Датчики играют большую роль в промышленных приложениях: измерение, мониторинг и обнаружение любого количества веществ или процессов. По мере того, как все больше предприятий внедряют передовые системы автоматизации и управления в рамках Индустрии 4.0, а также улучшения автоматизации и связи промышленного Интернета вещей, датчики становятся умнее и предлагают новые возможности.
Мировая промышленная датчик ожидается, что к 35.5 году рынок достигнет 2027 млрд долларов по сравнению с 18.8 млрд долларов в 2019 году. Исследования рынка союзников. Основными факторами, способствующими росту, являются Интернет вещей и Индустрия 4.0, а также рост промышленной автоматизации, проистекающие из важной информации о параметрах, которую предоставляют эти датчики, которая оказывает большое влияние на процессы и системы.
В промышленных приложениях используются различные датчики. К ним относятся датчики приближения, давления, движения, вибрации, окружающей среды, уровня, расхода, влажности, газа и температуры. Все они играют жизненно важную роль в обеспечении безошибочной работы процессов и систем. Вот примеры нескольких типов датчиков, которые предлагают улучшения производительности и новые возможности для промышленных приложений.
Balluff Inc. недавно запустила два фотоэлектрические датчики которые обеспечивают отслеживание состояния. Обладая возможностями, которые ранее не были представлены на рынке, два новых датчика предлагают множество программируемых функций, а также функции мониторинга состояния и расширенные функции IO-Link из портфеля Smart Automation and Monitoring System (SAMS) компании Balluff. Этот портфель разработан для устранения простоев за счет упрощения поиска и устранения неисправностей, переналадки и настройки машин, заявили в компании.
Фотоэлектрические датчики Balluff BOS0285 / BOS0286 (Изображение: Balluff)
Нововведениями являются диффузный датчик BOS0285 с триангуляцией и лазерным красным светом, что делает его подходящим для обнаружения мелких деталей благодаря подавлению фона, и ретрофлексный датчик BOS0286 со светодиодом, который может надежно обнаруживать четкие объекты. Датчики BOS0285 и BOS0286 предлагают диапазон срабатывания 30–250 мм и 8 метров соответственно.
С помощью программного обеспечения для управления устройством эти датчики предоставляют внутренние данные и данные об окружающей среде в режиме реального времени, включая мониторинг температуры, относительной влажности, определение наклона и мониторинг вибрации.
Датчики предлагают четыре рабочих режима для обнаружения объектов: стандартный режим включения / выключения, скоростной режим, прозрачный режим для обнаружения прозрачных материалов, таких как стекло, и расширенный режим обнаружения. Качество сигнала датчика отображается на светодиодах на датчике, а часы работы и функции времени доступны с помощью IO-Link. Второй светодиод предоставляет диагностическую информацию.
Оба датчика были разработаны для требовательных приложений, особенно в пищевой промышленности и в системах общей автоматизации производства, в которых для очистки используются агрессивные среды и высокое давление. Они имеют сертификат Ecolab, а также рейтинги IP67 и IP69K. Кроме того, эти датчики прошли тестирование Washdown Plus, которое имитирует более 1,000 циклов промывки.
Еще одна серия фотоэлектрических датчиков, направленных на минимизацию требований к техническому обслуживанию, - это Серия E3AS-HL фотоэлектрических датчиков CMOS от Omron Automation Americas. В новой серии добавлены функции подавления переднего плана и фона, чтобы датчики могли точно обнаруживать объект, и их можно настроить через IO-Link. С помощью IO-Link серия E3AS-HL может передавать значения расстояния в миллиметрах и дистанционно обучаться установке порогов обнаружения. Также возможен мониторинг выхода.
Фотоэлектрические датчики CMOS E3AS-HL компании Omron Automation (Изображение: Omron Automation Americas)
Датчики обеспечивают стабильное обнаружение даже при изменении объектов благодаря массиву изображений CMOS. technology и возможность использовать модель линейного луча или точечного луча, сообщила компания Omron. Датчики обеспечивают обнаружение мелких деталей в большинстве случаев и имеют небольшой размер пятна для моделей с расстоянием срабатывания 500 мм и 150 мм. Расстояние срабатывания составляет 35–500 мм или 35–150 мм.
Это особенно полезно на сложных производственных линиях, на которых традиционные датчики часто требуют пользовательских настроек для соответствия форме объекта или требуют замены при изменении непрозрачности, цвета или рисунка объекта.
Компания Omron сообщила, что ее уникальная сенсорная технология значительно снижает влияние цветовых узоров, глянца и формы, обеспечивая надежное обнаружение при изменении производственных требований.
Серия E3AS-HL оснащена обучающим механизмом, который упрощает настройку, с OLED-дисплеем, который обеспечивает видимую и четкую информацию о состоянии. Датчики предлагают множество вариантов обучения, включая двухточечное обучение объекта, обучение с подавлением фона (BGS), обучение с подавлением переднего плана (FGS) и настройку окна как для FGS, так и для BGS.
Датчики E3AS-HL изготовлены из нержавеющей стали SUS316L и подходят для использования в суровых условиях со степенью защиты IP67 и IP69K.
Трехосный акселерометр TE (Изображение: TE Connectivity)
Несомненно, простой оборудования может дорого обойтись. Это означает, что датчики необходимы для контроля состояния оборудования. TE Connectivity's Акселерометр трехосный 830М1 предлагает расширенные встроенные средства измерения ускорения для мониторинга состояния машины. Пьезоэлектрический датчик может измерять ускорение по трем осям (X, Y и Z).
Размещенный в герметичном корпусе LCC, датчик для монтажа на печатной плате позволяет устанавливать один пакет вместо трех для экономии средств и места. В комплект поставки входит датчик температуры RTD на тот случай, если в приложении требуется сигнал датчика вибрации и температуры.
Считается, что датчик 830M1 предлагает отличную полосу пропускания для измерения с широким частотным диапазоном до 15 кГц. Он доступен в динамическом диапазоне от ± 25 г до ± 2,000 г и подходит как для низко-, так и для высокоскоростного вращающегося оборудования. Помимо мониторинга состояния машин, к другим приложениям относятся системы профилактического обслуживания, встроенный мониторинг вибрации, мониторинг ударов и ударов, а также установка подшипников.
Рекламируя инновационный дизайн «два в одном», высокоточный датчик First Sensor Датчики дифференциального давления LHD ULTRA microflow объединить два чувствительных элемента с разными диапазонами давления в одном корпусе. Датчики давления, основанные на тепловом измерении микропотоков, обеспечивают максимальный диапазон давления до 5,000 Па.
Впервые компания объединила два калориметрических канала микропотока и два сенсорных элемента на одном кристалле. Один чувствительный элемент обеспечивает точное измерение низких дифференциальных давлений с высоким разрешением, а другой оптимизирован для давления в верхнем диапазоне измерения. Это позволяет пользователям проводить высокоточные измерения в нижнем или верхнем диапазонах давления.
Датчики давления на основе расхода предлагают в общей сложности три диапазона давления: 1,250 Па, 2,500 Па и 5,000 Па. Все модели доступны в однонаправленной и двунаправленной версиях.
Серия также оснащена 16-битным аналого-цифровым преобразователем для верхнего и нижнего диапазонов давления. Встроенный 24-битный контроллер обеспечивает точные результаты измерений во всем динамическом диапазоне измерений.
Другие особенности включают чрезвычайно высокое сопротивление потока в сочетании с низкой утечкой потока, что приводит к высокой устойчивости к пыли и влаге. По заявлению компании, даже в приложениях с длинными шланговыми соединениями чувствительность и точность датчика остаются неизменными.
Эта серия отличается превосходной долговременной стабильностью и стабильностью смещения благодаря запатентованной компенсации смещения в реальном времени и технологии линеаризации. Общая точность обычно составляет 1.5% от измеренного значения во всем диапазоне от 1% до 100% от полной шкалы. Воспроизводимость смещения составляет ± 0.02 Па в год.
По заявлению компании, датчики LHD ULTRA хорошо подходят для измерений расхода, в которых требуется высокая степень точности при измерениях низкого перепада давления. Датчики поставляются со встроенным барометром для дополнительной компенсации синфазного давления в реальном времени. Это позволяет выбрать измерение массового или объемного расхода без необходимости использования внешнего эталонного устройства для измерения давления окружающей среды. Доступны дополнительный соединитель БПФ малого форм-фактора и ленточный кабель.
В дополнение к барометрическому датчику каждая модель LHD ULTRA оснащена линеаризованным цифровым выходом I²C или SPI и встроенным датчиком температуры. Эту серию можно использовать в широком спектре приложений, от медицинских технологий до систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и приложений для регулирования объемного расхода в промышленных условиях до высокоточного мониторинга фильтров.
Датчик газа хладагента R-290 от NevadaNano (Изображение: NevadaNano)
Компания NevadaNano Systems, поставщик сенсорной техники для обнаружения газов, представила R-290. датчик газа хладагента для обнаружения утечек в различных областях применения. Используя технологию спектрометра молекулярных свойств (MPS) компании, датчик газа R-290 обнаруживает утечки пропана в таких приложениях, как HVAC & R, холодильные системы, сушилки для одежды и торговые автоматы.
Пропан R-290 становится ведущей альтернативой гидрофторуглеродным хладагентам с высоким потенциалом глобального потепления (GWP), заявили в компании. R-290 имеет GWP 3 по сравнению с более чем 3,900 для хладагента R410.
По словам NevadaNano, если утечки происходят в установках с R-290, которые полностью герметичны и автономны и подвергаются воздействию источника воспламенения, они могут вызвать пожар, что требует обнаружения даже самых маленьких утечек.
Датчики пропана MPS точно сообщают от 0% до 100% нижнего предела взрываемости и не требуют обслуживания в полевых условиях в течение ожидаемого срока службы от 10 до 15 лет. Датчики объединяют измерения в реальном времени и встроенную компенсацию окружающей среды по температуре, давлению и влажности. Кроме того, они по своей природе невосприимчивы к сносу, разложению или отравлению загрязняющих веществ, заявили в компании.
Датчики потока обычно используются для измерения количества и расхода жидкости или газа. Posifa Technologies предлагает свои высокоточные Датчики расхода жидкости серии PLF2000 для учета воды в качестве замены механических турбинных датчиков расхода. Измеряя скорость потока до 700 мл / мин (PLF2105) и 10 л / мин (PLF2135), устройства предлагают чрезвычайно быстрое время отклика, обычно 5 мс, и работают в диапазоне температур от 5 ° C до 75 ° C.
Датчики потока жидкости PLF2000 от Posifa (Изображение: Posifa Technologies)
Устройства серии PLF2000 откалиброваны на заводе для воды с минимальной точностью 5% и стандартной точностью 3% для расчета объема. Датчики соответствуют требованиям NSF / ANSI 61: «Компоненты системы питьевой воды - воздействие на здоровье» и могут безопасно использоваться в приборах для воды и напитков. Серия также имеет двойной цифровой I2C и выходное напряжение для большей гибкости.
В новых датчиках используется матрица теплового потока MEMS третьего поколения компании Posifa, в которой используется пара термобатарей для обнаружения изменений температурного градиента, вызванных массовым расходом. По словам Posifa, это обеспечивает превосходное отношение сигнал / шум и повторяемость 0.5% полной шкалы, а твердотельная термоизоляционная структура на матрице датчика устраняет необходимость в поверхностной полости или хрупкой мембране, используемых в конкурирующих технологиях. Эти особенности позволяют размещать датчики непосредственно на пути потока жидкости с минимальной упаковкой для более высокой чувствительности.
Кроме того, по заявлению компании, матрица датчика не препятствует прохождению потока, что обеспечивает минимальное сопротивление потоку и позволяет циркулировать жидкость самотеком, через бойлер или маломощный насос.