Les capteurs jouent un rôle important dans les applications industrielles: mesure, surveillance et détection d'un nombre illimité de substances ou de processus. Alors que de plus en plus d'usines mettent en œuvre des systèmes d'automatisation et de contrôle avancés dans le cadre des améliorations de l'industrie 4.0 et de l'automatisation et de la connectivité de l'IdO industriel, les capteurs deviennent plus intelligents et offrent de nouvelles capacités.
L'industriel mondial capteur Le marché devrait atteindre 35.5 milliards de dollars d'ici 2027, contre 18.8 milliards de dollars en 2019, selon Étude de marché alliée. Les principaux facteurs de croissance sont l'IoT et l'Industrie 4.0, ainsi que la montée en puissance de l'automatisation industrielle, découlant des informations de paramètres critiques fournies par ces capteurs et qui ont un impact important sur les processus et les systèmes.
Il existe une variété de capteurs utilisés dans les applications industrielles. Il s'agit notamment des capteurs de proximité, de pression, de mouvement, de vibration, d'environnement, de niveau, de débit, d'humidité, de gaz et de température. Ils jouent tous un rôle essentiel pour garantir que les processus et les systèmes fonctionnent sans erreur. Voici un échantillon de plusieurs types de capteurs qui offrent des améliorations de performances et de nouvelles capacités pour les applications industrielles.
Balluff Inc. a récemment lancé deux capteurs photoélectriques qui fournissent une détection de surveillance de l'état. Revendiquant des capacités inédites sur le marché, les deux nouveaux capteurs offrent de nombreuses fonctionnalités programmables ainsi que la surveillance de l'état et les fonctionnalités avancées IO-Link de la gamme de systèmes d'automatisation et de surveillance intelligents (SAMS) de Balluff. Ce portefeuille est conçu pour éliminer les temps d'arrêt en simplifiant le dépannage, le changement et la configuration des machines, a déclaré la société.
Capteurs photoélectriques Balluff BOS0285 / BOS0286 (Image: Balluff)
Les nouveaux ajouts sont le capteur diffus BOS0285 avec triangulation et une lumière rouge laser, ce qui le rend adapté à la détection de petites pièces grâce à la suppression de l'arrière-plan et le capteur rétroréfléchissant BOS0286 avec une LED, qui peut détecter de manière fiable des objets clairs. Les capteurs BOS0285 et BOS0286 offrent des plages de détection de 30 à 250 mm et 8 mètres, respectivement.
Grâce au logiciel de gestion des appareils, ces capteurs fournissent des données internes et environnementales en temps réel, y compris la surveillance de la température, de l'humidité relative, de la détection de l'inclinaison et de la surveillance des vibrations.
Les capteurs offrent quatre modes de fonctionnement pour la détection d'objets: marche / arrêt standard, mode vitesse, mode transparent pour détecter les matériaux clairs comme le verre et mode de détection amélioré. La qualité du signal du capteur est affichée sur les LED du capteur, et les heures de fonctionnement et les fonctions de temps sont disponibles via IO-Link. Une deuxième LED fournit des informations de diagnostic.
Les deux capteurs ont été conçus pour des applications exigeantes, en particulier celles trouvées dans l'industrie alimentaire et les applications générales d'automatisation d'usine dans lesquelles des fluides agressifs et une haute pression sont utilisés pour le nettoyage. Ils ont la certification Ecolab ainsi que les classifications IP67 et IP69K. De plus, ces capteurs ont réussi les tests Washdown Plus, qui simulent plus de 1,000 cycles de lavage.
Une autre série de capteurs photoélectriques visant à minimiser les besoins de maintenance est le Série E3AS-HL des capteurs photoélectriques CMOS d'Omron Automation Americas. La nouvelle série ajoute la fonctionnalité de suppression de premier plan et d'arrière-plan pour permettre aux capteurs de détecter précisément l'objet, et ils sont configurables via IO-Link. Avec IO-Link, la série E3AS-HL peut communiquer des valeurs de distance en millimètres et apprendre à distance à définir des seuils de détection. La surveillance de sortie est également possible.
Capteurs photoélectriques CMOS E3AS-HL d'Omron Automation (Image: Omron Automation Americas)
Les capteurs offrent une détection stable même lorsque les objets varient grâce à leur réseau d'images CMOS sans souci et la possibilité d'utiliser soit un modèle à faisceau linéaire, soit un modèle à faisceau ponctuel, a déclaré Omron. Les capteurs gèrent la détection de petites pièces pour la plupart des applications et présentent une petite taille de spot pour les modèles à distance de détection de 500 mm et 150 mm. Les distances de détection sont soit de 35 à 500 mm, soit de 35 à 150 mm.
Ceci est particulièrement avantageux dans les lignes de fabrication difficiles dans lesquelles les capteurs traditionnels nécessitent souvent des ajustements de l'utilisateur pour s'adapter à la forme d'un objet ou nécessitent un changement lorsque l'opacité, la couleur ou le motif de l'objet change.
Omron a déclaré que sa technologie de détection unique réduit considérablement l'influence des motifs de couleur, de la brillance et de la forme pour fournir une détection fiable dans les exigences de production changeantes.
La série E3AS-HL dispose d'un mécanisme d'apprentissage qui facilite la configuration, avec un écran OLED qui fournit des informations d'état visibles et claires. Les capteurs offrent une variété d'options d'enseignement, y compris l'apprentissage d'objet en deux points, l'apprentissage de la suppression d'arrière-plan (BGS), l'apprentissage de la suppression du premier plan (FGS) et un réglage de fenêtre pour FGS et BGS.
Les capteurs E3AS-HL sont construits en acier inoxydable SUS316L et conviennent pour une utilisation dans des environnements difficiles avec des indices IP67 et IP69K.
Accéléromètre triaxial de TE (Image: TE Connectivity)
Il ne fait aucun doute que les temps d'arrêt des machines peuvent être coûteux. Cela signifie que des capteurs sont nécessaires pour surveiller la santé des machines. TE Connectivity Accéléromètre triaxial 830M1 offre une détection avancée de l'accélération intégrée pour la surveillance de l'état de la machine. Le capteur piézoélectrique peut mesurer l'accélération sur trois axes (X, Y et Z).
Logé dans un boîtier LCC hermétique, le capteur montable sur PCB permet une installation unique, au lieu de trois, pour des économies de coûts et d'espace. Un capteur de température RTD est inclus dans l'emballage au cas où l'application nécessite à la fois un signal de capteur de vibration et de température.
On dit que le capteur 830M1 offre une excellente bande passante de mesure, avec une large réponse en fréquence jusqu'à 15 kHz. Il est disponible dans des gammes dynamiques de ± 25 g à ± 2,000 g et convient aux machines tournantes à basse et à grande vitesse. Outre la surveillance de l'état de la machine, d'autres applications incluent les installations de maintenance prédictive, la surveillance intégrée des vibrations, la surveillance des chocs et des chocs et les installations de roulements.
Présentant un design innovant deux-en-un, la haute précision de First Sensor Capteurs de pression différentielle à microflow LHD ULTRA combinez deux éléments de détection avec différentes plages de pression dans un seul boîtier. Les capteurs de pression, basés sur la mesure thermique des microflux, offrent une plage de pression maximale allant jusqu'à 5,000 Pa.
C'est la première fois que l'entreprise combine deux canaux de microflux calorimétriques et deux éléments capteurs sur une seule puce. Un élément de détection assure une mesure précise des basses pressions différentielles avec une haute résolution, tandis que l'autre est optimisé pour la pression dans la plage de mesure supérieure. Cela permet aux utilisateurs d'effectuer des mesures de haute précision dans les plages inférieure ou supérieure de leurs applications de pression.
Les capteurs de pression basés sur le débit offrent un total de trois plages de pression: 1,250 2,500 Pa, 5,000 XNUMX Pa et XNUMX XNUMX Pa. Tous les modèles sont disponibles en versions unidirectionnelle et bidirectionnelle.
La série comprend également un convertisseur analogique-numérique 16 bits pour les plages de pression supérieure et inférieure. Un contrôleur embarqué 24 bits fournit des résultats de mesure précis sur toute la plage de mesure dynamique.
Les autres caractéristiques comprennent une impédance de débit extrêmement élevée associée à une fuite à faible débit, ce qui se traduit par une résistance élevée à la poussière et à l'humidité. Même dans les applications avec de longs raccords de tuyaux, la réponse et la précision du capteur restent inchangées, a déclaré la société.
La série revendique une excellente stabilité à long terme et du décalage grâce à la compensation de décalage en temps réel brevetée et à la technologie de linéarisation. La précision globale est généralement de 1.5% de la valeur mesurée sur toute la plage de 1% à 100% de la valeur pleine échelle. La reproductibilité du décalage est de ± 0.02 Pa par an.
Les capteurs LHD ULTRA sont bien adaptés aux applications de mesure de débit dans lesquelles un haut degré de précision est nécessaire pour les mesures de basse pression différentielle, a déclaré la société. Les capteurs sont livrés avec un baromètre intégré pour une compensation de pression en mode commun en temps réel en option. Cela permet de sélectionner une mesure de débit massique ou volumétrique sans avoir besoin d'un dispositif de référence de pression ambiante externe. Un connecteur FFT à petit facteur de forme et un câble ruban sont disponibles en option.
En plus du capteur barométrique, chaque modèle LHD ULTRA est équipé d'une sortie I²C ou SPI numérique linéarisée et d'un capteur de température intégré sur puce. Cette série peut être utilisée dans une gamme d'applications allant de la technologie médicale aux applications HVAC et de contrôle du débit volumique dans les environnements industriels à la surveillance de filtre de haute précision.
Capteur de gaz réfrigérant R-290 de NevadaNano (Image: NevadaNano)
Un fournisseur de technologie de capteur de détection de gaz, NevadaNano Systems a présenté le R-290 capteur de gaz réfrigérant pour détecter les fuites dans une gamme d'applications. En utilisant la technologie du spectromètre à propriétés moléculaires (MPS) de la société, le capteur de gaz R-290 détecte les fuites de propane dans des applications telles que CVC & R, systèmes de réfrigération, sécheuses et distributeurs automatiques.
Le propane R-290 est en train de devenir une alternative de premier plan aux réfrigérants hydrofluorocarbones à fort potentiel de réchauffement planétaire (GWP), a déclaré la société. Le R-290 a un GWP de 3, contre plus de 3,900 410 pour un réfrigérant RXNUMX.
Si des fuites se produisent dans les unités R-290, qui sont entièrement scellées et autonomes, et sont exposées à une source d'inflammation, elles peuvent provoquer des incendies, nécessitant ainsi la détection même des plus petites fuites, a déclaré NevadaNano.
Les capteurs de propane MPS signalent avec précision de 0% à 100% de la LIE et ne nécessitent aucun entretien sur le terrain pendant leur durée de vie prévue de 10 à 15 ans. Les capteurs intègrent des mesures en temps réel et une compensation environnementale intégrée pour la température, la pression et l'humidité. En outre, ils sont intrinsèquement immunisés contre la dérive, la pourriture ou le poison des contaminants, a déclaré la société.
Les capteurs de débit sont généralement utilisés pour mesurer la quantité et le débit d'un liquide ou d'un gaz. Posifa Technologies offre sa haute précision Série PLF2000 de capteurs de débit de liquide pour le comptage de l'eau en remplacement des capteurs de débit mécaniques à turbine. Mesurant des débits allant jusqu'à 700 ml / min (PLF2105) et 10 L / min (PLF2135), les appareils offrent des temps de réponse extrêmement rapides de 5 ms typiques et fonctionnent sur une plage de température de 5 ° C à 75 ° C.
Capteurs de débit liquide PLF2000 de Posifa (Image: Posifa Technologies)
Les appareils de la série PLF2000 sont étalonnés en usine pour l'eau à un minimum de 5% et une précision typique de 3% pour le calcul du volume. Les capteurs sont conformes à la norme NSF / ANSI 61: Composants du système d'eau potable - Effets sur la santé et peuvent être utilisés en toute sécurité dans les appareils à eau et à boissons. La série comprend également un double I numérique2Sortie C et tension pour une plus grande flexibilité.
Les nouveaux capteurs sont équipés de la filière à flux thermique MEMS de troisième génération de Posifa, qui utilise une paire de thermopiles pour détecter les changements de gradient de température causés par le débit massique. Cela offre un excellent rapport signal sur bruit et une répétabilité de 0.5% FS, a déclaré Posifa, et la structure d'isolation thermique à l'état solide sur la matrice du capteur élimine le besoin d'une cavité de surface ou d'une membrane fragile utilisée dans les technologies concurrentes. Ces caractéristiques permettent aux capteurs d'être placés directement dans le trajet d'écoulement du liquide avec un emballage minimal pour une sensibilité plus élevée.
En outre, la filière du capteur n'obstrue pas le chemin d'écoulement, a déclaré la société, ce qui permet une résistance à l'écoulement minimale et permet de faire circuler du liquide par gravité, une chaudière ou une pompe de faible puissance.