Găsiți producătorii de Dispozitive de înregisrare a valorilor măsurate online

Traductoarele sunt dispozitive tehnice care înregistrează o cantitate fizică, chimică sau electrică și o convertesc într-un semnal electric utilizabil.

Acest semnal poate fi apoi prelucrat de un sistem de control, o unitate de afișare sau un sistem de achiziție de date. Prin urmare, senzorii se află în centrul tehnologiei moderne de măsurare și automatizare, deoarece creează legătura între lumea reală și cea digitală.

Mai jos este prezentată o prezentare generală a principiului de bază și a modului de funcționare, a diferitelor tipuri și a variabilelor lor măsurate, a tipurilor de semnal și a interfețelor traductoarelor, precum și o prezentare generală a utilizării acestora și a cerințelor pentru proiectele moderne:

Principiul de bază și modul de funcționare al traductoarelor:

Funcționalitatea traductoarelor constă în trei etape de bază:

1. Achiziționarea variabilei măsurate:
   Acest lucru este realizat de un element senzorial care interacționează fizic cu variabila măsurată - de exemplu, prin deformare, schimbare de temperatură, câmpuri magnetice sau absorbția luminii.
2. Conversia într-un semnal electric:
   Variabila măsurată este convertită într-o variabilă electrică, de exemplu tensiune, curent, frecvență.
3. Prelucrarea semnalului:
   Semnalul brut este amplificat, filtrat, liniarizat sau digitizat pentru a-l face utilizabil pentru sistemele din aval.

Tipul de principiu de conversie, fie mecanic, optic, piezoelectric, magnetic, chimic etc., depinde de variabila măsurată respectivă.

Tipuri de transductoare și măsurările lor:

Traductoarele sunt foarte specializate și pot fi subdivizate în funcție de măsurandul respectiv:

1. Mărimi mecanice:
   a. Senzori de presiune: Măsoară presiunea statică sau dinamică a lichidelor și gazelor, folosind adesea elemente piezorezistive sau capacitive.
   b. Senzori de forță: Convertesc forța mecanică într-un semnal electric, folosind adesea tensiometre.
   c. Senzori de deplasare și distanță: Utilizează metode optice, inductive, capacitive sau ultrasonice pentru a determina poziția.
   d. Senzori de torsiune: Măsoară torsiunea unui arbore, folosind adesea tensiometre sau metode magnetice.
2. Variabile termice:
   a. Senzori de temperatură: Aceștia includ termocupluri, termometre cu rezistență, senzori de temperatură semiconductori sau senzori cu infraroșu.
   b. Senzori de flux termic: Determină fluxul de căldură printr-un strat de material, folosind adesea principiile termoelectrice.
3. Mărimi electrice și magnetice:
   a. Traductoare de curent și tensiune: Măsoară mărimi electrice în surse de alimentare, circuite sau sisteme.
   b. Senzori de câmp magnetic: Utilizează efectul Hall sau principiile magnetorezistive pentru a măsura intensitatea câmpului.
4. Mărimi chimice și fizico-chimice:
   a. Senzori de gaze: Detectează concentrațiile anumitor gaze (de exemplu, oxigen, CO₂, amoniac) utilizând metode electrochimice, optice sau semiconductoare.
   b. Senzori de pH și senzori de conductivitate: Sunt utilizați în tehnologia de măsurare a proceselor și a mediului pentru a determina proprietățile chimice ale lichidelor.
   c. Senzori de umiditate: Măsoară umiditatea relativă sau absolută din aer sau materiale.

Tipuri de semnale și interfețe ale traductoarelor:

Majoritatea traductoarelor moderne furnizează semnale de ieșire standardizate:

1. Semnale analogice: adesea 4-20 mA sau 0-10 V, potrivite pentru căi de transmisie simple.
2. Interfețe digitale: Cum ar fi I²C, SPI, CAN, Modbus sau IO-Link pentru senzori inteligenți cu funcții suplimentare.
3. Sisteme Fieldbus: Cum ar fi Profibus, EtherCAT sau Profinet în automatizarea industrială.

În funcție de aplicație, senzorul poate fi deja calibrat intern, compensat la temperatură și autodiagnosticat.

Utilizarea traductoarelor:

Traductoarele sunt utilizate în aproape toate domeniile tehnice. Cele mai importante domenii de aplicare includ:

1. Tehnologia automatizării:
În instalațiile de producție industrială, senzorii monitorizează continuu presiunea, temperatura, poziția, viteza, debitul și alte variabile de proces.
Semnalele sunt utilizate pentru reglementare, control și siguranță.

2. Tehnologie energetică:
Traductoarele înregistrează parametri precum curentul, tensiunea, frecvența, puterea sau valorile de izolare în sistemele de distribuție a energiei, substații și transformatoare.

3. Ingineria autovehiculelor:
Traductoarele sunt elementare pentru controlul dinamicii vehiculelor, airbag-uri, controlul motorului, măsurarea gazelor de eșapament sau sistemele de gestionare a bateriilor.

4. Tehnologie medicală:
Senzorii biocompatibili sunt utilizați aici pentru a măsura parametrii vitali precum tensiunea arterială, temperatura corpului, nivelul de glucoză sau gazele respiratorii.

5. Tehnologia construcțiilor:
În sistemele de încălzire, aer condiționat și ventilație, senzorii măsoară temperatura, umiditatea, conținutul de CO₂ și intensitatea luminii pentru a controla confortul și eficiența energetică.

6. Tehnologia de măsurare a mediului:
Traductoare specializate sunt utilizate pentru a înregistra datele meteorologice, calitatea aerului, analizele apei sau emisiile.

Cerințe pentru transductoarele moderne:

• Acuratețe și repetabilitate: Deosebit de importante în asigurarea calității sau în tehnologia de control.
• Stabilitate pe termen lung: Importantă pentru măsurători continue timp de mulți ani, de exemplu în sistemele energetice sau în stațiile de mediu.
• Timp de răspuns rapid: În special pentru procesele dinamice (de exemplu, detectarea exploziilor sau măsurarea șocurilor).
• Robustețe: Protecție împotriva prafului, apei, vibrațiilor, influențelor chimice și temperaturii.
• Calibrabilitate: Pentru trasabilitatea valorilor măsurate la standardele naționale.

Traductoarele sunt componente indispensabile în aproape toate aplicațiile tehnice, industriale și științifice. Sarcina lor principală este înregistrarea precisă a variabilelor reale și conversia lor într-un semnal utilizabil. Varietatea de tehnologii disponibile permite adaptarea precisă la o gamă largă de sarcini de măsurare. Odată cu apariția senzorilor inteligenți (senzori inteligenți) și integrarea în sistemele digitale, traductorul devine din ce în ce mai mult o componentă cheie în era Industriei 4.0 și a Internetului obiectelor (IoT).

Iată o prezentare generală a celor mai importante puncte care trebuie luate în considerare la achiziționarea de transductoare.

Achiziționarea de traductoare pentru înregistrarea variabilelor mecanice, termice, electrice sau chimico-fizice necesită o viziune holistică a criteriilor tehnice, specifice aplicațiilor și economice. Nu este vorba doar de funcția de măsurare pură, ci și de interacțiunea dintre precizie, robustețe, integrare, calibrare și compatibilitatea sistemului.

• Primul pas este definirea exactă a mărimii fizice care urmează să fie măsurată și în ce condiții:
• Variabile mecanice: Forță, presiune, cuplu, greutate
• Variabile termice: Temperatură, flux de căldură
• Mărimi electrice: Tensiune, curent, rezistență, capacitate
• Variabile chimico-fizice: valoarea pH-ului, conductivitatea, concentrația, umiditatea
• Fiecare dintre aceste variabile necesită o tehnologie diferită a senzorului - și, prin urmare, cerințe diferite în ceea ce privește proiectarea, prelucrarea semnalului și materialul.
• Alegerea principiului de măsurare potrivit este esențială pentru înregistrarea valorilor măsurate dorite:
• Strain gages (DMS): Pentru variabile mecanice precum forța și presiunea
• Termocupluri sau RTD (Pt100): Pentru măsurarea temperaturii
• Efect Hall sau metode inductive: Pentru variabile electrice și magnetice
• Electrozi ion-selectivi sau senzori optochimici: Pentru variabile chimice-fizice măsurate
• Alegerea principiului de măsurare determină sensibilitatea, robustețea și prelucrarea semnalului.
• Alegerea senzorului trebuie să corespundă domeniului de măsurare preconizat - nici prea mare (pierdere de rezoluție), nici prea mic (risc de suprasarcină).
• În același timp, trebuie să se verifice rezoluția și precizia dorite, în funcție de faptul dacă este vorba de monitorizarea proceselor brute sau de aplicații de laborator de înaltă precizie.
• Este deosebit de important ca traductorul să se potrivească mecanic situației de instalare:
• Dimensiuni și geometrie: Trebuie să poată fi integrat în sistemele existente
• Poziția de instalare: Orizontală, verticală, simetrică la rotație
• Opțiuni de montare: Flanșă, montare cu șurub, sisteme plug-in
• Traseul cablurilor și tipurile de conectori: Trebuie să se potrivească cu cablajul de la fața locului
• În funcție de mediu, senzorul trebuie să fie deosebit de robust:
• Rezistență la coroziune: Pentru procese chimice sau în aer liber, de exemplu
• Rezistență la temperatură: Pentru aplicații la temperaturi ridicate sau criogenie
• Etanșeitate (clasa de protecție IP): De exemplu, IP67 sau superioară pentru umiditate sau murdărie
• Capacitatea de încărcare mecanică: Vibrații, șocuri, impulsuri de presiune
• Traductorul trebuie să fie adecvat pentru tehnologia de evaluare și mediul de automatizare existente:
• Semnale analogice: de exemplu, mV/V, 0-10 V, 4-20 mA
• Interfețe digitale: de exemplu CANopen, Modbus, EtherCAT, IO-Link
• Compatibilitate cu sistemele de control și cu înregistratoarele de date
• Protecție EMC și imunitate la interferențe: deosebit de importante în medii electrice sau industriale
• Numai senzorii calibrați oferă valori măsurate fiabile, astfel încât o calibrare din fabrică cu raport de testare este o cerință minimă.
• Calibrarea DAkkS sau echivalentă pentru cele mai înalte cerințe, de exemplu, QS în conformitate cu ISO 9001, industria auto, farmaceutică.
• Trasabilitatea la standardele naționale garantează comparabilitatea. Ciclurile de recalibrare trebuie să fie definite în funcție de intensitatea utilizării.
• Un traductor trebuie să măsoare stabil pe parcursul mai multor ani:
• Prin urmare, punctul zero și deriva senzorului trebuie evaluate în funcție de temperatură, îmbătrânire și stres mecanic.
• Comportamentul de fluaj sub sarcină constantă trebuie luat în considerare. În special pentru variabilele mecanice.
• Conformitățile sunt cruciale, în special în mediile industriale sau relevante pentru siguranță:
• Marcajul CE și directivele UE specifice produsului.
• Aprobarea ATEX pentru atmosfere potențial explozive.
• Conformitatea RoHS și REACH.
• Cerințe industriale specifice, cum ar fi GMP (produse farmaceutice), HACCP (produse alimentare), SIL (industria de proces).
• Calitatea traductorului este strâns legată de experiența și referințele producătorului, de asistența tehnică și de consultanța pentru aplicații.
• Nu doar prețul unitar este decisiv, ci și raportul cost-eficiență general.

O aplicație clar definită, alegerea principiului de măsurare adecvat, integrarea corectă în lanțul de măsurare și asistența din partea unui producător cu experiență sunt deosebit de importante. Aceasta este singura modalitate de a construi un sistem de măsurare care este permanent precis, stabil și necesită puțină întreținere - indiferent dacă măsoară forțe mecanice, temperaturi, variabile electrice sau parametri fizico-chimici.

Traductoarele pot fi obținute de la diverși furnizori. Informații complete despre producătorii și furnizorii de transductoare din întreaga lume pot fi găsite pe exportpages.