Czujniki, przetworniki czy detektory to specjalistyczne urządzenia elektroniczne lub elektryczne. Jak można określić przeznaczenie czujników przemysłowych? Czujniki to podzespoły większych układów, które mierzą i wykrywają zmiany parametrów sprzętu przemysłowego. Co dokładnie są w stanie mierzyć? Czujniki kontrolują w maszynach przemysłowych temperaturę, położenie czy przemieszczenie. To oczywiście nie wszystko. Co jeszcze mogą nadzorować czujniki? Potrafią wykrywać wycieki chemikaliów, pojawienie się ognia czy gazu. Obecnie jest wiele rodzajów czujników elektronicznych. Jaki typy czujników warto jeszcze poznać? W jakich jeszcze celach się je produkuje? O tym piszemy poniżej.
Przeznaczenie czujników przemysłowych jest bardzo szerokie. I co ciekawe, to od zastosowania czujnika zależy rodzaj użytej technologii do jego produkcji. Niektóre z czujników są zaprojektowane w celu wykrywania właściwości fizycznych. W przeciwieństwie do czujników monitorujących sam ruch. Jak można osiągnąć tak różne cele projektując, a później produkując dany typ czujnika? Wykorzystuje się do tego zupełnie różne technologie. Jakie to mogą być metody? Są to technologie takie jak optyczne czy pojemnościowe. Czy są jeszcze inne systemy stosowane w projektowaniu czujników o różnym przeznaczeniu? To metody magneto-rezystancyjne i ultradźwiękowe. Co ostatecznie decyduje o przeznaczeniu czujnika przemysłowego i jego charakterze? Kluczowe jest tutaj środowisko, w jakim będzie on używany.
Czujniki w przemyśle muszą zapewniać wysoką wydajność i być wykonane z najbardziej odpornych materiałów. Dlaczego to takie istotne? Przeznaczenie czujników przemysłowych wymaga tego, aby zapewniały wydajność nawet w ekstremalnych warunkach. Co to oznacza? Czujniki często muszą pracować w trudnych i niedostępnych miejscach. Trudne środowisko pracy należy tutaj rozumieć jako ekstremalnie niskie lub wysokie temperatury, wysoką wilgoć czy wibracje. Zadanie poszczególnych czujników najlepiej zobrazować na konkretnych przykładach. Poniżej omówimy najważniejsze rodzaje czujników przemysłowych, względem wartości będącej obiektem ich pomiaru. Pozwoli to najlepiej zobrazować różnorodne przeznaczenie czujników przemysłowych. Jakie zatem możesz spotkać typy czujników, poszukując konkretnego rodzaju do swojej firmy? Sprawdźmy, co jest dostępne obecnie na rynku części do maszyn.
Tak jak wspomnieliśmy powyżej, rodzaj czujnika zależy bezpośrednio od tematu objętego jego pomiarem. Na rynku występują więc czujniki zbliżeniowo-pojemnościowe, czujniki temperatury czy ciśnienia. Możesz spotkać także w ofertach sklepów czujniki fotoelektryczne, nazywane także zbliżeniowymi czujnikami optycznymi. Które z typów czujników warto poznać w pierwszej kolejności? Sprawdzamy przeznaczenie czujników przemysłowych, które są najczęściej wykorzystywane do pomiarów na liniach produkcyjnych.
Przeznaczenie przemysłowych czujników położenia i prędkości
Pomiar prędkości i pozycji przychodzi na myśl jako jeden z pierwszych. Gdzie tego typu pomiar jest wymagany w przemyśle? Potrzeba mierzenia prędkości i położenia jest priorytetem w pętlach sprzężenia zwrotnego, pozycjonowaniu i sterowaniu prędkością. Co dokładnie monitorują czujniki prędkości i czujnik położenia? Tego typu elementy mierzą odległość przebytą przez dowolne urządzenie. Zaczynają swój pomiar od pozycji odniesienia maszyny lub przez „ruch kątowy" ewentualnie obrót. Aby lepiej zrozumieć temat czujnika położenia, najlepiej przywołać przykład takiego elementu.
Popularny potencjometr jest właśnie rodzajem „czujnika położenia". Potencjometr to najczęściej używany czujnik do pomiaru przemieszczenia lub odległości obiektu. Jaki typ ruchu mogą mieć mierzone obiekty? Ruch obiektów może być liniowy lub obrotowy. Z jakich elementów składa się w takim razie potencjometr? Składa się on ze styku wycieraczki, który jest przymocowany do walu mechanicznego. Potencjometry działają jako dzielniki napięcia i są czujnikami analogowymi. Jak już wspomnieliśmy ten wał może się poruszać liniowo jak suwak albo obrotowo (kątowo). Jaki jest tego efekt? Ten ruch powoduje zmianę wartości oporu pomiędzy dwoma połączeniami końcowymi i wycieraczką. W rezultacie, wytwarzany jest elektryczny sygnał wyjściowy. Jaką informację zawiera? Przedstawia proporcjonalną zależność między wartością rezystancji, a położeniem rzeczywistym wycieraczki na torze rezystencjalnym. Jakie są popularne typy tych czujników położenia? To potencjometry z cermetalu i tworzyw sztucznych.
Przeznaczenie przemysłowych czujników ciśnienia i siły
Okazuje się, że istnieje wiele sposobów pomiaru ciśnienia i siły. Jak najczęściej sprawdza się ich wartość? Najczęściej siła jest przekształcana w zmianę długości lub wysokość sprężyny. Kluczowa jest różnica wymiarów. Jest ona następnie mierzona za pomocą LVDT. Kolejno, materiały piezoelektryczne po odkształceniu wytwarzają prąd. W jakich sytuacjach czujniki ciśnienia są najbardziej przydatne w przemyśle? Jest ich całkiem sporo.
Jaki jest zasięg działania czujników ciśnienia? Znajdują zastosowanie w wielu typach urządzeń. Głównie tam, gdzie mamy do czynienia z gazami. Jakie jest przeznaczenie czujników przemysłowych do mierzenia ciśnienia? Takie elementy stosuje się przede wszystkim w zbiornikach z azotem i tlenem. Są również wykorzystywane w urządzeniach typu HVAC czy sprężarkach. Czujniki ciśnienia sterują także procesami. Czujnik ciśnienia to produkt, który występuje w różnych typach i rozmiarach. Jak natomiast przedstawia się przydatność czujników siły?
Czujniki siły / momentu są podzielone na dwa typy. Są to odpowiednio czujnik ilościowy oraz czujnik jakościowy. Pierwszy z nich, czyli czujnik jakościowy mierzy siłę i określa jej wartość. Wykonuje ten pomiar w odniesieniu do sygnału elektrycznego. A jak pracuje czujnik jakościowy? Tego typu sensor wskazuje na obecność odpowiednio dużej siły, jeśli jest przyłożona lub nie. Czujniki siły są używane w naprawdę wielu zastosowaniach przemysłowych. W czym są najbardziej przydatne? Jakie jest przeznaczenie czujników przemysłowych do mierzenia siły? Są one powszechnie wykorzystywane do rozpoznawania obciążenia i ściskania. Używa się ich do robotycznych efektorów końcowych, czy niezmiennej kontroli naprężenia i sprzętu do łączenia drutów.
Czujniki zbliżeniowe wykrywają obecność obiektów , rejestrując każdy kontakt fizyczny. Z czego składa się taki czujnik zbliżeniowy? Taki sensor posiada głowicę. Może ona być optyczna lub indukcyjna. Występują także w czujnikach zbliżeniowych głowice pojemnościowe. Taki czujnik posiada w swojej obudowie także wzmacniacz. Czy to już wszystkie elementy czujnika zbliżeniowego? Ma on jeszcze dwa obwody: detektora i obwód wyjściowy. Inaczej TTL czy przekaźnik półprzewodnikowy. Brzmi skomplikowanie? Czujniki składające się tylu elementów są powszechnie stosowane. Gdzie najczęściej można je spotkać w użyciu? Ich zasięg jest wykorzystywany w automatyce przemysłowej. Podłączonej do linii przekaźników i nie tylko. Czujniki zbliżeniowe swoje zastosowanie znajdują także w obrabiarkach. Te z nich, które mają czujniki cyfrowe wykrywają dzięki nim obecność obiektu. Warto wspomnieć, że występuje kilka rodzajów samych czujników zbliżeniowych. Jakie z nich są najciekawsze?
Warto poznać lepiej optyczne czujniki zbliżeniowe. Ten typ produktów składa się ze źródła światła i detektora światła. Źródłem jest zazwyczaj światło typu LED, a detektorem w tym układzie jest fototranzystor. Sygnał jest specjalnie modulowany, aby zminimalizować opcje oświetlenia otoczenia. Ciekawi Cię, jakie zastosowanie te czujniki znajdują w produkcji? W przemyśle czujniki zbliżeniowe bardzo często używane są chociażby do liczenia pojemników. Czujniki tego typu potrafią kontrolować wysokości stosu produktów czy poziom cieczy.
Optyczne czujniki zbliżeniowe działają w trzech trybach pracy:
Co jeszcze cechuje optyczne czujniki przemysłowe? Warto zaznaczyć, że są to sensory całkowicie bezkontaktowe. Ponadto nie wykazują wrażliwości na wibracje oraz wstrząsy. Co jeszcze warto wiedzieć o ich konstrukcji? Tego typu czujniki zbliżeniowe nie mają żadnych ruchomych elementów czy części.
Ultradźwiękowe czujniki zbliżeniowe to bardzo ciekawy typ sensorów. Jak działają takie czujniki? Ten rodzaj czujników zbliżeniowych, używa impulsu dźwiękowego do pomiaru czasu lotu i amplitudy. Ciekawi Cię, jakiej częstotliwości jest to sygnał? Ten impuls ma częstotliwość 40 kHz-2 MHz. Jak i gdzie stosuje się ten rodzaj czujników przemysłowych? Ultradźwiękowe czujniki są stosowane jako ostrzeżenie o zbliżaniu się obiektu. Do czego się przydają? Czujniki te ostrzegają przed prawdopodobną kolizją i wykrywają poziomy ciał stałych a także cieczy.
Do wykrywania jakich obiektów mają szczególne zastosowanie? Czujniki ultradźwiękowe zbliżeniowe wykrywają materię, w przypadku której normalne fotokomórki nie mogą być użyte. Służą więc do pomiaru poziomu ciał stałych i cieczy. Potrafią wykryć także przezroczyste przedmioty. Taki czujnik zareaguje na pojawienie się takich obiektów, jak plastikowe filtry czy szklane butelki.
Warto jeszcze wspomnieć o przeznaczeniu czujników pojemnościowych i czujników indukcyjnych. To bardzo solidne sensory, które cechuje wyjątkowa niezawodność. Czym różnią się między sobą? Czujniki indukcyjne używają lokalnych zmian pola magnetycznego. Wykrywają w ten sposób metal. Jak pracują natomiast czujniki pojemnościowe? Jak wskazuje ich nazwa, wykorzystują lokalne zmiany pojemności. W przeciwieństwie do czujników indukcyjnych, są to zmiany spowodowane obiektami niemetalowymi.
Jakie jest przeznaczenie przemysłowych czujników temperatury i wilgotności? To jedne z podstawowych sensorów wykorzystywanych na terenie niemal każdego zakładu przemysłowego. Czujniki te gromadzą informacje dotyczące temperatury, pochodzącej z danego źródła. Jednak jak wygląda ich działanie? Tego typu czujnik zmienia następnie informację o odnotowanej temperaturze i zmienia ją w postać nadającą się do odczytu. Czujniki wilgotności mają z kolei za zadanie stały monitoring poziomu wilgotności powietrza. W zależności od procesu produkcyjnego, ta wartość może mieć różny poziom. Czujniki temperatury i wilgotności są ze względów praktycznych często ze sobą połączone w ramach jednej aparatury. Co o tym decyduje? Wysoka temperatura i woda bezpośrednio wpływają na wzrost wilgoci w powietrzu. Ten prosty przykład pokazuje, dlaczego te dwa rodzaje sensorów są często w jednym urządzeniu. Jakie czujniki możesz spotkać na rynku? Wybór odpowiedniego czujnika do temperatury zależy od medium, jakie ma być wykrywane. Ważne jest także docelowe środowisko pracy takiego czujnika.
Popularne czujniki temperatury to między innymi:
Jak tego typu czujniki wspierają proces produkcyjny? Automatyka linii produkcyjnej posiadając dane o przegrzaniu uruchamia odpowiednie działania, aby temu zapobiec. Automatyzacja procesów naprawczych pozwala na interwencję wobec wychylenia temperatury bez udziału pracowników. To jasno pokazuje, jak przydatne są czujniki w przemyśle.
Akcelerometry to przetworniki z pełnym kontaktem, zwykle montowane w urządzeniach o wysokiej częstotliwości. Akcelerometry wykorzystują efekt piezoelektryczny. Czujniki przyspieszenia są również wykorzystywane do wykrywania drgań. Czujniki osadzone w zastosowaniach przemysłowych, takich jak sprężarki osiowe i turbiny gazowe, wykrywają sygnały drgań o wysokiej częstotliwości, połączone z podporami łożysk, rezonansami fundamentów i obudowy itp. Wykrywają statyczne przemieszczenia wałów, odpowiedź niewyważenia, niewspółosiowość, niestabilności dynamiczne.
Czujniki monitorowania drgań pomagają w lokalizowaniu uszkodzeń maszyny. To jednak nie wszystko. Zapobiegają jednocześnie uszkodzeniom wtórnym, które generowałyby koszty. Wibracje są często mierzone za pomocą ceramicznego czujnika piezoelektrycznego lub akcelerometru.
Wybór odpowiedniego czujnika ma kluczowe znaczenie dla projektu systemu sterowania. Jakie cechy należy wziąć pod uwagę wybierając odpowiedni czujnik? Jeśli chcesz dobrze przygotować plan całego systemu sterowniczego, weź pod uwagę kilka kluczowych cech. Dokładność, typ wyjścia, czas odpowiedzi, łączność to kilka cech, które należy wziąć pod uwagę podczas wyboru. Poszczególne czujniki są połączone ze sterownikiem głównym za pomocą modułu. Aby to połączenie działało bez zarzutu, zwróć uwagę wybierając czujniki na:
Sterownik logiczny, odbiera sygnał z czujnika, a następnie przetwarza zgodnie z wymaganiami aplikacji. Jako centrum dowodzenia bierze pod uwagę zmienną z czujnika i po wykonaniu linii programu wysterowuje odpowiednie wyjście. Sensory w aplikacji ze sterownikiem PLC są niezbędne, dają pełen obraz obiektu potrzebny do sterowania procesem produkcyjnym.
Szukasz czujnika do użytku przemysłowego wysokiej jakości? A może potrzebujesz tylko konkretnej części do czujnika? Akcesoria do maszyn przemysłowych, jak i części zamienne znajdziesz w ofercie naszego sklepu. Platforma sprzedażowa Optiba ma szeroki asortyment elementów wymiennych do różnych urządzeń wykorzystywanych w produkcji wielu branż. Omówione powyżej w tym artykule czujniki przemysłowe mają zastosowanie w systemach automatyki przemysłowej i procesach produkcyjnych. Znajdziesz je w naszej ofercie. Automatyzacja przemysłowa obejmuje wiele rodzajów czujników. Jako firma Optiba mamy stałą współpracę z wiodącymi producentami w branży projektującymi szeroką gamę czujników przemysłowych. Dlatego jesteśmy w stanie zaoferować Twojej firmie najlepsze ceny i jednocześnie wysoką jakość produktów. W ofercie sklepu nie znajdujesz interesującej Cię części? Nic straconego, nasza firma specjalizuje się w dystrybucji nawet trudnodostępnych części zamiennych do maszyn. Nie wahaj się złożyć zapytania ofertowego. Zachęcamy do kontaktu. Nasi specjaliści pomogą Ci wybrać czujnik odpowiadający konkretnej technologii i jego przeznaczeniu.
Podsumowując temat czujników przemysłowych, należy uznać, że rodzajów tych elementów jest naprawdę sporo. Ich konkretny rodzaj zależy ściśle od przeznaczenia sensora. Różne wartości fizykochemiczne mają właściwe sobie czujniki przemysłowe. Niezależnie od tego, jaki typ czujnika wybierzesz, warto kupować w sprawdzonym sklepie. Tylko oficjalna dystrybucja gwarantuje wysoką jakość produktów. Jeśli szukasz czujnika o przeznaczeniu profesjonalnym, zwróć się z tym do nas! W naszym sklepie Optiba uzyskasz fachową pomoc i wsparcie w zakupie czujników przemysłowych.
