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工业过程控制和监控中使用的传感器

时间:2022-04-20 点击次数:

市场上有各种各样的工业传感器来选择适合工业应用的传感器,因此选择适合应用的传感器尤为重要。

工业传感器几乎涵盖了几乎所有类型的传感器,包括接近度、位置、速度、水平、温度、力和压力。这些产品可广泛应用于工业过程控制、能源、航空、安全、汽车、医疗和建筑自动化。

有时传感器是产品和解决方案的核心要素。这些都是产品定义预期应用质量、效率和安全的重要组成部分。从暴露的半导体芯片和变送器到复杂的系统,传感器解决方案和技术遍布整个价值链。本文介绍了工业过程控制和监控中使用的传感器的特点,包括无线传感器。


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工业过程控制涉及化学、制药、生物技术、能源、石油和天然气、塑料、能源、水、石油和天然气、塑料、造纸、食品和饮料。现代工业加工制造系统自动化程度高,可保证原材料和能源的有效消耗。监测和控制压力、温度、液位、流量、湿度、灰尘、腐蚀性、炸药、液体和气体。

传感器是过程控制和测量系统的第一要素。在过去的几年里,精确控制和测量位移/位置变得越来越重要,规模非常小(如纳米和皮米)。

工业传感器的主要性能标准是灵敏度、分辨率、紧凑性、长期稳定性、热漂移和功率效率。

工业过程控制中使用的一些传感器接近传感器。

它可以是机械、光学、电感和电容器。广泛应用于工业自动化,如计数和纸板检测的输送线,以及安全锁定和排序的机床。它们也用于检测对象的存在或不存在(机械传感器基本上是开关操作的机械开关)。

它可以是光二极管(LED)和光电晶体管的光源。这些传感器基本上是非接触式的,没有活动部件。它们体积小,开关速度快,对震动和冲击不敏感。然而,它们需要对齐。它们可能在环境光条件下被蒙蔽,可能需要清洁、无尘和无水。

接近传感器的电感和电容器通常很短,但非常耐用和可靠。传感器使用磁性来检测金属物体的存在。电容器传感器通常用于检测非金属物体引起的电容器。图2:电容器和电感器靠近传感器。

位置传感器包括编码器和线性变差变压器(LVDT)。编码器通常用于为执行器提供位置反馈。它们由玻璃或塑料板组成,在光源(LED)和一对光电探测器之间旋转。塑料磁盘代码有一个交替的明暗分散区域,因此磁盘旋转时会产生脉冲。它通常用于伺服机构、自动测量和许多其他工业和科学应用程序的位置反馈。

力传感器和压力传感器通常用作传感器。他们根据压力发出信号。力传感器是两个力传感器。当传感器表面施加力、压力或机械应力时,电阻会发生变化。

陶瓷压电传感器或加速度计最常用于检测振动。三轴加速度计用于移动系统、汽车、涡轮机和飞机。陀螺仪和加速度计通常用于测量线性和角度运动。这些广泛应用于飞机和导弹的导航和制导。

液位传感器在工业过程控制中非常常见。选择合适的液位传感器取决于其尺寸和几何形状。工业过程控制包括静液压和光学液位传感器,从简单的极限检测到准确的连续液位传感器。静压传感器可安装在浸入水中的传感器中,定位在流体中,或用螺纹连接到罐的外壁。

大多数传统的工业无线传感器通常需要电线或电缆来连接外部仪器。电缆可以是铜线、双绞线或光纤。然而,传输电缆会导致信号和功率损失。此外,有线网络的安装非常麻烦,需要大量的时间。无线传感器提供了安装灵活性,提高了过程监控,降低了安装和维护成本。


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