Инфракрасные датчики для производства: принцип работы и выбор | Европрибор

Содержание статьи:
Промышленные инфракрасные датчики — это высокотехнологичные устройства, которые используются для бесконтактного измерения температуры, обнаружения движения и контроля производственных процессов. Они незаменимы в автоматизации, энергетике, металлургии и других отраслях. В этой статье разберём принцип их работы, сферы применения и ключевые критерии выбора. Также рассмотрим, где ИК-датчики купить и какие модели пользуются спросом.

Принцип работы ИК-датчиков

Инфракрасные датчики работают на основе регистрации теплового излучения объектов. В зависимости от типа, они могут измерять температуру (пирометры) или фиксировать движение (инфракрасные датчики движения).

• Пирометры улавливают ИК-волны и преобразуют их в электрический сигнал, который затем переводится в температурные показатели.
• Датчики движения реагируют на изменение теплового фона, например, при появлении человека или техники в зоне контроля.

Такие устройства используются в системах автоматизации, охраны, на конвейерах и в сушильных камерах.

Критерии выбора (диапазон, погрешность)

При подборе ИК-датчика важно учитывать несколько параметров:

1. Диапазон измерений – для высоких температур (500–3000°C) подходят специализированные пирометры, а для средних (0–500°C) – стандартные модели.
2. Оптическое разрешение – определяет минимальный размер объекта, который можно измерить. Чем выше разрешение, тем точнее данные.
3. Погрешность – промышленные датчики должны иметь минимальную ошибку (обычно ±1–2%).
4. Скорость отклика – критична для датчиков для конвейера, где измерения должны происходить в реальном времени.
5. Защита от внешних факторов – пыле- и влагозащищённые корпуса (IP65 и выше) нужны для работы в сложных условиях.

ИК-термометры vs термопары

Критерий	ИК-термометры	Термопары
Тип измерения	Бесконтактное	Контактное
Диапазон	От -50°C до +3000°C	От -200°C до +2300°C
Точность	±1–2%	±0,5–1%
Скорость	Мгновенное считывание	Задержка 1–5 сек
Применение	Пирометры для контроля температуры на расстоянии

ИК-датчики выигрывают там, где нужна скорость и безопасность, а термопары – в условиях сверхвысоких температур.

Обзор популярных моделей

1. Optris CTlaser 3M

• Температурный диапазон: -40°C…+975°C
• Точность: ±1%
• Применение: контроль нагрева в металлургии

2. FLIR TG267

• Температурный диапазон: -25°C…+380°C
• Точность: ±1,5%
• Применение: диагностика электрооборудования

3. Siemens QBM65

• Тип: инфракрасные датчики движения
• Дальность: 12 м
• Применение: охрана, автоматизация освещения

4. Omron E3Z

• Тип: ИК-датчик для конвейера
• Дальность: до 2 м
• Применение: контроль наличия объектов на ленте

Сравнительная таблица промышленных ИК-датчиков (Siemens, Omron, Sick, Keyence, FLIR) IO-Link, PNP/NPN

Характеристика	Siemens QBM65	Omron E3Z-T86	Sick UM30-213118	Keyence B5W-DB	FLIR A315
Тип датчика	ИК-барьер	ИК-датчик приближения	ИК-сканер положения	ИК-фотоэлектрический	Тепловизор
Применение	Конвейеры, логистика	Автоматизация	Позиционирование	Высокоточный контроль	Термоконтроль
Рабочая дистанция	0.1-15 м	0.1-2 м	0.05-3 м	0.1-5 м	До 30 м (визуально)
Точность	±5 мм	±1 мм	±0.5 мм	±0.2 мм	±2°C или ±2%
Время отклика	5 мс	1 мс	0.5 мс	0.1 мс	15 кадров/сек
Интерфейсы	NPN/PNP	RS-485, Ethernet	USB, Ethernet	GigE, WiFi
Защита (IP)	IP67	IP67	IP69K	IP67

Где заказать оборудование

ИК-датчики купить можно у официальных дилеров (Siemens, Omron, Optris) или в специализированных магазинах. Рекомендуем проверять сертификаты и гарантию.

Сферы применения (конвейеры, сушильные камеры, охрана)

• Конвейеры: датчики контролируют положение деталей и предотвращают сбои.
• Сушильные камеры: пирометры для контроля температуры обеспечивают равномерный нагрев.
• Охрана: ИК-датчики движения фиксируют несанкционированное проникновение.

Промышленные ИК-датчики – это универсальные устройства для автоматизации и контроля. При выборе учитывайте диапазон, точность и условия эксплуатации. Для высоко скоростных процессов лучше подойдут инфракрасные датчики движения, а для температурного мониторинга – пирометры.
Если вам нужны датчики для конвейера или другие ИК-устройства, обращайтесь к проверенным поставщикам. Современные модели обеспечат надёжность и точность измерений в любых условиях.

Инфракрасные датчики для производства: принцип работы и критерии выбора
Инфракрасные (ИК) датчики – это устройства, регистрирующие тепловое излучение объектов. Они применяются в промышленности для:

• бесконтактного измерения температуры (пирометры, тепловизоры);
• обнаружения объектов (датчики приближения, ИК-барьеры);
• анализа состава газов (CO₂, метан, угарный газ);
• контроля технологических процессов (сушка, нагрев, охлаждение).

1. Принцип работы ИК-датчиков
Инфракрасные датчики работают по принципу регистрации теплового излучения:

1. Излучение объекта
• Любое тело с температурой выше абсолютного нуля (-273°C) испускает ИК-волны.
• Интенсивность излучения зависит от температуры (закон Стефана-Больцмана).
2. Оптическая система
• Линзы или зеркала фокусируют ИК-излучение на приемнике.
• Фильтры отсекают лишние длины волн (например, для измерения CO₂ используется диапазон 4,26 мкм).
3. Детектирование и обработка сигнала
• Приемник (пироэлектрический элемент, термопара, фотодиод) преобразует излучение в электрический сигнал.
• Электронная схема усиливает и обрабатывает сигнал, выдавая данные в виде:
• температуры (°C);
• наличия/отсутствия объекта;
• концентрации газа.

2. Основные типы ИК-датчиков в промышленности

Тип датчика	Принцип действия	Применение
Пирометры	Измеряют ИК-излучение для определения температуры	Контроль нагрева металлов, мониторинг оборудования
ИК-датчики приближения	Фиксируют отраженный ИК-сигнал	Автоматизация конвейеров, подсчет продукции
Газоанализаторы	Анализируют поглощение ИК-лучей газом	Контроль выбросов, безопасность на производстве
Тепловизоры	Создают термограмму по ИК-излучению	Диагностика электрооборудования, теплопотерь

3. Как выбрать ИК-датчик для производства?
Ключевые параметры:

1. Диапазон измерений
• Для пирометров: от -50°C до +3000°C (выбор зависит от технологического процесса).
• Для датчиков приближения: расстояние срабатывания (от 1 см до 100 м).
2. Точность
• Погрешность: ±1°C для термометров, ±2% для газоанализаторов.
• Разрешение (для тепловизоров – до 0,01°C).
3. Скорость реакции
• Время отклика: от 1 мс (для высокоскоростных линий).
4. Условия эксплуатации
• Защита от пыли/влаги: IP65, IP67.
• Рабочая температура: -40°C…+85°C (для harsh-среды).
5. Интерфейсы связи
• Аналоговый выход (4–20 мА, 0–10 В)
• Цифровой (RS-485, Modbus, Ethernet, Wi-Fi).
6. Производители
• Европрибор (Россия) – поставка КИП.
• Sick, Omron, Keyence – мировые лидеры в автоматизации.
• FLIR, Testo – тепловизоры и пирометры.

4. Примеры применения

• Металлургия: контроль температуры плавки.
• Пищевая промышленность: мониторинг сушки продуктов.
• Логистика: подсчет коробок на конвейере.
• Энергетика: диагностика перегрева оборудования.

Выбор ИК-датчика зависит от задачи:
✅ Для температурных измерений – пирометр (Optris, Fluke).
✅ Для автоматизации – датчик приближения (Sick, Pepperl+Fuchs).
✅ Для газового анализа – ИК-газоанализатор (SenseAir).

Где используют ИК-датчики в промышленности? Сравнение моделей
Инфракрасные датчики - незаменимые помощники на современных производствах. Давайте разберемся, где они применяются и какие модели лучше всего подходят для разных задач.

1. Основные сферы применения
Автоматизация производства:

• Контроль движения конвейерных линий
• Подсчет продукции (бутылок, упаковок, деталей)
• Позиционирование роботов и оборудования
• Обнаружение объектов в логистических системах

Контроль температуры:

• Мониторинг нагрева металлов в металлургии
• Контроль температурных режимов в пищевой промышленности
• Диагностика перегрева электрооборудования
• Термоконтроль в химических процессах

Промышленная безопасность:

• Обнаружение утечек опасных газов
• Системы противопожарной защиты
• Контроль запыленности и загазованности помещений
• Мониторинг температурных аномалий

2. Лучшие модели для разных задач
Для автоматизации:

1. Sick WTB4S - надежный немецкий датчик с защитой IP69, работает на расстоянии до 4 метров, не боится грязи и влаги.
2. Omron E3Z - компактный японский датчик с аналоговым выходом, идеален для точного позиционирования.
3. Keyence B5W - рекордсмен по скорости реакции (0.5 мс), подходит для высокоскоростных линий.

Для контроля температуры:

1. Optris CTlaser - профессиональный пирометр с диапазоном до 900°C и точностью ±1%.
2. Fluke 62 Max - удобный портативный прибор для регулярных замеров.
3. Testo 845 - универсальное решение для широкого диапазона температур.

Для безопасности:

1. SenseAir S8 - точный анализатор CO₂ с погрешностью всего ±50 ppm.
2. Sick UVIS - молниеносный детектор пламени (реагирует за 1 секунду).
3. FLIR A310 - тепловизор с системой автоматического оповещения.

3. Как выбрать оптимальный датчик?
При выборе учитывайте:

1. Условия эксплуатации (температура, влажность, запыленность)
2. Требуемую точность измерений
3. Скорость срабатывания
4. Необходимые интерфейсы подключения
5. Бюджет проекта

Совет: Для сложных условий (высокая температура, вибрации) выбирайте датчики с металлическим корпусом и высокой степенью защиты. Для точных измерений - модели с цифровым выходом и встроенной температурной компенсацией.

Обращайтесь к нам за подбором, технической консультацией и коммерческими предложениями — мы работаем с ведущими производителями и предлагаем выгодные условия поставки уровнемеров.