
• Monitoramento de baterias e equipamentos de energia

O sensor de temperatura correto depende da faixa de temperatura necessária, tempo de resposta, local de instalação, precisão, material do sensor e sinal de saída.

Por exemplo, uma aplicação de forno de alta temperatura pode exigir uma tecnologia de detecção diferente de uma tubulação de água gelada ou de uma sala de armazenamento de baixa temperatura.

2. Sensores de pressão

Os sensores de pressão medem a força aplicada por um gás ou líquido dentro de um sistema. Eles são essenciais para monitorar sistemas hidráulicos, sistemas pneumáticos, bombas, compressores, tubulações, tanques e equipamentos de processo.

A pressão pode ser medida de várias maneiras:

• Pressão manométrica
• Pressão absoluta
• Pressão diferencial
• Pressão de vácuo
• Pressão selada

Aplicações típicas para sensores de pressão

• Prensas hidráulicas
• Cilindros pneumáticos
• Sistemas de tratamento de água
• Equipamentos de petróleo e gás
• Bombas e compressores
• Sistemas de vapor
• Vasos de processo
• Sistemas de filtragem
• Sistemas de refrigeração industrial

Um sensor de pressão deve ser selecionado de acordo com a faixa de pressão, tipo de meio, temperatura, conexão do processo, sinal de saída e compatibilidade do material.

Para líquidos corrosivos, gases de alta temperatura, meios de qualidade alimentar ou sistemas de alta pressão, o material do sensor e o design da vedação são especialmente importantes.

3. Sensores de proximidade

Os sensores de proximidade detectam a presença, posição, movimento ou distância de um objeto sem exigir contato físico direto.

Eles são amplamente utilizados na automação industrial porque podem fornecer detecção rápida e repetível para controle de máquinas, contagem de peças, verificação de posição, intertravamento de segurança e monitoramento de transportadores.

As tecnologias comuns de sensores de proximidade incluem:

• Sensores indutivos
• Sensores capacitivos
• Sensores fotoelétricos
• Sensores ultrassônicos
• Sensores magnéticos
• Sensores de distância a laser

Sensores de proximidade indutivos

Sensores indutivos são comumente usados para detectar objetos metálicos. Eles são frequentemente instalados em máquinas-ferramentas, transportadores, cilindros e equipamentos de produção automatizados.

Sensores de proximidade capacitivos

Sensores capacitivos podem detectar materiais metálicos e não metálicos, incluindo plástico, madeira, papel, pó, líquido e alguns materiais granulares.

Sensores fotoelétricos

Sensores fotoelétricos usam luz para detectar objetos. Eles podem ser usados ​​para presença de objetos, contagem, posicionamento, detecção de etiquetas, controle de embalagens e monitoramento de transportadores.

Sensores ultrassônicos

Sensores ultrassônicos usam ondas sonoras para detectar distância ou presença de objetos. Eles podem ser úteis onde a detecção óptica é afetada pela cor do objeto, acabamento superficial ou transparência.

4. Sensores de nível

Sensores de nível medem a quantidade ou altura de líquido, pó, grânulos, lama ou material a granel dentro de um tanque, tremonha, silo, recipiente ou contêiner.

Eles são amplamente utilizados em sistemas de controle de processos, tratamento de água, produção de alimentos, armazenamento de produtos químicos, agricultura, mineração e manuseio de materiais.

Os tipos comuns de sensores de nível incluem:

• Interruptores de nível flutuante
• Sensores de nível capacitivos
• Sondas de nível condutivas
• Sensores de nível ultrassônicos
• Sensores de nível de radar
• Transmissores de nível hidrostático
• Chaves de nível com garfo vibratório
• Sensores de nível óptico

Aplicações típicas para sensores de nível

• Tanques de água
• Tanques de armazenamento de produtos químicos
• Tanques de combustível
• Silos de grãos
• Tremonhas de pó
• Sistemas de águas residuais
• Recipientes para processamento de alimentos
• Reservatórios de lubrificante
• Sistemas de armazenamento de materiais a granel

O sensor de nível correto depende do material medido, formato do tanque, pressão do processo, temperatura, espuma, vapor, poeira, viscosidade, posição de instalação e precisão de medição necessária.

Outros tipos importantes de sensores industriais

Embora os sensores de temperatura, pressão, proximidade e nível sejam quatro categorias principais, muitos outros tipos de sensores são usados em sistemas de automação.

Estes incluem:

Nas fábricas modernas, vários sensores geralmente trabalham juntos. Por exemplo, um sistema de bomba pode utilizar um sensor de nível para detectar o volume do tanque, um sensor de pressão para monitorar a pressão de saída, um sensor de fluxo para confirmar o movimento do líquido e um sensor de temperatura para proteger o motor.

Como os sensores se comunicam com os sistemas de controle

Os sensores industriais devem enviar sinais utilizáveis para PLCs, controladores, displays, alarmes, registradores de dados ou redes de automação.

As saídas de sensor comuns incluem:

• Saída de comutação PNP
• Saída de comutação NPN
• Saída de relé
• Saída analógica 0–10 V
• Saída analógica 4–20 mA
• Saída de pulso
• Comunicação IO-Link
• Comunicação Fieldbus
• Protocolos de comunicação digital

A saída do sensor deve ser compatível com a entrada do controlador. Por exemplo, um transmissor de pressão de 4–20 mA não pode ser simplesmente substituído por um sensor de proximidade de comutação básico, mesmo que o local de instalação pareça semelhante.

Antes de fazer o pedido, confirme a fonte de alimentação, o tipo de saída, a configuração da fiação, a atribuição dos pinos e os requisitos do sistema de controle.

Considerações sobre conexão do sensor Hirschmann

O termo sensor Hirschmann é frequentemente associado a requisitos de conexão de sensores industriais, incluindo conectores, cabos, plugues, soquetes e fiação de campo usados em ambientes de automação.

Ao selecionar uma solução de conexão relacionada ao sensor Hirschmann, confirme:

• Tensão operacional do sensor
• Classificação atual
• Estilo do conector
• Quantidade de pinos e atribuição de pinos
• Comprimento do cabo
• Material da jaqueta de cabo
• Classificação de proteção IP
• Orientação do conector reto ou angular
• Requisitos de blindagem
• Tipo de sinal
• Compatibilidade com PLC ou controlador
• Ambiente de instalação

Um sensor correto ainda pode falhar na comunicação adequada se o conector, o cabo, a disposição dos pinos ou a tensão estiverem incorretos.

Como escolher o sensor industrial certo

A seleção correta do sensor deve começar com a aplicação.

Faça estas perguntas:

1. O que deve ser medido ou detectado?
2. Que material, objeto, gás, líquido ou movimento está envolvido?
3. Qual faixa de medição é necessária?
4. Que precisão e tempo de resposta são necessários?
5. A saída é digital, analógica ou baseada em comunicação?
6. Qual voltagem está disponível?
7. Que conector e tipo de cabo são necessários?
8. O ambiente é úmido, empoeirado, corrosivo, de alta temperatura ou sujeito a vibrações?
9. O sensor precisa de um gabinete com classificação IP?
10. Qual controlador ou PLC receberá o sinal?

Um sensor bem selecionado melhora o tempo de atividade, a consistência do processo, a eficiência da solução de problemas e a qualidade da produção.

Erros comuns na seleção de sensores

Evite estes erros comuns:

• Escolhendo um sensor pela aparência em vez da especificação
• Usando o tipo de saída errado para a entrada do PLC
• Ignorando a compatibilidade de cabos e conectores
• Selecionando um nível de proteção IP inadequado
• Usando um sensor padrão em um processo corrosivo ou de alta temperatura
• Esquecendo de verificar o alcance de detecção
• Requisitos confusos de saída PNP e NPN
• Instalar um sensor onde vibração ou contaminação afete a precisão
• Substituindo um transmissor por um simples botão liga/desliga

Para projetos industriais, o sensor, o cabo, o conector, o controlador e o ambiente de instalação devem ser avaliados como um sistema completo.

Conclusão

Os quatro tipos de sensores industriais comumente discutidos são sensores de temperatura, sensores de pressão, sensores de proximidade e sensores de nível. Cada tipo suporta uma parte diferente de automação, controle de processos, segurança e monitoramento de equipamentos.

O sensor certo depende do que deve ser medido, das condições ambientais, do sinal de saída necessário e do sistema de controle. Para requisitos de conexão do sensor Hirschmann, os compradores também devem confirmar o conector, cabo, atribuição de pinos, tensão e classificação de proteção corretos.

Para sensores industriais, conectores de sensores e suporte de automação específico para aplicações, entre em contato XZJMD.

Perguntas frequentes

Quais são os quatro tipos principais de sensores industriais?

Quatro categorias comuns de sensores industriais são sensores de temperatura, sensores de pressão, sensores de proximidade e sensores de nível.

Para que serve um sensor de proximidade?

Um sensor de proximidade detecta a presença, posição, movimento ou distância de um objeto sem contato físico.

Qual é a diferença entre um sensor de pressão e um pressostato?

Um sensor ou transmissor de pressão fornece um sinal de pressão medido, geralmente como uma saída analógica ou digital. Um pressostato geralmente fornece um sinal de ativação/desativação em um ponto de pressão predefinido.

Como escolho um conector de sensor Hirschmann?

Confirme a tensão do sensor, a corrente, o tipo de saída, o estilo do conector, o número de pinos, a atribuição dos pinos, os requisitos do cabo, a classificação IP e a compatibilidade do PLC antes de selecionar um conector.