Los sensores juegan un papel importante en las aplicaciones industriales: medir, monitorear y detectar cualquier cantidad de sustancias o procesos. A medida que más fábricas implementan sistemas avanzados de automatización y control como parte de la Industria 4.0 y las mejoras de conectividad y automatización de IoT industrial, los sensores se vuelven más inteligentes y ofrecen nuevas capacidades.
El industrial global sensor Se espera que el mercado alcance los $ 35.5 mil millones para 2027, frente a los $ 18.8 mil millones en 2019, según Allied Market Research. Los factores más importantes que impulsan el crecimiento son el IoT y la Industria 4.0, así como el auge de la automatización industrial, derivado de la información de parámetros críticos que estos sensores proporcionan y que tienen un gran impacto en los procesos y sistemas.
Existe una variedad de sensores que se utilizan en aplicaciones industriales. Estos incluyen sensores de proximidad, presión, movimiento, vibración, ambientales, de nivel, flujo, humedad, gas y temperatura. Todos ellos desempeñan un papel vital para garantizar que los procesos y sistemas se ejecuten sin errores. Aquí hay una muestra de varios tipos de sensores que ofrecen mejoras de rendimiento y nuevas capacidades para aplicaciones industriales.
Balluff Inc. lanzó recientemente dos sensores fotoeléctricos que proporcionan detección de monitoreo de condición. Los dos nuevos sensores, que reclaman capacidades nunca antes vistas en el mercado, ofrecen muchas funciones programables, así como las funciones de monitoreo de condición y IO-Link avanzadas del portafolio del Sistema de Monitoreo y Automatización Inteligente (SAMS) de Balluff. Esta cartera está diseñada para eliminar el tiempo de inactividad al simplificar la resolución de problemas, el cambio y la configuración de las máquinas, dijo la compañía.
Sensores fotoeléctricos BOS0285 / BOS0286 de Balluff (Imagen: Balluff)
Las nuevas incorporaciones son el sensor difuso BOS0285 con triangulación y una luz roja láser, lo que lo hace adecuado para la detección de piezas pequeñas gracias a la supresión de fondo y el sensor retroflectivo BOS0286 con un LED, que puede detectar objetos claros de manera confiable. Los sensores BOS0285 y BOS0286 ofrecen rangos de detección de 30 a 250 mm y 8 metros, respectivamente.
A través del software de administración de dispositivos, estos sensores brindan datos internos y ambientales en tiempo real, incluido el monitoreo de temperatura, humedad relativa, detección de inclinación y monitoreo de vibraciones.
Los sensores ofrecen cuatro modos de funcionamiento para la detección de objetos: encendido / apagado estándar, modo de velocidad, modo transparente para detectar materiales transparentes como vidrio y modo de detección mejorado. La calidad de la señal del sensor se muestra en los LED del sensor, y las horas de funcionamiento y las funciones de tiempo están disponibles mediante IO-Link. Un segundo LED proporciona información de diagnóstico.
Ambos sensores fueron diseñados para aplicaciones exigentes, particularmente aquellas que se encuentran en la industria alimentaria y aplicaciones generales de automatización de fábricas en las que se utilizan medios agresivos y alta presión para la limpieza. Tienen la certificación Ecolab, así como las clasificaciones IP67 e IP69K. Además, estos sensores han pasado la prueba Washdown Plus, que simula más de 1,000 ciclos de lavado.
Otra serie de sensores fotoeléctricos destinada a minimizar los requisitos de mantenimiento es el Serie E3AS-HL de sensores fotoeléctricos CMOS de Omron Automation Americas. La nueva serie agrega la funcionalidad de supresión de primer plano y fondo para permitir que los sensores detecten con precisión el objeto, y son configurables a través de IO-Link. Con IO-Link, la serie E3AS-HL puede comunicar valores de distancia en milímetros y aprender de forma remota a establecer umbrales de detección. También es posible la monitorización de salida.
Sensores fotoeléctricos E3AS-HL CMOS de Omron Automation (Imagen: Omron Automation Americas)
Los sensores proporcionan una detección estable incluso cuando los objetos varían gracias a su matriz de imágenes CMOS. la tecnología y la opción de utilizar un modelo de haz lineal o de haz puntual, dijo Omron. Los sensores manejan la detección de piezas pequeñas para la mayoría de las aplicaciones y cuentan con un tamaño de punto pequeño para modelos de distancia de detección de 500 mm y 150 mm. Las distancias de detección son de 35 a 500 mm o de 35 a 150 mm.
Esto es particularmente beneficioso en líneas de fabricación desafiantes en las que los sensores tradicionales a menudo requieren ajustes por parte del usuario para adaptarse a la forma de un objeto o requieren un cambio cuando cambia la opacidad, el color o el patrón del objeto.
Omron dijo que su tecnología de detección única reduce significativamente la influencia de los patrones de color, el brillo y la forma para proporcionar una detección confiable en los requisitos de producción cambiantes.
La serie E3AS-HL cuenta con un mecanismo de enseñanza que facilita la configuración, con una pantalla OLED que proporciona información de estado clara y visible. Los sensores ofrecen una variedad de opciones de enseñanza, incluida la enseñanza de objetos de dos puntos, la enseñanza de supresión de fondo (BGS), la enseñanza de supresión de primer plano (FGS) y una configuración de ventana para FGS y BGS.
Los sensores E3AS-HL están construidos con acero inoxidable SUS316L y son adecuados para su uso en entornos hostiles con clasificaciones IP67 e IP69K.
Acelerómetro triaxial de TE (Imagen: TE Connectivity)
No cabe duda de que el tiempo de inactividad de la maquinaria puede resultar caro. Esto significa que se requieren sensores para monitorear el estado de la maquinaria. TE Connectivity Acelerómetro triaxial 830M1 ofrece detección de aceleración integrada avanzada para el control del estado de la máquina. El sensor piezoeléctrico puede medir la aceleración en tres ejes (X, Y y Z).
Alojado en un paquete LCC hermético, el sensor de montaje en PCB permite la instalación de un solo paquete, en lugar de tres, para ahorrar costos y espacio. Se incluye un sensor de temperatura RTD en el paquete en caso de que la aplicación requiera tanto una señal de sensor de vibración como de temperatura.
Se dice que el sensor 830M1 ofrece un excelente ancho de banda de medición, con una amplia respuesta de frecuencia de hasta 15 kHz. Está disponible en rangos dinámicos de ± 25 ga ± 2,000 gy es adecuado para maquinaria rotativa tanto de baja como de alta velocidad. Además del monitoreo del estado de la máquina, otras aplicaciones incluyen instalaciones de mantenimiento predictivo, monitoreo de vibraciones integrado, monitoreo de impactos e impactos e instalaciones de rodamientos.
Promocionando un innovador diseño dos en uno, la alta precisión de First Sensor Sensores de presión diferencial de microflujo LHD ULTRA Combine dos elementos sensores con diferentes rangos de presión en una sola carcasa. Los sensores de presión, basados en la medición térmica de microflujos, ofrecen un rango de presión máxima de hasta 5,000 Pa.
Esta es la primera vez que la empresa combina dos canales de microflujo calorimétrico y dos elementos sensores en un solo chip. Un elemento sensor garantiza una medición precisa de presiones diferenciales bajas con alta resolución, mientras que el otro está optimizado para la presión en el rango de medición superior. Esto permite a los usuarios realizar mediciones de alta precisión en los rangos inferiores o superiores de sus aplicaciones de presión.
Los sensores de presión basados en flujo ofrecen un total de tres rangos de presión: 1,250 Pa, 2,500 Pa y 5,000 Pa. Todos los modelos están disponibles en versiones unidireccionales y bidireccionales.
La serie también cuenta con un convertidor de analógico a digital de 16 bits para los rangos de presión superior e inferior. Un controlador integrado de 24 bits ofrece resultados de medición precisos en todo el rango de medición dinámica.
Otras características incluyen una impedancia de flujo extremadamente alta en combinación con una fuga de flujo baja, lo que da como resultado una alta resistencia al polvo y la humedad. Incluso en aplicaciones con conexiones de manguera largas, la respuesta y precisión del sensor permanecen sin cambios, dijo la compañía.
La serie cuenta con una excelente estabilidad a largo plazo y de compensación gracias a la compensación de compensación en tiempo real patentada y la tecnología de linealización. La precisión general suele ser del 1.5% del valor medido en todo el rango desde el 1% hasta el 100% del valor de escala completa. La reproducibilidad offset es de ± 0.02 Pa por año.
Los sensores LHD ULTRA son adecuados para aplicaciones de medición de flujo en las que se necesita un alto grado de precisión en mediciones de baja presión diferencial, dijo la compañía. Los sensores vienen con un barómetro integrado para la compensación de presión en modo común en tiempo real opcional. Esto permite la selección de la medición de flujo másico o volumétrico sin la necesidad de un dispositivo externo de referencia de presión ambiental. Se encuentran disponibles un conector FFT de factor de forma pequeño y un cable plano opcionales.
Además del sensor barométrico, cada modelo LHD ULTRA está equipado con una salida I²C o SPI digital linealizada y un sensor de temperatura integrado en el chip. Esta serie se puede utilizar en una variedad de aplicaciones, desde tecnología médica hasta HVAC y aplicaciones de control de flujo de volumen en entornos industriales hasta monitoreo de filtros de alta precisión.
Sensor de gas refrigerante R-290 de NevadaNano (Imagen: NevadaNano)
Un proveedor de tecnología de sensores de detección de gas, NevadaNano Systems presentó el R-290 sensor de gas refrigerante para detectar fugas en una variedad de aplicaciones. Utilizando la tecnología de espectrómetro de propiedades moleculares (MPS) de la compañía, el sensor de gas R-290 detecta fugas de propano en aplicaciones como HVAC & R, sistemas de refrigeradores, secadoras de ropa y máquinas expendedoras.
El propano R-290 está emergiendo como una alternativa líder a los refrigerantes de hidrofluorocarbono con alto potencial de calentamiento global (GWP), dijo la compañía. El R-290 tiene un GWP de 3, frente a más de 3,900 para un refrigerante R410.
Si se producen fugas en las unidades de R-290, que están completamente selladas y autónomas, y están expuestas a una fuente de ignición, pueden provocar incendios, por lo que se requiere la detección de incluso las fugas más pequeñas, dijo NevadaNano.
Los sensores de propano MPS informan con precisión de 0% a 100% LEL y no requieren mantenimiento de campo durante su vida útil esperada de 10 a 15 años. Los sensores integran mediciones en tiempo real y compensación ambiental incorporada para temperatura, presión y humedad. Además, son inherentemente inmunes a la deriva, la descomposición o el veneno de un contaminante, dijo la compañía.
Los sensores de flujo se utilizan generalmente para medir la cantidad y el caudal de un líquido o gas. Posifa Technologies ofrece su alta precisión Serie PLF2000 de sensores de flujo de líquido para medición de agua como reemplazo de sensores de flujo de turbina mecánicos. Midiendo caudales de hasta 700 mL / min (PLF2105) y 10 L / min (PLF2135), los dispositivos ofrecen tiempos de respuesta extremadamente rápidos de 5 ms típicos y operan en un rango de temperatura de 5 ° C a 75 ° C.
Sensores de flujo de líquido PLF2000 de Posifa (Imagen: Posifa Technologies)
Los dispositivos de la serie PLF2000 se calibran en fábrica para agua con una precisión mínima del 5% y una precisión típica del 3% para el cálculo del volumen. Los sensores cumplen con NSF / ANSI 61: Componentes del sistema de agua potable - Efectos sobre la salud y se pueden utilizar de forma segura en aparatos de agua y bebidas. La serie también cuenta con doble digital I2C y salida de voltaje para mayor flexibilidad.
Los nuevos sensores cuentan con la matriz de flujo térmico MEMS de tercera generación de Posifa, que utiliza un par de termopilas para detectar cambios en el gradiente de temperatura causados por el flujo másico. Esto ofrece una excelente relación señal-ruido y repetibilidad de 0.5% FS, dijo Posifa, y la estructura de aislamiento térmico de estado sólido en la matriz del sensor elimina la necesidad de una cavidad superficial o membrana frágil utilizada en tecnologías competidoras. Estas características permiten que los sensores se coloquen directamente en la ruta del flujo de líquido con un empaque mínimo para una mayor sensibilidad.
Además, la matriz del sensor no obstruye la ruta del flujo, dijo la compañía, lo que permite una resistencia mínima al flujo y hace posible que el líquido circule por gravedad, una caldera o una bomba de baja potencia.