Единого универсального списка, состоящего всего из четырех типов датчиков, не существует. Датчики можно классифицировать по тому, что они измеряют, как они обнаруживают изменения, по выходному сигналу или по их промышленному применению.

Однако в промышленной автоматизации наиболее распространены четыре категории датчиков:

1. Датчики температуры
2. Датчики давления
3. Датчики приближения
4. Датчики уровня

Эти датчики помогают машинам измерять физические условия, контролировать процессы, управлять оборудованием, предотвращать сбои и повышать эффективность производства.

При выборе Датчик Хиршмана решение или совместимую систему подключения датчиков, покупатели должны учитывать не только функцию измерения. Также важны тип разъема, электрическая мощность, напряжение, длина кабеля, защита окружающей среды, метод монтажа и совместимость с системой управления.

1. Датчики температуры

Датчики температуры измеряют тепло или изменения температуры в оборудовании, материалах, жидкостях, газах и производственных процессах.

Они широко используются в промышленности, поскольку температура влияет на качество продукции, производительность машины, безопасность, энергопотребление и срок службы оборудования.

К распространенным типам датчиков температуры относятся:

• Датчики РДТ
• Термопары
• Термисторы
• Инфракрасные датчики температуры
• Биметаллические переключатели температуры
• Цифровые преобразователи температуры

Типичные области применения датчиков температуры

• Промышленные печи и печи
• Котлы и теплообменники
• Оборудование для переработки пластмасс
• Производство продуктов питания и напитков
• системы отопления, вентиляции и кондиционирования
• Моторы и коробки передач
• Химическая обработка
• Системы холодного хранения
• Мониторинг аккумуляторов и силового оборудования

Выбор датчика температуры зависит от требуемого диапазона температур, времени срабатывания, места установки, точности, материала датчика и выходного сигнала.

Например, для высокотемпературной печи может потребоваться другая технология измерения, чем для трубы с охлажденной водой или низкотемпературного складского помещения.

2. Датчики давления

Датчики давления измеряют силу, приложенную газом или жидкостью в системе. Они необходимы для мониторинга гидравлических систем, пневматических систем, насосов, компрессоров, трубопроводов, резервуаров и технологического оборудования.

Давление можно измерить несколькими способами:

• Манометрическое давление
• Абсолютное давление
• Дифференциальное давление
• Давление вакуума
• Герметичное давление

Типичные области применения датчиков давления

• Гидравлические прессы
• Пневматические цилиндры
• Системы водоочистки
• Нефтегазовое оборудование
• Насосы и компрессоры
• Паровые системы
• Технологические сосуды
• Системы фильтрации
• Промышленные холодильные системы

Датчик давления следует выбирать в соответствии с диапазоном давления, типом среды, температурой, технологическим соединением, выходным сигналом и совместимостью материалов.

Для агрессивных жидкостей, высокотемпературных газов, пищевых сред или систем высокого давления особенно важны материал сенсора и конструкция уплотнений.

3. Датчики приближения

Датчики приближения обнаруживают присутствие, положение, движение или расстояние объекта, не требуя прямого физического контакта.

Они широко используются в автоматизации производства, поскольку могут обеспечить быстрое и воспроизводимое обнаружение для управления машиной, подсчета деталей, проверки положения, защитной блокировки и мониторинга конвейера.

Общие технологии датчиков приближения включают в себя:

• Индуктивные датчики
• Емкостные датчики
• Фотоэлектрические датчики
• Ультразвуковые датчики
• Магнитные датчики
• Лазерные датчики расстояния

Индуктивные датчики приближения

Индуктивные датчики обычно используются для обнаружения металлических предметов. Их часто устанавливают на станках, конвейерах, цилиндрах и автоматизированном производственном оборудовании.

Емкостные датчики приближения

Емкостные датчики могут обнаруживать металлические и неметаллические материалы, включая пластик, дерево, бумагу, порошок, жидкость и некоторые гранулированные материалы.

Фотоэлектрические датчики

Фотоэлектрические датчики используют свет для обнаружения объектов. Их можно использовать для обнаружения объектов, подсчета, позиционирования, обнаружения этикеток, контроля упаковки и мониторинга конвейера.

Ультразвуковые датчики

Ультразвуковые датчики используют звуковые волны для определения расстояния или присутствия объектов. Они могут быть полезны там, где на оптическое восприятие влияет цвет объекта, качество поверхности или прозрачность.

4. Датчики уровня

Датчики уровня измеряют количество или высоту жидкости, порошка, гранул, суспензии или сыпучего материала внутри резервуара, бункера, силоса, резервуара или контейнера.

Они широко используются в системах управления технологическими процессами, водоочистке, производстве продуктов питания, хранении химикатов, сельском хозяйстве, горнодобывающей промышленности и системах погрузочно-разгрузочных работ.

К распространенным типам датчиков уровня относятся:

• Поплавковые переключатели уровня
• Емкостные датчики уровня
• Кондуктивные датчики уровня
• Ультразвуковые датчики уровня
• Радарные датчики уровня
• Гидростатические датчики уровня
• Вибрационные переключатели уровня
• Оптические датчики уровня

Типичные области применения датчиков уровня

• Резервуары для воды
• Резервуары для хранения химикатов
• Топливные баки
• Зерновые силосы
• Порошковые бункеры
• Системы сточных вод
• Сосуды пищевой промышленности
• Резервуары для смазки
• Системы хранения сыпучих материалов

Правильный выбор датчика уровня зависит от измеряемого материала, формы резервуара, технологического давления, температуры, пены, пара, пыли, вязкости, положения установки и требуемой точности измерения.

Другие важные типы промышленных датчиков

Хотя датчики температуры, давления, приближения и уровня относятся к четырем основным категориям, в системах автоматизации используются датчики многих других типов.

К ним относятся:

На современных заводах часто несколько датчиков работают вместе. Например, в насосной системе может использоваться датчик уровня для определения объема резервуара, датчик давления для контроля выходного давления, датчик расхода для подтверждения движения жидкости и датчик температуры для защиты двигателя.

Как датчики взаимодействуют с системами управления

Промышленные датчики должны отправлять полезные сигналы на ПЛК, контроллеры, дисплеи, устройства сигнализации, регистраторы данных или сети автоматизации.

Общие выходы датчиков включают в себя:

• PNP-коммутационный выход
• Коммутационный выход NPN
• Релейный выход
• Аналоговый выход 0–10 В
• Аналоговый выход 4–20 мА
• Импульсный выход
• IO-Link связь
• Связь по полевой шине
• Протоколы цифровой связи

Выход датчика должен быть совместим с входом контроллера. Например, датчик давления 4–20 мА нельзя просто заменить базовым переключающим датчиком приближения, даже если место установки кажется аналогичным.

Перед заказом подтвердите источник питания, тип выхода, конфигурацию проводки, назначение контактов и требования к системе управления.

Рекомендации по подключению датчика Hirschmann

Термин «датчик Хиршмана» часто ассоциируется с требованиями к подключению промышленных датчиков, включая разъемы, кабели, вилки, розетки и полевая проводка, используемые в средах автоматизации.

При выборе решения для подключения датчика Hirschmann подтвердите:

• Рабочее напряжение датчика
• Текущий рейтинг
• Тип соединителя
• Количество и назначение контактов
• Длина кабеля
• Материал оболочки кабеля
• Степень защиты IP
• Прямая или угловая ориентация разъема
• Требования к экранированию
• Тип сигнала
• Совместимость с ПЛК или контроллером
• Среда установки

Правильный датчик может по-прежнему не работать должным образом, если разъем, кабель, расположение контактов или напряжение неправильны.

Как выбрать правильный промышленный датчик

Правильный выбор датчика должен начинаться с его применения.

Задайте эти вопросы:

1. Что необходимо измерить или обнаружить?
2. О каком материале, объекте, газе, жидкости или движении идет речь?
3. Какой диапазон измерений необходим?
4. Какая точность и время отклика необходимы?
5. Является ли выход цифровым, аналоговым или основанным на связи?
6. Какое напряжение доступно?
7. Какой разъем и тип кабеля необходимы?
8. Является ли окружающая среда влажной, пыльной, коррозионной, высокотемпературной или подверженной вибрации?
9. Нужен ли датчику корпус со степенью защиты IP?
10. Какой контроллер или ПЛК получит сигнал?

Правильно выбранный датчик увеличивает время безотказной работы, стабильность процесса, эффективность устранения неполадок и качество продукции.

Распространенные ошибки при выборе датчика

Избегайте этих распространенных ошибок:

• Выбор датчика по внешнему виду, а не по характеристикам
• Использование неправильного типа выхода для входа ПЛК
• Игнорирование совместимости кабеля и разъема
• Выбор неподходящего уровня защиты IP
• Использование стандартного датчика в высокотемпературном или агрессивном процессе.
• Забыл проверить дальность срабатывания
• Запутанные требования к выходу PNP и NPN
• Установка датчика там, где вибрация или загрязнение влияют на точность
• Замена передатчика простым выключателем

В промышленных проектах датчик, кабель, разъем, контроллер и среда установки должны оцениваться как одна целостная система.

Заключение

Четыре обычно обсуждаемых типа промышленных датчиков — это датчики температуры, датчики давления, датчики приближения и датчики уровня. Каждый тип поддерживает различные части автоматизации, управления процессами, безопасности и мониторинга оборудования.

Выбор датчика зависит от того, что необходимо измерять, условий окружающей среды, требуемого выходного сигнала и системы управления. В соответствии с требованиями к подключению датчика Hirschmann покупатели также должны подтвердить правильный разъем, кабель, назначение контактов, напряжение и класс защиты.

По вопросам промышленных датчиков, разъемов датчиков и поддержки автоматизации для конкретных приложений обращайтесь XZJMD.

Часто задаваемые вопросы

Каковы четыре основных типа промышленных датчиков?

Четырьмя распространенными категориями промышленных датчиков являются датчики температуры, датчики давления, датчики приближения и датчики уровня.

Для чего нужен датчик приближения?

Датчик приближения обнаруживает присутствие, положение, движение или расстояние объекта без физического контакта.

В чем разница между датчиком давления и реле давления?

Датчик или преобразователь давления выдает измеренный сигнал давления, часто в виде аналогового или цифрового выхода. Реле давления обычно подает сигнал включения/выключения в заданной точке давления.

Как выбрать разъем датчика Hirschmann?

Прежде чем выбирать разъем, подтвердите напряжение датчика, ток, тип выхода, тип разъема, количество контактов, назначение контактов, требования к кабелю, класс защиты IP и совместимость ПЛК.