10 éléments à prendre en compte pour choisir le bon capteur pour les environnements dangereux

Comment couvrir les systèmes de détection et de contrôle pour les environnements dangereux ?

Les exigences de production et de fabrication du commerce mondial du XXIe siècle augmentent à un rythme effréné, créant des défis industriels dont la résolution dépend des capteurs. La triple exigence d'une production mondiale 24 heures sur 24, d'une surveillance fiable des actifs en temps réel et du coût élevé des ressources nécessaires à la gestion des actifs sur des sites distants a conduit à l'émergence de l'IdO industriel et à l'adoption de capteurs sans fil. Les capteurs sont essentiels dans les environnements industriels difficiles ; la clé réside dans le choix du bon capteur.

Les circuits électroniques non protégés sont facilement endommagés ou détruits par un certain nombre de conditions difficiles et inhospitalières présentes dans le processus industriel, notamment l'exposition à l'eau, l'humidité, les fluctuations extrêmes de température, la pénétration de particules, les décharges électrostatiques (ESD), les interférences électromagnétiques (EMI), les vibrations et même les chocs physiques. En tant que tel, le contrôle de l'exposition à des variables indésirables est un élément essentiel de la sécurité de l'équipement, du processus et de l'opérateur. Les capteurs deviennent à la fois les principaux facilitateurs et les maillons les plus faibles du système de contrôle, car leur rôle s'exerce dans la partie la plus difficile d'un environnement hostile.

Lors de la conception d'applications adaptées aux environnements difficiles, les ingénieurs doivent tenir compte des conditions exactes dans lesquelles chaque application de capteur doit fonctionner. Par exemple, les exigences en matière de détection et de contrôle pour le fond de trou doivent non seulement résister aux températures élevées, aux pressions, aux vibrations et aux produits corrosifs que l'on trouve dans les environnements de forage profond, mais aussi suivre les niveaux de température, de pression, de résistivité et même de rayonnement gamma. La surveillance continue permet de détecter le moindre changement, ce qui facilite l'identification des signes avant-coureurs, la planification et l'atténuation des dommages à long terme.

Avec des milliers de modèles de capteurs disponibles auprès de divers fournisseurs, les 10 critères ci-dessous fournissent un cadre de référence pour associer correctement les capteurs à leur application spécifique :

1. Réfléchissez à ce qui est détecté : Cherchez-vous à détecter un paramètre du processus (température, pression, débit), la présence d'un objet, la distance par rapport à la cible ou la position d'un mécanisme ?

2. Conditions environnementales : Le capteur est-il adapté aux conditions environnementales dans lesquelles il va évoluer ? Quelles sont les conditions environnementales particulières ?

3. Plage de mesure : Quelle est la limite de mesure du capteur ? La cible se trouve-t-elle à l'intérieur de la portée ?

4. Interface de contrôle : Quel type d'interface de commande et de logique de commutation est nécessaire ?

5. Résolution : Quel est l'incrément le plus granulaire détecté par le capteur ?

6. Composition de la cible : Quelle est la composition matérielle de la substance qui sera détectée ? S'agit-il de métal, de plastique ?

7. Répétabilité : La variable détectée est-elle mesurée de manière cohérente dans le même environnement ?

8. Facteur de forme : Quel est l'espace physique disponible pour le capteur et quelle forme correspond le mieux à l'application ?

9. Exigences particulières : Les composants nouvellement ajoutés peuvent créer de nouvelles conditions à prendre en compte. Par exemple, les transducteurs de vibration piézoélectriques parviennent à convertir l'énergie mécanique en énergie électrique en soumettant un cristal piézoélectrique à une contrainte. L'énergie électrique produite est une fonction directe de la conception du transducteur et de l'énergie mécanique absorbée. Par conséquent, il peut être nécessaire de protéger le cristal contre les vibrations dépassant un certain seuil.

10. Les environnements dangereux exigent plus que le capteur : Les capteurs ne sont qu'un élément du système de contrôle global ; les connecteurs et les câbles tels que ceux de la classe 1 division 1 doivent également être pris en compte.

Tous les environnements ne sont pas idéaux pour les composants exposés tels que les capteurs, c'est pourquoi des itérations de la technologie ont été développées. Il convient d'évaluer les risques environnementaux et de choisir le capteur le plus approprié pour se prémunir contre ces risques. Certains fabricants sont spécialisés dans la création d'une gamme de capteurs prêts pour l'industrie. C'est le cas de TDK EPCOS, qui dispose d'une liste Il s'agit notamment de capteurs de mesure de température NTC, de thermistances SMD NTC, de capteurs de niveau, de capteurs de limite de température, de capteurs de protection de moteur, de capteurs de pression, de capteurs d'humidité et de capteurs d'angle. Étudiez les options disponibles et comparez-les aux exigences du système, puis faites votre choix.

Contenu fourni par AspenCore et TDK Epcos.

Source : Ingénieursgarage, Sensortechet Sensormag

Par Max Teodorescu

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LE 19 SEPTEMBRE 2016 PAR LAURA M (MODIFIER)