Auswahl und Einsatz von Prozesssensoren

Bei der Auswahl von Prozesssensoren sind mehrere allgemeine Faktoren zu berücksichtigen, beispielsweise die Betriebsumgebung, Montageoptionen und die Verkabelung.

Bei der Auswahl von Prozesssensoren müssen mehrere allgemeine Faktoren berücksichtigt werden, um Installations- und Anwendungsprobleme bei der Implementierung zu vermeiden. Zu diesen Faktoren gehören Zweck, Betriebsumgebung, Montagemöglichkeiten, Installation, Kalibrierung, Inbetriebnahme und Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung.

All diese Faktoren müssen bei der Gestaltung berücksichtigt werden. Sie haben einen erheblichen Einfluss auf die endgültige Form und Funktion des Sensors und des angeschlossenen oder gesteuerten Geräts.

Eine sorgfältige Bewertung dieser Faktoren verhindert eine Neukonstruktion oder einen Austausch des Sensors im Betrieb, was ebenfalls zu zusätzlichen Kosten und möglichen Verzögerungen führt.

Kapazitive Näherungssensoren erkennen metallische und nichtmetallische Objekte durch isolierende Materialien wie Holz oder Kunststoff hindurch und werden häufig zur Füllstandserkennung von Flüssigkeiten oder Pulvern eingesetzt.Foto mit freundlicher Genehmigung von Automation-Direct, einer neuen Produktdatenbank für Techniker.

Prozesssensorumgebung

Die Arbeitsbedingungen können sehr unterschiedlich sein. Wenn beispielsweise Wasser gereinigt wird, ist die Umgebung normalerweise nass, schmutzig, aggressiv und gefährlich. Industrielle Umgebungen sind in vielerlei Hinsicht ähnlich, es gibt jedoch auch Materialien wie Metallstaub und -späne oder umherfliegende Fasern, die den Sensor blockieren oder beschädigen können.

Ziel ist es, einen geeigneten und sicheren Schutzraum bereitzustellen, der in einer lebensfeindlichen Umgebung eingesetzt werden kann, ohne selbst eine Gefahr darzustellen.

Beispiele hierfür sind Installationen in korrosiven oder explosionsgefährdeten Bereichen. Im ersten Fall muss die Sensorabdeckung so ausgelegt sein, dass sie korrosiven Gasen oder Flüssigkeiten standhält. Im zweiten Fall besteht das Ziel darin, zu verhindern, dass Material in den Sensor eindringt und diesen beschädigt.

Sensorgehäuse werden häufig nach dem NEMA-Klassifizierungssystem klassifiziert IP-Klassifizierungssysteme (Ingress Protection).… NEMA 4X und NEMA 7-10 werden für korrosionsbeständige Gehäuse verwendet. Zwischen diesen beiden Klassifizierungssystemen besteht ein Zusammenhang.

Bei der Berücksichtigung von Umweltfaktoren sollte nach Möglichkeit der Einsatz eigensicherer Sensoren und Systeme in explosionsgefährdeten Bereichen in Betracht gezogen werden.

Eigensichere Sensoren Verwenden Sie niedrige Ströme und Spannungen, um das Risiko von Lichtbögen und Funken zu verringern, die brennbare Materialien entzünden können.

Bei der Überwachung des Prozesses in einem offenen Tank sollte die Position des Sensors eine optimale Kontrolle des erforderlichen Parameters ermöglichen. Foto vom Endress + Hauser-Stand auf der Rockwell Automation Fair.

Optionen zur Sensormontage

Es gibt viele Montagemöglichkeiten und sie folgen im Allgemeinen Standardmethoden. Die Prozesssteuerung in einem offenen Tank ist selbsterklärend, außer dass die Position des Sensors sorgfältig ausgewählt werden muss, um den gewünschten Parameter optimal zu steuern.

Der Sensor muss außerdem so installiert sein, dass eine regelmäßige Inspektion, Wartung und Kalibrierung unabhängig vom gemessenen Parameter möglich ist. Nicht standardmäßige Installationen oder Installationen, die Spezialwerkzeuge erfordern, stehen in direktem Zusammenhang mit Fehlern, die sich auf die Messung und Steuerung des Prozesses auswirken können.

Die meisten Sensoren bieten Standard-Anschlussmöglichkeiten, die sich problemlos in Prozessleitungen, Behälter oder Gefäße integrieren lassen.

Es ist darauf zu achten, dass der Sensor an einem leicht zugänglichen Ort installiert wird, damit das Personal regelmäßige Wartungsarbeiten durchführen und Prozesse aufgrund fehlerhafter Daten unterbrechen kann.

Ein oft übersehenes Problem ist die Art und Weise, wie die Kabel angeschlossen sind. In rauen oder gefährlichen Umgebungen wird ein Kabel verwendet, das entweder mechanisch oder mit einer Vergussmasse wie Epoxidharz oder Füllstoff dauerhaft am Sensorgehäuse befestigt wird. Dies verhindert das Eindringen von Schmutz oder gefährlichen Stoffen, die den Sensor beschädigen oder Funken und Lichtbögen verursachen könnten.

Für den Anschluss von Kabeln an den Sensor können auch Stecker und Steckverbinder verwendet werden, hierfür ist jedoch eine saubere Umgebung, beispielsweise ein Labor, erforderlich. Diese Methode erleichtert den Austausch des Sensors im Fehlerfall. Im ersten Fall muss die gesamte Sensor- und Kabelbaugruppe ausgetauscht werden, was möglicherweise einen umfangreichen Verkabelungsaufwand erfordert.

Siehe auch zu diesem Thema:Auswahl von Sensoren, Grundprinzipien und Auswahlkriterien