Témata
Reklama

Vážení a měření hladin sypkých a kapalných materiálů

Vysoce citlivý a teplotně stabilní polovodičový snímač pnutí vyrábí pod označením Microcell americká firma K-M (dříve Kistler-Morse). Tyto senzory jsou ideální pro kontinuální, bezkontaktní vážení a měření hladin sypkých a kapalných materiálů v nádržích, zásobnících a silech.

Bezkontaktní monitorování

Senzory Microcell se šroubují (technologií nazývanou "bolt-on") na konstrukci nosníků nádrže, zásobníku nebo sila. Při změnách hmotnosti nebo hladiny materiálu uvnitř nádrže mění nosníky drobně své rozměry, zkracují se nebo prodlužují, jsou vyvolány změny napjatosti. Tím je také stlačován nebo napínán vysoce citlivý senzor Microcell (mění délku), který detekuje změny pnutí a generuje elektrický signál úměrný hmotnosti váženého materiálu.
Technologie "bolt-on" je určena pro spolehlivé měření hladin jakýchkoliv typů materiálů. Měření je založeno na hmotnosti materiálu, ne na poloze hladiny. Díky umístění měřicích senzorů na venkovní straně nádrže nemají na jejich činnost nebo přesnost vliv změny hustoty, nánosy na stěnách, pěna nebo změna sypného úhlu materiálů uvnitř nádrže, takže senzory indikují skutečný stav. Tato technologie je vhodným řešením pro renovace nebo rekonstrukce, kdy senzory Microcell mohou být instalovány na téměř všechny typy skladovacích sil uložených na svislých nosnících, vodorovných příčkách nebo na nosných částech pláště sil. Senzory se většinou instalují na každý nosník nebo příčku. Mohou být instalovány v kterémkoliv čase, přičemž není potřeba vyprázdnit nádrž nebo přerušit provoz.
Reklama
Reklama
Reklama

Princip senzoru

Senzor je tvořen kovovou konstrukcí, mezi níž je uchycen skleněný příčný nosník, na jehož horní i spodní straně jsou implantovány křemíkové krystaly - polovodičové odpory.
Při stlačení senzoru dochází k průhybu nosníku do tvaru luku, a tím ke zkrácení horní části nosníku (zmenšení odporu Ra), zároveň s prodloužením spodní části nosníku (zvýšení odporu Rb). To způsobí rozvážení dvou proměnných odporů (polovodičových křemíkových krystalů). Jejich propojením s dalšími dvěma odpory do plného Wheatstonova můstku (umístěnými ve vstupní části elektroniky vážící jednotky) generuje Microcell vysokoúrovňový elektrický signál s napětím na úrovni stovek milivoltů (až 20násobný oproti klasickým tenzometrickým snímačům), který je přímo úměrný hmotnosti či hladině materiálu, a tedy změnám pnutí konstrukce nádrže. Senzory jsou zapojovány paralelně v propojovacích krabicích. Vysoký odstup signál/šum umožňuje propojení senzorů a vyhodnocovací elektroniky pomocí pouze třívodičového (stíněného) kabelu délky až 600 metrů.

Snadná instalace

Výhodou je, že senzory lze instalovat na stávající zásobníky, nádrže a sila. Nejsou nutné žádné složité strojní a stavební úpravy ani žádné speciální nástroje, kromě běžného nářadí, jako je vrtačka nebo úhlová bruska. Zásobník není potřeba nadzvedávat, rovněž není nutné realizovat složitá mechanická opatření a úpravy (zavětrování) pro stabilizaci proti posunutí (nebo zhroucení ze základny), jež jsou běžné např. u tenzometrů, které se vkládají pod zásobník. Instalace a uvedení v činnost může být provedena kdykoliv, není potřeba vyprázdnit nádrž či přerušit provoz. Kalibrace lze provést pomocí simulace. Senzory nejsou v kontaktu s materiálem uvnitř nádrže, jsou odolné proti prachu a vlhkosti, umožňují kontinuální měření a nastavení a kalibrace za provozu.
Mezi typické aplikace senzorů patří například měření hladiny v zásobnících cementu, uhlí, tekutého asfaltu nebo kameniva, vážení hmotnosti žhavého popele v sile, měření síly a přítlaku na lisech a válcovacích tratích, monitorování hladiny popílku, měření hladiny prášků a granulí v silech nebo pro měření množství přepravovaných sypkých materiálů na pásových dopravnících (pásové váhy).

Návrh použití senzorů

Budeme vážit obsah zásobníku vápna, kde maximální měřená hmotnost bude 40 000 kg vápna. Zásobník je postaven na čtyřech ocelových sloupech (svislých nosných podpěrách kruhového profilu) o průměru 182 mm a tloušťce stěny 9 mm. Průřez jedné podpěry je tedy 2509 mm2. Nosné sloupy jsou čtyři, tzn. celkový průřez je 10 036 mm2. Z toho je tlak 40 000 kg/10 036 mm2 = 3,98 kg.mm-2. Senzor Microcell při napájecím napětí 12 V generuje výstupní signál 100 mV na každý 1 kg.mm-2 zatížení senzoru. Při 100% zatížení nosného sloupu tlakem 3,98 kg.mm-2 (při max. váze 40 t) bude senzor Microcell generovat signál cca 398 mV. Tento signál bude použit pro přednastavení vyhodnocovací jednotku váhy.
Reklama
Vydání #3
Kód článku: 30399
Datum: 12. 03. 2003
Rubrika: Trendy / Automatizace
Autor:
Firmy
Související články
Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Školní robot pro výuku automatizace

Vzdělávání žáků pro život v první polovině 21. století, v naší tzv. industriální civilizaci.

Strojírenská firma sází na kolaborativní aplikaci

FT-Produktion, švédská strojírenská firma se zákazníky z automobilového, stavebního a nábytkářského průmyslu, zvýšila svou produktivitu díky robotickému řešení obsahujícímu dva uchopovače RG2 od společnosti OnRobot. Kolaborativní aplikace pomohla výrobci zvýšit produktivitu, zkrátit dodací lhůty a přijímat objednávky o mnohem větších objemech.

Související články
Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů

Mezinárodní federace robotiky (IFR, International Federation of Robotics) zveřejnila v prosinci 2018 zprávu nazvanou Demystifikace kolaborativních průmyslových robotů (Demystifying Collaborative Industrial Robots), která se snaží nalézt odpověď na otázku současné a budoucí úlohy kolaborativní robotiky. Níže uvádíme překlad podstatné části zprávy, kterou nám poskytl jeden ze členů IFR - společnost FANUC.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Doživotní přesnost servopohonů s dutou hřídelí

Požadavky, se kterými se obor pohonné techniky dlouhodobě setkává, jsou velmi různorodé. Kompaktnost a velký výkon se jako klíčové atributy staly standardem v mnoha aplikacích. Zástavbový prostor, který je k dispozici, je stále zmenšován, avšak požadavky na výkon zůstávají buď stejné, nebo se zvyšují. Stále rostoucí globální konkurence vyžaduje trvalou optimalizaci výkonu.

Roboty řeší nedostatek zaměstnanců v průmyslu

Od svého uvedení na trh v roce 2010 dodala společnost KUKA více než 100 000 robotů řady KR Quantec. Důvodem zájmu o ně je jejich vysoká spolehlivost a univerzálnost s širokým spektrem aplikací.

Automatická obsluha mezioperačního skladu

Důvodem pro nasazení automatu v obsluze skladu polotovarů v jičínském závodě Continental Automotive Czech Republic je speciální klima. Brzdové komponenty z plastů musejí po určitou dobu schnout a dozrávat za přísných teplotních, a hlavně vlhkostních podmínek, které nejsou vhodné pro delší pobyt člověka.

Zerobot - efektivní způsob automatizace

V minulém příspěvku (www.mmspektrum.com/180112) jsme popsali tzv. nulový bod upínání (Zero point systém). Ukazuje se, že při dnešních trendech, kdy automatizace a zejména pak robotizace opět zažívají velkou renesanci, je výhodné spojit Zero point systém a robot. O trendech takového spojení pojednává tento příspěvek.

Pro ergonomickou obsluhu strojů

Optimální ergonomie je na pracovišti nezbytná. Stroje nejenže musejí splňovat bezpečnostní požadavky, ale musejí také být navrženy tak, aby jejich obsluha byla co nejsnadnější a bez námahy. Ovládací panely na strojích proto musejí být flexibilní a snadno polohovatelné prostřednictvím systémů nosných ramen.

Když jde o prostor…

Současné trendy směřují k mnohem větší míře využití elektroniky než doposud. To je hlavní, nikoliv však jediný důvod, proč se množí automatizace výroby menších zařízení, jakými jsou například mobilní telefony, tablety i ostatní elektronika. Ale nejde jen o ni, ale i o laboratoře, farmacii apod.

Novinky ve vývoji řídicího systému SandRA

Společnost ZAT každoročně představuje novinky ve vývoji českého řídicího systému SandRA. Nač se zaměří letos? „V roce 2016 jsme se věnovali vývoji a posílení vizualizace a komunikace, letos cílíme na kybernetickou bezpečnost a rozvoj aplikací a služeb směrem k Průmyslu 4.0,“ říká Pavel Kulík, ředitel útvaru Technický rozvoj společnosti ZAT a.s.

Budoucnost patří spolupráci člověka s robotem

Automatizaci si lze z dnešní výroby jen stěží odmyslet. V mnoha případech jsou její jednotlivé stupně zaváděny plynule. Průmyslové roboty postupně přebírají různé nové úkoly a spolupracují stále těsněji s člověkem. Spolupráce člověk–robot (Human-Robot-Collaboration – HRC) se tak stává nedílnou součástí automatizace.

Vše je uvnitř!

Pokud potřebujete elektrický pohon a uvažujete o tom, zda máte dostatečné kapacity a čas na řešení své aplikace, je na místě uvažovat o elektrickém pohonu EMCA od firmy Festo.

Monitoring výroby přinesl vyšší produktivitu

Společnost Kopos Kolín patří mezi tradiční české elektroinstalační podniky působící řadu desetiletí na českém trhu. Firma se před časem rozhodla implementovat do výroby systém Plantyst, který spojuje monitorování technologií a jednoduchý shop floor management do jednoho nástroje. Výsledkem byl výrazný nárůst produktivity a přesné informace o stavu výroby.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit