Neexistuje jediný univerzálny zoznam iba štyroch typov senzorov. Senzory možno klasifikovať podľa toho, čo merajú, ako zisťujú zmenu, podľa ich výstupného signálu alebo podľa ich priemyselného použitia.

V priemyselnej automatizácii sú však štyri z najbežnejších kategórií snímačov:

1. Snímače teploty
2. Snímače tlaku
3. Senzory priblíženia
4. Hladinové senzory

Tieto senzory pomáhajú strojom merať fyzikálne podmienky, monitorovať procesy, kontrolovať zariadenia, predchádzať poruchám a zlepšovať efektivitu výroby.

Pri výbere a Hirschmannov senzor riešenie alebo kompatibilný systém pripojenia snímača, by kupujúci mali zvážiť viac ako len funkciu snímania. Dôležitý je aj typ konektora, elektrický výstup, napätie, dĺžka kábla, ochrana životného prostredia, spôsob montáže a kompatibilita riadiaceho systému.

1. Snímače teploty

Teplotné senzory merajú teplo alebo zmeny teploty v zariadeniach, materiáloch, kvapalinách, plynoch a výrobných procesoch.

Sú široko používané v priemyselných aplikáciách, pretože teplota ovplyvňuje kvalitu produktu, výkon stroja, bezpečnosť, spotrebu energie a životnosť zariadenia.

Bežné typy snímačov teploty zahŕňajú:

• RTD snímače
• Termočlánky
• Termistory
• Infračervené snímače teploty
• Bimetalové teplotné spínače
• Digitálne vysielače teploty

Typické aplikácie pre snímače teploty

• Priemyselné pece a pece
• Kotly a výmenníky tepla
• Zariadenia na spracovanie plastov
• Výroba potravín a nápojov
• HVAC systémy
• Motory a prevodovky
• Chemické spracovanie
• Chladiarenské systémy
• Monitorovanie batérie a napájacieho zariadenia

Správny snímač teploty závisí od požadovaného teplotného rozsahu, času odozvy, miesta inštalácie, presnosti, materiálu snímača a výstupného signálu.

Napríklad aplikácia vo vysokoteplotnej peci môže vyžadovať inú technológiu snímania ako v potrubí na chladenú vodu alebo v nízkoteplotnej skladovacej miestnosti.

2. Senzory tlaku

Tlakové senzory merajú silu vyvíjanú plynom alebo kvapalinou v systéme. Sú nevyhnutné na monitorovanie hydraulických systémov, pneumatických systémov, čerpadiel, kompresorov, potrubí, nádrží a technologických zariadení.

Tlak možno merať niekoľkými spôsobmi:

• Merací tlak
• Absolútny tlak
• Diferenčný tlak
• Vákuový tlak
• Utesnený tlak

Typické aplikácie pre snímače tlaku

• Hydraulické lisy
• Pneumatické valce
• Systémy na úpravu vody
• Ropné a plynové zariadenia
• Čerpadlá a kompresory
• Parné systémy
• Procesné nádoby
• Filtračné systémy
• Priemyselné chladiace systémy

Snímač tlaku je potrebné zvoliť podľa rozsahu tlaku, typu média, teploty, procesného pripojenia, výstupného signálu a materiálovej kompatibility.

Pre korozívne kvapaliny, plyny s vysokou teplotou, potravinárske médiá alebo vysokotlakové systémy je materiál snímača a konštrukcia tesnenia obzvlášť dôležitá.

3. Senzory priblíženia

Senzory priblíženia zisťujú prítomnosť, polohu, pohyb alebo vzdialenosť objektu bez toho, aby vyžadovali priamy fyzický kontakt.

Sú široko používané v automatizácii tovární, pretože môžu poskytnúť rýchlu a opakovateľnú detekciu pre riadenie stroja, počítanie dielov, overenie polohy, bezpečnostné blokovanie a monitorovanie dopravníka.

Bežné technológie senzorov priblíženia zahŕňajú:

• Indukčné snímače
• Kapacitné snímače
• Fotoelektrické snímače
• Ultrazvukové senzory
• Magnetické senzory
• Laserové snímače vzdialenosti

Indukčné senzory priblíženia

Indukčné senzory sa bežne používajú na detekciu kovových predmetov. Často sa inštalujú na obrábacie stroje, dopravníky, valce a automatizované výrobné zariadenia.

Kapacitné senzory priblíženia

Kapacitné senzory dokážu detekovať kovové a nekovové materiály vrátane plastov, dreva, papiera, prášku, tekutín a niektorých zrnitých materiálov.

Fotoelektrické snímače

Fotoelektrické senzory využívajú svetlo na detekciu objektov. Môžu byť použité na prítomnosť objektov, počítanie, polohovanie, detekciu štítkov, kontrolu balenia a monitorovanie dopravníka.

Ultrazvukové senzory

Ultrazvukové senzory využívajú zvukové vlny na detekciu vzdialenosti alebo prítomnosti predmetov. Môžu byť užitočné tam, kde je optické snímanie ovplyvnené farbou objektu, povrchovou úpravou alebo priehľadnosťou.

4. Snímače hladiny

Snímače hladiny merajú množstvo alebo výšku kvapaliny, prášku, granúl, kalu alebo sypkého materiálu vo vnútri nádrže, násypky, sila, nádoby alebo kontajnera.

Sú široko používané v riadení procesov, úprave vody, výrobe potravín, skladovaní chemikálií, poľnohospodárstve, baníctve a systémoch manipulácie s materiálom.

Bežné typy snímačov hladiny zahŕňajú:

• Plavákové hladinové spínače
• Kapacitné snímače hladiny
• Vodivé hladinové sondy
• Ultrazvukové snímače hladiny
• Radarové snímače hladiny
• Hydrostatické snímače hladiny
• Vibračné vidlicové hladinové spínače
• Optické snímače hladiny

Typické aplikácie pre snímače hladiny

• Nádrže na vodu
• Nádrže na skladovanie chemikálií
• Palivové nádrže
• Sila na obilie
• Zásobníky na prášok
• Systémy odpadových vôd
• Nádoby na spracovanie potravín
• Nádrže na mazivá
• Systémy skladovania sypkých materiálov

Správny snímač hladiny závisí od meraného materiálu, tvaru nádrže, procesného tlaku, teploty, peny, pár, prachu, viskozity, montážnej polohy a požadovanej presnosti merania.

Ďalšie dôležité typy priemyselných snímačov

Hoci snímače teploty, tlaku, blízkosti a hladiny sú štyri hlavné kategórie, v automatizačných systémoch sa používa mnoho ďalších typov snímačov.

Patria sem:

V moderných továrňach často spolupracuje niekoľko snímačov. Čerpací systém môže napríklad používať snímač hladiny na detekciu objemu nádrže, snímač tlaku na monitorovanie výstupného tlaku, snímač prietoku na potvrdenie pohybu kvapaliny a snímač teploty na ochranu motora.

Ako senzory komunikujú s riadiacimi systémami

Priemyselné senzory musia posielať použiteľné signály do PLC, ovládačov, displejov, alarmov, záznamníkov dát alebo automatizačných sietí.

Bežné výstupy senzorov zahŕňajú:

• PNP spínací výstup
• Spínací výstup NPN
• Reléový výstup
• 0–10 V analógový výstup
• 4–20 mA analógový výstup
• Pulzný výstup
• IO-Link komunikácia
• Fieldbus komunikácia
• Digitálne komunikačné protokoly

Výstup snímača musí byť kompatibilný so vstupom regulátora. Napríklad snímač tlaku 4–20 mA nemožno jednoducho nahradiť základným spínacím snímačom priblíženia, aj keď sa miesto inštalácie zdá podobné.

Pred objednaním potvrďte napájanie, typ výstupu, konfiguráciu zapojenia, priradenie kolíkov a požiadavky na riadiaci systém.

Úvahy o pripojení snímača Hirschmann

Pojem Hirschmannov senzor sa často spája s požiadavkami na pripojenie priemyselných senzorov, vrátane konektorov, káblov, zástrčiek, zásuviek a káblových rozvodov používaných v automatizačných prostrediach.

Pri výbere riešenia pripojenia súvisiaceho so snímačom Hirschmann potvrďte:

• Prevádzkové napätie snímača
• Aktuálne hodnotenie
• Štýl konektora
• Počet pinov a priradenie pinov
• Dĺžka kábla
• Materiál plášťa kábla
• Krytie IP
• Priama alebo uhlová orientácia konektora
• Požiadavky na tienenie
• Typ signálu
• Kompatibilita s PLC alebo regulátorom
• Inštalačné prostredie

Správny snímač nemusí správne komunikovať, ak je konektor, kábel, usporiadanie kolíkov alebo napätie nesprávne.

Ako si vybrať správny priemyselný senzor

Správny výber snímača by mal začať aplikáciou.

Opýtajte sa tieto otázky:

1. Čo treba merať alebo zistiť?
2. O aký materiál, predmet, plyn, kvapalinu alebo pohyb ide?
3. Aký rozsah merania je potrebný?
4. Aká presnosť a čas odozvy sú potrebné?
5. Je výstup digitálny, analógový alebo založený na komunikácii?
6. Aké napätie je k dispozícii?
7. Aký konektor a typ kábla sú potrebné?
8. Je prostredie vlhké, prašné, korozívne, vysokoteplotné alebo náchylné na vibrácie?
9. Potrebuje senzor kryt s krytím IP?
10. Aký ovládač alebo PLC prijme signál?

Dobre vybraný snímač zlepšuje dobu prevádzkyschopnosti, konzistentnosť procesov, efektivitu riešenia problémov a kvalitu výroby.

Bežné chyby pri výbere snímača

Vyvarujte sa týchto bežných chýb:

• Výber senzora podľa vzhľadu namiesto špecifikácie
• Použitie nesprávneho typu výstupu pre vstup PLC
• Ignorovanie kompatibility kábla a konektora
• Výber nevhodnej úrovne ochrany IP
• Použitie štandardného snímača vo vysokoteplotnom alebo korozívnom procese
• Zabudli ste skontrolovať dosah snímania
• Mätúce požiadavky na výstup PNP a NPN
• Inštalácia snímača tam, kde vibrácie alebo kontaminácia ovplyvňujú presnosť
• Výmena vysielača za jednoduchý vypínač

Pre priemyselné projekty by sa snímač, kábel, konektor, ovládač a inštalačné prostredie mali hodnotiť ako jeden kompletný systém.

Záver

Štyri bežne diskutované typy priemyselných snímačov sú teplotné snímače, tlakové snímače, snímače priblíženia a snímače hladiny. Každý typ podporuje inú časť automatizácie, riadenia procesov, bezpečnosti a monitorovania zariadení.

Správny snímač závisí od toho, čo sa musí merať, od podmienok prostredia, od požadovaného výstupného signálu a od riadiaceho systému. Pri požiadavkách na pripojenie snímača Hirschmann by kupujúci mali potvrdiť aj správny konektor, kábel, priradenie kolíkov, napätie a stupeň ochrany.

V prípade priemyselných snímačov, konektorov snímačov a podpory automatizácie špecifickej pre aplikáciu kontaktujte XZJMD.

FAQ

Aké sú štyri hlavné typy priemyselných snímačov?

Štyri bežné kategórie priemyselných snímačov sú teplotné snímače, tlakové snímače, snímače priblíženia a snímače hladiny.

Na čo sa používa senzor priblíženia?

Senzor priblíženia detekuje prítomnosť, polohu, pohyb alebo vzdialenosť objektu bez fyzického kontaktu.

Aký je rozdiel medzi tlakovým snímačom a tlakovým spínačom?

Tlakový snímač alebo vysielač poskytuje meraný tlakový signál, často ako analógový alebo digitálny výstup. Tlakový spínač vo všeobecnosti poskytuje signál zapnutia/vypnutia v prednastavenom tlakovom bode.

Ako si vyberiem konektor snímača Hirschmann?

Pred výberom konektora si overte napätie snímača, prúd, typ výstupu, štýl konektora, počet kolíkov, priradenie kolíkov, požiadavky na kábel, hodnotenie IP a kompatibilitu s PLC.