Важность датчиков в промышленности
На современных промышленных площадках огромную роль играют различные датчики. Производители стремятся адаптировать свою продукцию в соответствии с требованиями рынка, которые постоянно меняются, используя альтернативные варианты реализации. Датчики, которые измеряют расстояние (положение, ориентацию и присутствие), широко применяются в тех сферах, где необходимо определять расстояние до объектов или их присутствие. Эти устройства являются критически важными инструментами на всех производствах, где внедрена автоматизация.
Индуктивные датчики
Эти датчики предназначены только для обнаружения металлических объектов. Ранее они работали исключительно с железом и ферромагнитами, однако современные индуктивные датчики способны взаимодействовать и с цветными металлами. Еще одни популярные датчики в промышленности — это оптические и фотоэлектрические, которые по своему принципу действия достаточно просты, так как им нужно лишь поглощать, отражать или рассеивать световые волны, излучаемые фотодатчиками. Сегодня на рынке существуют самообучающиеся фотоэлектрические датчики, которые способны адаптироваться в процессе работы.
Емкостные датчики
Эта категория устройств отвечает за измерение изменения величины контролируемого объекта. Однако дальность их работы ограничена — всего 80 мм. Для измерения на больших расстояниях используются ультразвуковые датчики. Принцип их функционирования основан на измерении времени, за которое ультразвуковые волны проходят от объекта до датчика и обратно.
Электрические расходомеры
Датчики в этой группе различаются по принципу работы и сегменту рынка:
- Корроли́совые: работают за счет инерционных сил, которые влияют на движущиеся объекты в системе;
- Тепловые: принцип действия основан на переносе тепла от нагревателей к термочувствительным элементам. Хотя их точность довольно низкая, они эффективно работают на низких скоростях потоков жидкостей или газов;
- Вихревые: функционируют на основе турбулентности, которая возникает вблизи погруженных в жидкость тел.
По характеру измеряемого давления эти устройства подразделяются на:
- Абсолютное давление: состояние, при котором система находится в вакууме;
- Относительное давление: чаще всего встречается в системах водоснабжения.
Газовые датчики
Каталептические датчики предназначены для контроля химического состава газовых смесей в зонах, где важно следить за процессом горения. Они имеют слой оксида, который преобразует концентрированный газ в электрический импульс. Популярность таких устройств обусловлена их простотой в эксплуатации и неприхотливостью. Следующий тип газовых датчиков — инфракрасные, которые поглощают инфракрасное излучение многоатомных газов. Анализ газа зависит от длины волны, а точность полученных данных превышает средние показатели. Среди недостатков можно отметить высокую себестоимость, хотя она со временем снижается.
Температурные датчики
Эти датчики в основном используются в металлургической (сталеплавильные печи), теплоэнергетической (выпаливальные печи, нагреватели) и химической промышленности (реакторы). Они делятся на бесконтактные и контактные. Контактные датчики должны непосредственно контактировать с объектами измерения и представлены термопарами и термоопорами, которые являются доступными по цене.