Sensoren spielen in industriellen Anwendungen eine große Rolle: Messen, Überwachen und Erfassen einer beliebigen Anzahl von Substanzen oder Prozessen. Da immer mehr Fabriken im Rahmen von Industrie 4.0 und industriellen IoT-Automatisierungs- und Konnektivitätsverbesserungen fortschrittliche Automatisierungs- und Steuerungssysteme implementieren, werden Sensoren intelligenter und bieten neue Funktionen.
Die globale Industrie Sensor Der Markt wird voraussichtlich bis 35.5 2027 Milliarden US-Dollar erreichen, nach 18.8 Milliarden US-Dollar im Jahr 2019 Allied Market Research. Die größten Wachstumsfaktoren sind IoT und Industrie 4.0 sowie der Aufstieg der industriellen Automatisierung, die sich aus den kritischen Parameterinformationen ergeben, die diese Sensoren liefern und die einen großen Einfluss auf Prozesse und Systeme haben.
Es gibt eine Vielzahl von Sensoren, die in industriellen Anwendungen verwendet werden. Dazu gehören Näherungs-, Druck-, Bewegungs-, Vibrations-, Umgebungs-, Füllstands-, Durchfluss-, Feuchtigkeits-, Gas- und Temperatursensoren. Sie alle spielen eine wichtige Rolle bei der Sicherstellung, dass Prozesse und Systeme fehlerfrei laufen. Hier finden Sie eine Auswahl verschiedener Sensortypen, die Leistungsverbesserungen und neue Funktionen für industrielle Anwendungen bieten.
Balluff Inc. hat kürzlich zwei auf den Markt gebracht fotoelektrische Sensoren die eine Zustandsüberwachungserfassung ermöglichen. Die beiden neuen Sensoren beanspruchen Funktionen, die bisher auf dem Markt nicht zu finden waren, und bieten viele programmierbare Funktionen sowie die Zustandsüberwachung und die erweiterten IO-Link-Funktionen des SAMS-Portfolios (Smart Automation and Monitoring System) von Balluff. Dieses Portfolio soll Ausfallzeiten vermeiden, indem die Fehlerbehebung, Umstellung und Einrichtung von Maschinen vereinfacht werden, so das Unternehmen.
Photoelektrische Lichtsensoren BOS0285 / BOS0286 von Balluff (Bild: Balluff)
Neu hinzugekommen sind der diffuse Sensor BOS0285 mit Triangulation und laserrotem Licht, der sich dank Hintergrundunterdrückung für die Erkennung kleiner Teile eignet, und der retroflektive Sensor BOS0286 mit LED, mit dem klare Objekte zuverlässig erkannt werden können. Die Sensoren BOS0285 und BOS0286 bieten Erfassungsbereiche von 30 bis 250 mm bzw. 8 Metern.
Über die Geräteverwaltungssoftware liefern diese Sensoren interne und Umgebungsdaten in Echtzeit, einschließlich Temperaturüberwachung, relativer Luftfeuchtigkeit, Neigungserkennung und Vibrationsüberwachung.
Die Sensoren bieten vier Betriebsmodi für die Objekterkennung: Standard-Ein / Aus, Geschwindigkeitsmodus, transparenter Modus zum Erkennen klarer Materialien wie Glas und erweiterter Erkennungsmodus. Die Signalqualität des Sensors wird auf LEDs am Sensor angezeigt, und über IO-Link stehen Betriebsstunden- und Zeitfunktionen zur Verfügung. Eine zweite LED liefert Diagnoseinformationen.
Beide Sensoren wurden für anspruchsvolle Anwendungen entwickelt, insbesondere für Anwendungen in der Lebensmittelindustrie und für allgemeine Fabrikautomationsanwendungen, bei denen aggressive Medien und hoher Druck zur Reinigung verwendet werden. Sie haben die Ecolab-Zertifizierung sowie die Schutzart IP67 und IP69K. Darüber hinaus haben diese Sensoren den Washdown Plus-Test bestanden, der über 1,000 Waschzyklen simuliert.
Eine weitere fotoelektrische Sensorserie zur Minimierung des Wartungsaufwands ist die E3AS-HL-Serie von fotoelektrischen CMOS-Sensoren von Omron Automation Americas. Die neue Serie bietet die Funktionalität der Vordergrund- und Hintergrundunterdrückung, damit die Sensoren das Objekt präzise erfassen können, und sie können über IO-Link konfiguriert werden. Mit IO-Link kann die E3AS-HL-Serie Entfernungswerte in Millimetern kommunizieren und aus der Ferne lernen, Erkennungsschwellenwerte festzulegen. Eine Ausgangsüberwachung ist ebenfalls möglich.
Die photoelektrischen E3AS-HL CMOS-Sensoren von Omron Automation (Bild: Omron Automation Americas)
Dank ihres CMOS-Bildarrays gewährleisten die Sensoren eine stabile Erkennung auch bei variierenden Objekten Technologie und die Option, entweder ein Linienstrahl- oder ein Punktstrahlmodell zu verwenden, sagte Omron. Die Sensoren eignen sich für die Erkennung kleiner Teile für die meisten Anwendungen und verfügen über eine kleine Punktgröße für Modelle mit 500 mm und 150 mm Erfassungsabstand. Die Schaltabstände betragen entweder 35–500 mm oder 35–150 mm.
Dies ist besonders vorteilhaft bei anspruchsvollen Fertigungslinien, bei denen herkömmliche Sensoren häufig Benutzeranpassungen erfordern, um die Form eines Objekts anzupassen, oder eine Änderung erfordern, wenn sich die Opazität, Farbe oder das Muster des Objekts ändert.
Laut Omron reduziert die einzigartige Sensortechnologie den Einfluss von Farbmustern, Glanz und Form erheblich, um eine zuverlässige Erkennung bei sich ändernden Produktionsanforderungen zu ermöglichen.
Die E3AS-HL-Serie verfügt über einen Lehrmechanismus, der die Einrichtung vereinfacht, und ein OLED-Display, das sichtbare und klare Statusinformationen liefert. Die Sensoren bieten eine Vielzahl von Lehroptionen, einschließlich Zweipunkt-Objektunterricht, Hintergrundunterdrückungsunterricht (BGS), Vordergrundunterdrückungsunterricht (FGS) und Fenstereinstellung für FGS und BGS.
Die E3AS-HL-Sensoren bestehen aus SUS316L-Edelstahl und sind für den Einsatz in rauen Umgebungen mit Schutzart IP67 und IP69K geeignet.
Dreiachsiger Beschleunigungsmesser von TE (Bild: TE Connectivity)
Es besteht kein Zweifel, dass Ausfallzeiten für Maschinen kostspielig sein können. Dies bedeutet, dass Sensoren erforderlich sind, um den Zustand von Maschinen zu überwachen. TE-Konnektivität Dreiachsiger Beschleunigungsmesser 830M1 bietet erweiterte eingebettete Beschleunigungserfassung für die Überwachung des Maschinenzustands. Der piezoelektrische Sensor kann die Beschleunigung in drei Achsen (X, Y und Z) messen.
Der PCB-montierbare Sensor ist in einem hermetischen LCC-Gehäuse untergebracht und ermöglicht eine Installation anstelle von drei Einzelpaketen, um Kosten und Platz zu sparen. Ein RTD-Temperatursensor ist im Lieferumfang enthalten, falls die Anwendung sowohl ein Vibrations- als auch ein Temperatursensorsignal erfordert.
Der 830M1-Sensor soll eine hervorragende Messbandbreite mit einem breiten Frequenzgang von bis zu 15 kHz bieten. Es ist in Dynamikbereichen von ± 25 g bis ± 2,000 g erhältlich und eignet sich sowohl für rotierende Maschinen mit niedriger als auch mit hoher Geschwindigkeit. Neben der Überwachung des Maschinenzustands umfassen andere Anwendungen vorausschauende Wartungsinstallationen, eingebettete Vibrationsüberwachung, Aufprall- und Stoßüberwachung sowie Lagerinstallationen.
First Sensor zeichnet sich durch ein innovatives Zwei-in-Eins-Design aus und ist hochpräzise LHD ULTRA Mikroflow-Differenzdrucksensoren Kombinieren Sie zwei Sensorelemente mit unterschiedlichen Druckbereichen in einem einzigen Gehäuse. Die Drucksensoren, die auf der thermischen Messung von Mikroflüssen basieren, bieten einen maximalen Druckbereich von bis zu 5,000 Pa.
Dies ist das erste Mal, dass das Unternehmen zwei kalorimetrische Mikroflusskanäle und zwei Sensorelemente auf einem einzigen Chip kombiniert. Ein Sensorelement sorgt für eine präzise Messung niedriger Differenzdrücke mit hoher Auflösung, während das andere für den Druck im oberen Messbereich optimiert ist. Dies ermöglicht es Benutzern, hochpräzise Messungen im unteren oder oberen Bereich ihrer Druckanwendungen durchzuführen.
Die durchflussbasierten Drucksensoren bieten insgesamt drei Druckbereiche: 1,250 Pa, 2,500 Pa und 5,000 Pa. Alle Modelle sind in unidirektionaler und bidirektionaler Version erhältlich.
Die Serie verfügt außerdem über einen 16-Bit-Analog-Digital-Wandler für den oberen und unteren Druckbereich. Ein 24-Bit-On-Board-Controller liefert präzise Messergebnisse über den gesamten dynamischen Messbereich.
Weitere Merkmale sind eine extrem hohe Strömungsimpedanz in Kombination mit einer geringen Strömungsleckage, was zu einer hohen Beständigkeit gegen Staub und Feuchtigkeit führt. Selbst bei Anwendungen mit langen Schlauchverbindungen bleiben das Ansprechverhalten und die Genauigkeit des Sensors unverändert, so das Unternehmen.
Die Serie bietet dank patentierter Echtzeit-Offset-Kompensation und Linearisierungstechnologie eine hervorragende Langzeit- und Offset-Stabilität. Die Gesamtgenauigkeit beträgt typischerweise 1.5% des gemessenen Wertes über den gesamten Bereich von 1% bis 100% des Skalenendwerts. Die Offset-Reproduzierbarkeit beträgt ± 0.02 Pa pro Jahr.
Die LHD ULTRA-Sensoren eignen sich gut für Durchflussmessanwendungen, bei denen bei Messungen mit niedrigem Differenzdruck ein hohes Maß an Genauigkeit erforderlich ist, so das Unternehmen. Die Sensoren werden mit einem integrierten Barometer zur optionalen Echtzeit-Gleichtaktdruckkompensation geliefert. Dies ermöglicht die Auswahl einer Massen- oder Volumenstrommessung, ohne dass ein externes Umgebungsdruck-Referenzgerät erforderlich ist. Optional sind ein FFT-Stecker mit kleinem Formfaktor und ein Flachbandkabel erhältlich.
Zusätzlich zum barometrischen Sensor ist jedes LHD ULTRA-Modell mit einem linearisierten, digitalen I²C- oder SPI-Ausgang und einem integrierten On-Chip-Temperatursensor ausgestattet. Diese Serie kann in einer Reihe von Anwendungen eingesetzt werden, von der Medizintechnik über HLK- und Volumenstromregelungsanwendungen in industriellen Umgebungen bis hin zur hochpräzisen Filterüberwachung.
Kältemittelsensor R-290 von NevadaNano (Bild: NevadaNano)
NevadaNano Systems, ein Anbieter von Gasdetektionssensortechnologie, stellte den R-290 vor Kältemittelsensor Lecks in einer Reihe von Anwendungen zu erkennen. Mithilfe der MPS-Technologie (Molecular Property Spectrometer) des Unternehmens erkennt der Gassensor R-290 Propanlecks in Anwendungen wie HVAC & R, Kühlsystemen, Wäschetrocknern und Verkaufsautomaten.
R-290-Propan entwickelt sich zu einer führenden Alternative zu Fluorkohlenwasserstoff-Kältemitteln mit hohem Treibhauspotential (GWP), so das Unternehmen. R-290 hat ein GWP von 3 gegenüber mehr als 3,900 für ein R410-Kältemittel.
Wenn Lecks in R-290-Einheiten auftreten, die vollständig abgedichtet und in sich geschlossen sind und einer Zündquelle ausgesetzt sind, können sie Brände verursachen, sodass selbst kleinste Lecks erkannt werden müssen, so NevadaNano.
Die MPS-Propansensoren melden genau 0% bis 100% UEG und erfordern während ihrer erwarteten Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren keine Wartung vor Ort. Die Sensoren integrieren Echtzeitmessungen und eine integrierte Kompensation der Umgebung für Temperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit. Darüber hinaus sind sie von Natur aus immun gegen Drift, Verfall oder Gift durch Verunreinigungen, so das Unternehmen.
Durchflusssensoren werden im Allgemeinen verwendet, um die Menge und Durchflussrate einer Flüssigkeit oder eines Gases zu messen. Posifa Technologies bietet seine hohe Genauigkeit Flüssigkeitsströmungssensoren der PLF2000-Serie zur Wassermessung als Ersatz für mechanische Turbinenströmungssensoren. Die Geräte messen Durchflussraten von bis zu 700 ml / min (PLF2105) und 10 l / min (PLF2135) und bieten extrem schnelle Reaktionszeiten von 5 ms (typisch) und arbeiten in einem Temperaturbereich von 5 ° C bis 75 ° C.
Posifas PLF2000-Flüssigkeitsströmungssensoren (Bild: Posifa Technologies)
Die Geräte der PLF2000-Serie sind werkseitig auf Wasser mit einer Genauigkeit von mindestens 5% und einer typischen Genauigkeit von 3% für die Volumenberechnung kalibriert. Die Sensoren entsprechen NSF / ANSI 61: Komponenten des Trinkwassersystems - Auswirkungen auf die Gesundheit und können sicher in Wasser- und Getränkegeräten verwendet werden. Die Serie bietet auch Dual Digital I.2C und Spannungsausgang für mehr Flexibilität.
Die neuen Sensoren sind mit dem MEMS-Wärmestromchip der dritten Generation von Posifa ausgestattet, der mithilfe eines Paares Thermopiles Änderungen des Temperaturgradienten erkennt, die durch den Massenstrom verursacht werden. Dies liefert ein ausgezeichnetes Signal-Rausch-Verhältnis und eine Wiederholbarkeit von 0.5% FS, sagte Posifa, und die Festkörper-Wärmeisolationsstruktur auf dem Sensorchip macht einen Oberflächenhohlraum oder eine zerbrechliche Membran überflüssig, die in konkurrierenden Technologien verwendet werden. Diese Merkmale ermöglichen es, die Sensoren mit minimaler Verpackung direkt im Flüssigkeitsströmungsweg zu platzieren, um eine höhere Empfindlichkeit zu erzielen.
Darüber hinaus behindert der Sensorchip den Strömungsweg nicht, so das Unternehmen. Dies ermöglicht einen minimalen Strömungswiderstand und ermöglicht die Zirkulation von Flüssigkeit über die Schwerkraft, einen Kessel oder eine Pumpe mit geringer Leistung.