INDUSTRIËLE SENSOREN & AANSTURING: examen 2022-2023
Deel 1: Keuze geschikte sensor
Karakteristieken van sensoren
Sensoren worden ingedeeld op :
- Meetgrootheid
druk, kracht, kleur, positie, veldsterkte,…
- Meetprincipe
Resistief
R wijzigt met meetgrootheid
Capacitief
C-waarde wijzigt met meetgrootheid
Inductief
L-waarde wijzigt met meetgrootheid
Optisch
zender en ontvanger licht: uit ontvangen straling wordt meetgrootheid afgeleid
Piëzo-elektrisch
p op kristal genereert U
Ultrasoon
d.m.v. geluidsgolven meetgrootheid afleiden, ook met zender en ontvanger
Chemisch
chemische samenstelling of chemische reactie bepaalt meetgrootheid
- Uitgangssignaal
Direct / indirect
Heeft een al dan niet elektrische spanning of stroom als uitgangssignaal.
Analoog / digitaal / schakelaar
(NPN / PNP en NO / NC)
- Aansluiting
Bij verschillende soorten aansluiting zal men proberen gebruik te maken van een I/O link device.
Aantal draden (2-, 3-, 4-, n- draden)
Montage (vb.: M12)
Belangrijkste eigenschappen (zie ook fig.)
- Nauwkeurigheid (graad van overeenkomst tussen de gemeten en werkelijke waarde)
, INDUSTRIËLE SENSOREN & AANSTURING: examen 2022-2023
- Precisie (spreiding van de gemeten waarden rond het gemiddelde)
- Resolutie (kleinst nog te maken onderscheid tussen 2 verschillende meetwaarden)
- Gevoeligheid (mate waarmee het uitgangssignaal verandert bij wijziging van de meetgrootheid)
- Lineariteit (mate waarin de ijkkromme al dan niet een rechte benadert)
- Bereik (gebied waarbinnen de waarde van de te meten grootheid moet liggen)
- Werkingsgebied (omgevingsomstandigheden waarin de sensor werkt)
, INDUSTRIËLE SENSOREN & AANSTURING: examen 2022-2023
Eigenschappen van te onderzoeken media
Aggregatietoestand
G: gas
S: vaste stof (solid)
L: vloeistof (liquid)
Karakteristieken van een stof
- Densiteit - Conductiviteit
dichtheid in kg/m³ elektrische geleidbaarheid in S/m
- Viscositeit - Relatieve permittiviteit
stroperigheid in Pa*s diëlektrische constante of vermogen
- Corrosiviteit materiaal te polariseren oiv elektrisch veld
mate aantasten ander materiaal - Abrasiviteit
- Percentage vaste stof & grootte korrels mate van schuren
, INDUSTRIËLE SENSOREN & AANSTURING: examen 2022-2023
- Tabel met voorbeeldkarakteristieken
Stromingseigenschappen
Laminaire stroming Turbulente stroming
Laminaire stroming komt hoofdzakelijk voor bij hoog-visceuze vloeistoffen.
Turbulente stroming vindt plaats bij hogere stroomsnelheden en bij een lagere viscositeit
Het punt waarop turbulente stroming overgaat in laminaire en andersom, wordt
gekarakteriseerd door het getal van Reynolds. Het Reynoldsgetal Re is dimensieloos en beschrijft
de relatie tussen de stroomsnelheid v, de viscositeit η, de densiteit ρ en de inwendige diameter
van de pijp di:
Bij de Reynoldswaarde 2320 gaat de laminaire stroming over in een turbulente stroming. De
overgang van laminair naar turbulent gebeurt niet abrupt. Er is een overgangsgebied, waarin
een mengvorm van beide optreedt. Om een zuiver laminaire stroming te hebben, wordt gesteld
dat het Reynoldsgetal kleiner moet zijn dan 2000, voor een zuiver turbulente stroming groter
dan 4000.
Procesomstandigheden
Niet enkel de eigenschappen van de stof maar ook de procesomstandigheden zoals druk en
temperatuur zullen natuurlijk invloed hebben op de keuze van de sensor. Dikwijls moet eveneens
rekening gehouden met de omgevingsomstandigheden en het milieu waarin de metingen zullen
moeten gebeuren. Zo zal in een explosieve omgeving de keuze van het type sensor veel
beperkter zijn.
Deel 1: Keuze geschikte sensor
Karakteristieken van sensoren
Sensoren worden ingedeeld op :
- Meetgrootheid
druk, kracht, kleur, positie, veldsterkte,…
- Meetprincipe
Resistief
R wijzigt met meetgrootheid
Capacitief
C-waarde wijzigt met meetgrootheid
Inductief
L-waarde wijzigt met meetgrootheid
Optisch
zender en ontvanger licht: uit ontvangen straling wordt meetgrootheid afgeleid
Piëzo-elektrisch
p op kristal genereert U
Ultrasoon
d.m.v. geluidsgolven meetgrootheid afleiden, ook met zender en ontvanger
Chemisch
chemische samenstelling of chemische reactie bepaalt meetgrootheid
- Uitgangssignaal
Direct / indirect
Heeft een al dan niet elektrische spanning of stroom als uitgangssignaal.
Analoog / digitaal / schakelaar
(NPN / PNP en NO / NC)
- Aansluiting
Bij verschillende soorten aansluiting zal men proberen gebruik te maken van een I/O link device.
Aantal draden (2-, 3-, 4-, n- draden)
Montage (vb.: M12)
Belangrijkste eigenschappen (zie ook fig.)
- Nauwkeurigheid (graad van overeenkomst tussen de gemeten en werkelijke waarde)
, INDUSTRIËLE SENSOREN & AANSTURING: examen 2022-2023
- Precisie (spreiding van de gemeten waarden rond het gemiddelde)
- Resolutie (kleinst nog te maken onderscheid tussen 2 verschillende meetwaarden)
- Gevoeligheid (mate waarmee het uitgangssignaal verandert bij wijziging van de meetgrootheid)
- Lineariteit (mate waarin de ijkkromme al dan niet een rechte benadert)
- Bereik (gebied waarbinnen de waarde van de te meten grootheid moet liggen)
- Werkingsgebied (omgevingsomstandigheden waarin de sensor werkt)
, INDUSTRIËLE SENSOREN & AANSTURING: examen 2022-2023
Eigenschappen van te onderzoeken media
Aggregatietoestand
G: gas
S: vaste stof (solid)
L: vloeistof (liquid)
Karakteristieken van een stof
- Densiteit - Conductiviteit
dichtheid in kg/m³ elektrische geleidbaarheid in S/m
- Viscositeit - Relatieve permittiviteit
stroperigheid in Pa*s diëlektrische constante of vermogen
- Corrosiviteit materiaal te polariseren oiv elektrisch veld
mate aantasten ander materiaal - Abrasiviteit
- Percentage vaste stof & grootte korrels mate van schuren
, INDUSTRIËLE SENSOREN & AANSTURING: examen 2022-2023
- Tabel met voorbeeldkarakteristieken
Stromingseigenschappen
Laminaire stroming Turbulente stroming
Laminaire stroming komt hoofdzakelijk voor bij hoog-visceuze vloeistoffen.
Turbulente stroming vindt plaats bij hogere stroomsnelheden en bij een lagere viscositeit
Het punt waarop turbulente stroming overgaat in laminaire en andersom, wordt
gekarakteriseerd door het getal van Reynolds. Het Reynoldsgetal Re is dimensieloos en beschrijft
de relatie tussen de stroomsnelheid v, de viscositeit η, de densiteit ρ en de inwendige diameter
van de pijp di:
Bij de Reynoldswaarde 2320 gaat de laminaire stroming over in een turbulente stroming. De
overgang van laminair naar turbulent gebeurt niet abrupt. Er is een overgangsgebied, waarin
een mengvorm van beide optreedt. Om een zuiver laminaire stroming te hebben, wordt gesteld
dat het Reynoldsgetal kleiner moet zijn dan 2000, voor een zuiver turbulente stroming groter
dan 4000.
Procesomstandigheden
Niet enkel de eigenschappen van de stof maar ook de procesomstandigheden zoals druk en
temperatuur zullen natuurlijk invloed hebben op de keuze van de sensor. Dikwijls moet eveneens
rekening gehouden met de omgevingsomstandigheden en het milieu waarin de metingen zullen
moeten gebeuren. Zo zal in een explosieve omgeving de keuze van het type sensor veel
beperkter zijn.
