PowerPoint-presentatie
advertisement
Installatiemethoden 6 ET Foto Heidelberg Ivan Maesen 1 Sensoren Algemeen Algemene werking van sensoren Werking inductieve sensor Werking capacitieve sensor Werking optische sensoren Werking ultrasone sensor Uitvoeringsvormen Eigenschappen en keuzecriteria Aansluiten van sensoren Testen van sensoren Ivan Maesen 2 Sensoren - Algemeen Inductieve sensoren Capacitieve sensoren Optische sensoren Magnetische sensoren Ultrasone sensoren Foto Turck Ivan Maesen 3 Sensoren – Algemene werking Ivan Maesen 4 Sensoren – Algemene werking Ivan Maesen 5 Sensoren – Algemene werking Ivan Maesen 6 Sensoren - Werking van de inductieve sensor Foto Siemens Ivan Maesen 7 Sensoren - Werking van de inductieve sensor Eerst enkele toepassingsvoorbeelden… Detectie van blik en deksel Foto Siemens Ivan Maesen 8 Sensoren - Werking van de inductieve sensor Eerst enkele toepassingsvoorbeelden… Controle van afbreken van boorkop Foto Siemens Ivan Maesen 9 Sensoren - Werking van de inductieve sensor Eerst enkele toepassingsvoorbeelden… Positionering en controle draaizin Foto Siemens Ivan Maesen 10 Sensoren - Werking van de inductieve sensor Eerst enkele toepassingsvoorbeelden… Standdetectie van een klep Foto Siemens Ivan Maesen 11 Sensoren - Werking van de inductieve sensor oscillator gelijkrichtier smitt-trigger versterker spoel Ivan Maesen 12 Sensoren - Werking van de inductieve sensor Warmteontwikkeling Ivan Maesen Amplitude kleiner 13 Sensoren - Werking van de capacitieve sensor Foto Siemens Ivan Maesen 14 Sensoren - Werking van de capacitieve sensor Eerst enkele toepassingsvoorbeelden… Detectie vulniveau in silo Foto Siemens Ivan Maesen 15 Sensoren - Werking van de capacitieve sensor Eerst enkele toepassingsvoorbeelden… Detectie van vulling van brik Foto Siemens Ivan Maesen 16 Sensoren - Werking van de capacitieve sensor Het sensorvlak vormt een condensator. De lucht is het diëlektricum. A C d Ivan Maesen 17 Sensoren - Werking van de capacitieve sensor Een niet-metalen object in het detectieveld: de diëlektrische constante van de middenstof verandert. C verandert Ivan Maesen 18 Sensoren - Werking van de capacitieve sensor De capaciteit wordt bepaald door het diëlektricum en de afstand d tussen te platen. A C d Ivan Maesen 19 Sensoren - Werking van de capacitieve sensor Bij een elektrische geleidend object verkleint de afstand tussen de platen. C verandert Ivan Maesen 20 Sensoren – Werking van de optische sensor Ivan Maesen 21 Sensoren – Werking van de optische sensor impulsgenerator (modulator) IR of laser-LED lichtgevoelige transistor synchronisatie, gelijkrichter (demodulator) smitt-trigger versterker Ivan Maesen 22 Sensoren – Werking van de ultrasone sensor Ivan Maesen 23 Sensoren ultrasone sensor Eerst enkele toepassingsvoorbeelden… Kwaliteitscontrole met sonar Foto Siemens Ivan Maesen 24 Sensoren ultrasone sensor Eerst enkele toepassingsvoorbeelden… Hoogtemeting met sonar Foto Siemens Ivan Maesen 25 Sensoren ultrasone sensor Eerst enkele toepassingsvoorbeelden… Afstandsmeting met sonar Foto Siemens Ivan Maesen 26 Sensoren ultrasone sensor Eerst enkele toepassingsvoorbeelden… Controle op doorhangen met sonar Foto Siemens Ivan Maesen 27 Sensoren ultrasone sensor Eerst enkele toepassingsvoorbeelden… Niveaumetingen met sonar Foto’s Siemens Ivan Maesen 28 Sensoren – Werking van de ultrasone sensor oscillator gelijkrichtier smitt-trigger versterker piëzo element (opwekken en verwerken geluidsgolven) Ivan Maesen 29 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen volgens de vorm Cilindrische sensoren Balkvormige or rechthoekige sensoren Ivan Maesen 30 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen vvolgens de vorm Speciale vormen: • vork of sleufsensoren, • ringsensoren, • … Foto Turck Ivan Maesen 31 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Materiaal van de behuizing (cilindrische sensoren) Verchroomd messing (standaard) Roestvast staal (voor chemisch agressieve stoffen en snelle temperatuursveranderingen) Kunststof (voor chemisch agressieve stoffen en snelle temperatuursveranderingen) Getefloniseerde messing.(bij vonkenregen zoals bij lassen) Foto’s Siemens Ivan Maesen 32 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Maten van cilindrische sensoren Schroefdraad: M 4, M6,5 M8, M12, M18, M30, PG 36 Gladde uitvoering: Ø11, Ø20, Ø40 Maten van rechthoekige sensoren Bouwvormen zie maatschetsen catalogie. Foto Siemens Ivan Maesen 33 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting • Sensoren met aansluitklemmen • Aangegoten kabel zonder connector • Aangegoten kabel met connector • Sensoren met connnector Ivan Maesen 34 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens de aansluiting Aangegoten kabel Sensoren met aansluitklem Ivan Maesen 35 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting Sensoren met connnector Ivan Maesen 36 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting Sensoren met connector: aansluitkabels Ivan Maesen 37 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van sensoren: volgens aansluiting Aansluitkabels en aansluitdozen voor sensoren Foto Turck Ivan Maesen 38 Sensoren – Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Foto Siemens Ivan Maesen 39 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan) Groot detectiebereik (tientallen meters) Geen doorschijnende materialen detecteren Ivan Maesen 40 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Zender en ontvanger afzonderlijk (directe scan, thru scan) Foto Siemens Ivan Maesen 41 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Zender en ontvanger afzonderlijk – spiegeling (specular) Detecteren van spiegelende opbjecten Ivan Maesen 42 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector (Retroreflex - retroreflective) Geen glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen Detectieafstand : ca. 5 m Ivan Maesen 43 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector (Retroreflex - retroreflective) Ivan Maesen 44 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector (Retroreflex - retroreflective) Foto Siemens Ivan Maesen 45 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Foto’s Siemens Ivan Maesen 46 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Zender en ontvanger in één behuizing, met reflector (Polarisatie - polarized) Wel glimmende, spiegelende, doorzichtige voorwerpen Detectieafstand : ca. 3 m Ivan Maesen 47 Sensoren - Uitvoeringsvormen Gepolariseerd licht Spiegelend voorwerp Ivan Maesen 48 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie (strooing – diffuse) Voorwerpen met mat en ruw oppervlak kunnen gedetecteerd worden Detectieafstand : enkele tientallen centimeters Ivan Maesen 49 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie (strooing – diffuse) Foto Siemens Ivan Maesen 50 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie focuspunt (convergent) Preciesiedetectie, achtergrond geen invloed Detectieafstand : enkele tientallen centimeters Ivan Maesen 51 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Zender en ontvanger afzonderlijk, met glasvezels Ivan Maesen 52 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Zender en ontvanger in één behuizing, objectreflectie, met glasvezels Ivan Maesen 53 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Foto Siemens Ivan Maesen 54 Sensoren - Uitvoeringsvormen Uitvoeringsvormen van optische sensoren Lichtgordijn Multi beam safety senor Ivan Maesen 55 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Nominale schakelafstand Sn Afstand waarbij de sensor schakelt • Genormalisseerd meetobject • Nominale spanning • Nominale temperatuur Ivan Maesen 56 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Werkelijke schakelafstand Rekening houden met: • Werkelijke temperatuur • Nabijheid andere sensoren • Soort materiaal • Afmetingen object • Kleur (optische sensoren) • … Ivan Maesen 57 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Werkelijke schakelafstand Correctiefactoren inductieve schakelaar - staal 1 - CrNi 0,85 - Al 0,50 - Cu 0,45 - …. Ivan Maesen 58 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Werkelijke schakelafstand Correctiefactoren capacitieve schakelaar: - Staal 1 - Al 0,95 - Cu 0,95 - H2O 0,64 - Plexiglas 0,20 -… Ivan Maesen 59 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Schakelfrequentie Aantal keer per seconde dat de sensor kan schakelen, uitgedrukt in Hz. Hoe groter de schakelfrequentie, des te meer productie er gemaakt kan worden. Besturing moet die frequentie kunnen verwerken. Ivan Maesen 60 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Uitgangsbelasing De stroom die de sensor kan schakelen, uitgedrukt in mA. Ivan Maesen 61 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Afgeschermde (shielded) en niet-afgeschermde (unshielded) senoren Ivan Maesen 62 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Niet-afgeschermde senoren Kop niet afgeschermd, uit kunststof Grotere detectieafstand Inbouwen geeft problemen Ivan Maesen Foto Siemens 63 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Afgeschermde senoren Volledig uit metaal (uitgezonderd detectievlak) Kleinere detectieafstand Ivan Maesen 64 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Eigenschappen inductieve sensoren Detecteren van metalen voorwerpen (zelfs door een niet-metalen obstakel heen.) Aanrakingsvrije werking Ongevoelig voor uitwendige invloeden (bruikbaar in een aggressieve omgeving) Hoge schakelfrequentie (tot ca. 3 kHz) Snelle responsietijd (< 2 ms) Zeer lange levensduur Ivan Maesen 65 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Eigenschappen inductieve sensoren Ongevoelig voor trillingen Geen contactdender Geen onderhoud, geen slijtage Kostprijs € 20 tot ca. € 50 Foto Siemens Ivan Maesen 66 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Eigenschappen inductieve sensoren Beperkingen Detecteren alleen elektrische geleidende materialen Kleine detectieafstand tot ca. 40 mm Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling Metalen en andere inductieve sensoren in de naijheid van de sensor kunnen de werking beïnvloeden. Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd worden. Ivan Maesen 67 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Eigenschappen capacitieve sensoren Detecteren vrijwel alle stoffen metalen (metalen en niet-metalen objecten, vloeistoffen, bulpproducten, …) Aanrakingsvrije werking Bruikbaar in een agressieve omgeving Hoge schakelfrequentie (tot ca. 200 Hz) Snelle responsietijd (< 25 ms) Zeer lange levensduur Kunnen verschil (bv. volume) tussen voorwerpen detecteren Ivan Maesen 68 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Eigenschappen capacitieve sensoren Kunnen vloeistoffen doorheen de verpakking (glas, plastiek) detecteren Ongevoelig voor trillingen Geen contactdender Geen onderhoud, geen slijtage Kostprijs € 30 tot ca. € 60 Ivan Maesen 69 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Eigenschappen capacitieve sensoren Beperkingen Detectieafstand tot ca. 15 mm Schakelafstand afhankelijk van het materiaalsoort Detectiezone is groot, onnauwkeurige positiebepaling Zeer kleine objecten kunnen niet gedetecteerd worden. Metalen en andere inductieve sensoren in de nabijheid van de sensor kunnen de werking beïnvloeden. Minder efficiënt dan inductieve sensoren Ivan Maesen 70 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Eigenschappen ultrasone sensoren Detecteren vrijwel alles Detectieafstand kan zeer groot zijn (50 mm – ca. 11 m) Ideaal voor afstandsmeting Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving Snelle responsietijd (0,5 s) Zeer lange levensduur Ivan Maesen 71 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Eigenschappen ultrasone sensoren Beperkingen Vlak voor de sensor is er een dode zone. Objecten worden er niet gedetecteerd. Kleine voorwerpen kunnen niet gedetecteerd worden. De snelheid van de echo is afhankelijk van het te detecteren object (keuze frequentie geluidssignaal is belangrijk). Bij gladde oppervlakken moet de sensor goed uitgelijnd worden. Ivan Maesen 72 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Eigenschappen optische sensoren Detectieafstand kan zeer groot zijn (afhankelijk van uitvoeringsvorm) Kan gebruikt worden voor afstandsmeting Bruikbaar in een gevaarlijke omgeving Snelle responsietijd Kleinere detectiezone, nauwkeurige positiebepaling Zeer lange levensduur Ivan Maesen 73 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Eigenschappen optische sensoren Bij gebruik van glasvezel: zeer kleine montageruimte nodig. bij hoge temperaturen bruikbaar geschikt voor explosiegevaarlijke omgeving Foto’s Omron Ivan Maesen 74 Sensoren – Eigenschappen, keuzecriteria Eigenschappen optische sensoren Beperkingen Invloed van daglicht en lampen bij ongemoduleerd licht. Twee elektronische schakelingen; zender en ontvanger, indien één deel stuk is, functioneert het systeem niet. Voor het overbruggen van grote afstanden moeten 2 bekabelingen aangebracht worden. (Zender en ontvanger afzonderlijk.) Bij objectreflectie is de detectieafstand afhankelijk van het voorwerp. Bij objectreflectie kan de achterliggende omgeving de stralenbundel terugkaatsen. Ivan Maesen 75 Sensoren – Aansluiten van sensoren Rekening houden met: Soort voedingsspanning (AC, DC, UC) Grootte van de voedingsspanning Aantal aansluitdraden Soort uitgang: PNP, NPN of potentiaal vrij contact Schakelfunctie: NO of NC (of analoog) Maximale uitgangsbelasting Ivan Maesen 76 Sensoren – Aansluiten van sensoren Draadkleur Bruin (Bn – Brown): spanning L+ of L1 Blauw (Bu – Blue): spanning L- of N Zwart (Bk – Black) schakeldraad, bij een vierdraadse sensor is dit de aansluitdraad voor NO. Wit (Wh – White) schakeldraad bij een vierdraadse sensor (NG) Geel/Groen (Gn/ye – Green Yellow): aarding Ivan Maesen 77 Sensoren – Aansluiten van sensoren Driedraadse sensor PNP (capacitief) Ivan Maesen 78 Sensoren – Aansluiten van sensoren Driedraadse sensor NPN (inductief) Ivan Maesen 79 Sensoren – Aansluiten van sensoren Vierdraadse sensor PNP Ivan Maesen 80 Sensoren – Aansluiten van sensoren Tweedraadse sensor DC (capacitief) Ivan Maesen 81 Sensoren – Aansluiten van sensoren Tweedraadse NAMUR sensor DC (capacitief) Ivan Maesen 82 Sensoren – Aansluiten van sensoren Tweedraadse sensor AC - NC (inductief) Ivan Maesen 83 Sensoren – Aansluiten van sensoren Tweedraadse sensor AC - NO (inductief) Ivan Maesen 84 Sensoren – Aansluiten van sensoren Vijfdraadse sensor AC (optisch) Ivan Maesen 85 Sensoren – Aansluiten van sensoren Vijfdraadse sensor AC - NO (optisch) Ivan Maesen 86 Sensoren – Testen van sensoren Driedraadse sensoren Als voorbeeld een sensor met PNP-uitgang Het aansluitschema Testen met V-meter – Je kunt uiteraard met de Vmeter ook over de belasting meten. Ivan Maesen 87 Sensoren – Testen van sensoren Tweedraadse sensoren Het aansluitschema Testen met V-meter Testen met A-meter Ivan Maesen 88 Sensoren Ivan Maesen 89
