Achtergrond

< VorigeAfbeelding 1 van 2Volgende >

Draadloze meetoplossing voor trilling en temperatuur

Sensoren zijn de ogen en oren van onze automatisering en zijn de instrumenten die de waarde van de fysische grootheden omzetten in elektrische signalen die verwerkt kunnen worden in een automatiseringssysteem. Daarvoor moet er wel een elektrische verbinding zijn tussen sensor en verwerkingselektronica, iets wat lang niet altijd gemakkelijk is. Wat te doen als we bijvoorbeeld willen weten of er trillingen zijn in een draaiend object. Draadloze verbindingen bieden vaak uitkomst en maken het mogelijk om dit soort metingen uit te voeren.

Abnormale trillingen of hoge temperaturen zijn vroege tekenen van machinestoring als gevolg van onbalans van componenten, verkeerde uitlijning, slijtage of onjuist gebruik van apparatuur. Om uitval op ongewenste momenten te voorkomen, is het daarom vaak raadzaam om continu de status van bewegende delen van een machine te monitoren om zo tijdig te weten of er mogelijke problemen aan zitten te komen. Trillingen en temperatuurverhogingen zijn immers probleemloos te meten met de juiste sensoren. Probleem is echter de bedrading. Draaien de sensoren mee met een tandwiel of as, dan is bekabeling uitgesloten. Voor de voeding van de sensor alsmede voor de weg waarlangs het meetsignaal verstuurd wordt, moeten andere oplossingen worden gevonden.
Althen Sensors & Controls heeft een fraaie oplossing bestaande uit batterijgevoede industriële sensoren die voorzien zijn van een netwerk-node alsmede en een gateway voor communicatie om gegevens naar de cloud te verzenden.
Deze oplossing heeft als voordeel dat het een kostenefficiënte manier is om continu trillings- en temperatuurgegevens vast te leggen voor voorspellend onderhoud. Daarbij zijn de sensoren te gebruiken op zowel bestaande als nieuwe machines. Het volledig draadloos werkende systeem bestaat uit onderdelen die ontworpen zijn voor veeleisende industriële omstandigheden en stof- en waterdicht zijn.

 
Afbeelding 1. Klein en gemakkelijk te monteren, dat is de nieuwe
trillings- en temperatuursensor die draadloos zijn werk doet.

Industriële IoT-knooppunten
De Industrial sensor met node is een draadloos apparaat voor conditiebewaking op batterijen dat tri-axiale trillingen en oppervlaktetemperatuur meet van roterende apparatuur, zoals pompen, motoren en compressoren. Zoals in afbeelding 1 te zien is, gaat het om een sensor van 28 x 5 mm die voorzien is van schroefdraad. Hiermee wordt hij op het machineonderdeel gemonteerd waarmee de installatie verder afgerond is. Doordat de sensor 129 gram weegt, kan hij voor onbalans zorgen in een draaiend systeem. Hier dient wel rekening mee gehouden te worden, want het is natuurlijk niet de bedoeling dat de sensor zelf de oorzaak van de trillingen is. Doordat de sensorbehuizing van roestvaststaal is, kan hij in zware industriële toepassingen gebruikt worden.

 
Afbeelding 2. De gateway die de verbinding vormt tussen het
sensornetwerk en de machinebesturing of internet.

De ontvanger van het draadloze signaal is ondergebracht in een ronde behuizing van 9,5 x 1,8 cm (afbeelding 2). Deze IoT gateway vormt de verbinding tussen de sensoren en uw besturingsplatform. Hij verzamelt, verwerkt en verzendt gegevens zelfs naar de cloud. 
Deze industriële IoT gateway ondersteunt een breed scala aan bekabelde en draadloze connectiviteit, kan worden geïntegreerd met elk cloudplatform en draait randapplicaties. Daarbij heeft hij een stijlvol uiterlijk, is compact van formaat en past in elke binnenomgeving. Moet hij waterdicht gemonteerd worden, dan is er zelfs een fraaie behuizing leverbaar waar hij probleemloos in past.
De communicatie tussen de sensoren en de gateway vindt plaats in een draadloos mesh-netwerk. Tientallen of zelfs honderden sensoren kunnen zo samen van één gateway gebruik maken waarbij het netwerk zo is opgezet dat data van sensoren die ver van de gateway geplaatst zijn, hun boodschappen versturen via naastgelegen sensor-nodes. Knooppunten sturen hun gegevens dus rechtstreeks of via andere knooppunten naar de gateway die de mesh verbinden met elk cloudplatform via een bekabeld Afbeelding 2. De gateway die de verbinding vormt tussen het sensornetwerk en de machinebesturing of internet.
of draadloos netwerk (afbeelding 3).

Afbeelding 3. De communicatie binnen een mesh-netwerk.

En meer
De sensoren zijn ontwikkeld door Treon en Althen neemt in West-Europa de distributie en (project)implementatie voor haar rekening. Naast de sensoren voor trilling en temperatuur is er ook een sensor voor het monitoren van de luchtkwaliteit, de temperatuur, de vochtigheid, het omgevingslicht, het geluidsniveau en de luchtdruk. Deze batterij-gevoede ambient node maakt gebruik van hetzelfde mesh-netwerk en kan eenvoudig en kostenefficiënt worden gemonteerd op bestaande apparatuur, maar kan ook een onderdeel zijn van een grootschalige mesh-netwerk voor het verzamelen van gegevens in slimme gebouwen, steden en fabrieken.

Tabel 1
Draadloze industriële IOT-sensoroplossing voor trillingen en temperatuur

Trillingsspecificaties
Versnellingsmeting op 3 assen Axiaal, Horizontaal en Radiaal
Dynamisch bereik +/-4 G (configureerbaar naar 2, 4, 8 of 16)
Frequentiebereik 10...1000 Hz
Bemonsteringssnelheid 6600 Hz
Resolutie 16-bits
FFT-resolutie 1 Hz/bin

Temperatuurspecificaties
Meetbereik -40 °C tot +85 °C
Resolutie 0,1 °C
Nauwkeurigheid +/- 2 °C (afhankelijk van montage)
Herhaalbaarheid +/- 0,1 °C

Draadloze communicatie
4 GHz / Wirepas Mesh

Accu
3,6 V lithiumthionylchloride
Levensduur van de batterij ongeveer 3 jaar (levensduur van de batterij is afhankelijk van de bedrijfstemperatuur en configuratie)

Afmetingen van Node
5 x 28 mm
Gewicht 129 gram
Cover materiaal 316 ss
Materiaal bovenkap PE HD

Milieu
Bedrijf -40 °C tot +85 °C
Opslag 30 °C maximaal
IP68 (stofdicht en bestand tegen water tot 1 m)

Ontworpen voor ATEX *
ATEX II 2 G Ex ib IIC T4 Zone 1 & 2
-40 °C ≤ Ta ≤ + 60 °C
* nog niet gecertificeerd

De IIoT sensoren zijn te vinden op de website van Althen Sensors & Controls.

Afdrukken | Mail door

Meer achtergrond

> myPNOZ en Industrie 4.0
> Tweede leven voor een accu
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

De zin van goede specificaties en beschrijvingen

Cyber security en handhaving

Nooit meer leeg 2?

Toon alle columns / opinies

Whitepaper

De rol van sensoren in IIoT
Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Advertorial

DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?
Omvormer, spanningsdeler, lineaire stabilisator - wat moet ik kiezen?
Lees verder

advertorial

De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

advertorial

Verwen jezelf met een GRATIS Fluke 
Je verdient iets extra's na een moeilijke periode.
Als je dit voorjaar een Fluke-instrument via een erkende distributeur koopt, ontvang je een gratis Fluke-instrument!
kijk snel op www.fluke.nl/freefluke

lees e-totaal digitaal

Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.

Veel leesplezier!

Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .

Advertorials

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Vacatures

Siemens Nederlands N.V.
Lead Engineer Electrical 
Meer informatie

Bedrijf in beeld

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

AVE Added Value Electronics

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Corona-crisis

Ondernemersinformatie over de Corona-crisis
Speciaal voor ondernemers, bedrijven en zzp'ers is er specifieke informatie omtrent de Corona-crisis te vinden (over o.a. de verschillende pakketten aan noodmaatregelen die het kabinet getroffen heeft).
Websites met meer informatie: 

• Rijksoverheid
• FHI
• Brainport Eindhoven
• Kamer van Koophandel
• Coronavirus en internationaal ondernemen
• Belastingdienst
• mkb
• kvk
• vng
• vno-ncw
• Rijksdienst voor Ondernemend Nederland
• FEDA
• Koninklijke Metaalunie

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.