Adapter le capteur à l’application
Dans de nombreux cas, les capteurs standards font le travail sans problèmes. Cependant, l’avènement de l’industrie 4.0 et la demande de production sur mesure ou en lot unique, entraînent un besoin croissant de solutions de capteurs personnalisés. Les modifications peuvent aller de changements mineurs de type câblage, boîtier ou de l’électronique, à de nouveaux principes fonctionnels. Selon l’application, des approches complètement différentes peuvent être nécessaires, nécessitant une expérience substantielle dans le développement de solutions spécifiques.
La technologie moderne des capteurs permet de mesurer des paramètres extrêmement divers dans les domaines de la mécanique et de l’équipement. Les capteurs traditionnels réalisent sans problème de nombreuses tâches de mesure, mais de plus en plus, certaines applications telles que les centrales éoliennes ou les équipements de sécurité nécessitent des capteurs dotés de capacités spéciales. Le spécialiste suisse des capteurs Contrinex dispose d’une large gamme de produits qui peut être facilement adaptée pour répondre à des besoins spécifiques. Outre des modifications mineures, ces capteurs personnalisés s’étendent à des versions spéciales qui étaient auparavant considérées comme non économiques, mais qui ont maintenant été ajoutées à la gamme en tant que produits «standard». Nous vous présentons ci-après quelques exemples de personnalisations potentielles.
Câbles, connecteurs, matériaux, logiciels…
Les variantes couramment demandées par les utilisateurs concernent des câbles et des connecteurs spécifiques à l’application. La longueur des câbles, le choix du matériau, les marquages spécifiques du client ou raccordements spéciaux peuvent être intégrés relativement facilement et rapidement pendant la production. Les modifications apportées aux boîtiers des capteurs nécessitent beaucoup plus d’efforts, car un corps de capteur plus ou moins long peut également avoir un impact sur le design du circuit intégré du capteur. Des changements dans le matériau du boîtier peuvent également requérir une modification de l’électronique – par exemple, pour maintenir le bon comportement de commutation des capteurs inductifs. Mécaniquement, les boîtiers en plastique ne sont pas l’option la plus robuste, mais dans des applications telles que la galvanoplastie, ils résistent souvent bien mieux aux attaques chimiques que l’acier inoxydable. Pour les capteurs qui sont exposés à des copeaux métalliques abrasifs pendant le fraisage ou le tournage, ou à proximité d’opérations de soudure avec des projections de métal fondu, un boîtier robuste en acier ou en acier inoxydable est nécessaire pour une longue durée de vie. Dans d’autres applications, les capteurs peuvent être exposés à des températures extrêmes. Des écarts par rapport à la plage de température standard sont possibles de -40°C à +100°C, mais même ces ajustements ont souvent un effet sur les composants utilisés et la conception du PCB.
Généralement, des modifications peuvent également être nécessaires sous la forme d’un logiciel sur mesure, comme la programmation de transpondeurs RFID avec des données spécifiques au client. Les capteurs intelligents, utilisés pour mesurer la température, la distance, la vitesse et d’autres paramètres physiques, peuvent également être rapidement et facilement adaptés pour répondre aux besoins des clients à l’aide d’un logiciel personnalisé. Qu’il s’agisse de modifications matérielles ou logicielles, le facteur commun est que même les petites modifications doivent passer des tests de laboratoire exigeants et répondre à des normes de qualité strictes pour se conformer aux exigences du marché et de l’entreprise. Contrinex souhaite offrir une tranquillité d’esprit totale, et ses installations de production sont ouvertes aux audits qualité sur demande des clients.
Capteurs inductifs dans des conditions extrêmes
Pour les applications dans des environnements extrêmes qui exigent la plus haute fiabilité, telles que la préhension d’éléments combustibles dans les centrales nucléaires, les boîtiers de capteurs, les connecteurs et l’électronique sont généralement spécifiés à un niveau de performance très élevé. Pour cette application et d’autres applications similaires, des capteurs inductifs avec de nombreuses modifications individuelles sont nécessaires. Celles-ci ont été consolidées dans la série Extreme, une famille de capteurs particulièrement robustes. Une innovation continue était nécessaire pour permettre à ces appareils d’empêcher la pénétration d’eau, de boue, de saleté, de glace ou de produits chimiques agressifs, y compris de solution saline, d’huiles ou d’acides organiques. De plus, ces capteurs peuvent être exposés à des chocs, des vibrations et des pressions hydrauliques allant jusqu’à 80 bars. Pour de telles applications, un boîtier robuste en acier inoxydable V2A/AISI 303 est nécessaire pour résister à la corrosion et aux contraintes mécaniques. L’électronique encapsulée sous vide tolère les chocs et les vibrations les plus sévères et un dispositif de protection intégré surveille les connexions électriques. Un câble flexible sous gaine PUR assure la connexion au système de commande. Pour la gamme standard, un connecteur M12 intégré permet d’échanger facilement les capteurs; d’autres connexions spécifiques au client sont également disponibles. Avec ces modifications, des intervalles de maintenance de 18 à 24 mois sont réalisables sans compromettre la sécurité, même dans les conditions les plus extrêmes.
Ces conditions extrêmes se retrouvent également dans des lieux exposés en plein air; avec un accès régulier très limité, une surveillance à distance est souvent nécessaire. Les éoliennes, par exemple, utilisent des capteurs inductifs sans contact pour détecter de manière fiable la vitesse du rotor avec peu ou pas d’usure. Les capteurs doivent résister à une exposition prolongée à l’eau de mer, à la poussière et aux rayons ultraviolets du soleil, tout en permettant des intervalles d’entretien allongés. Encore une fois, les boîtiers monobloc en acier inoxydable avec une électronique moulée et des câbles de connexion PUR robustes et résistants aux intempéries sont la clé pour atteindre la classe de protection IP68 ou IP69K. Même dans ces conditions de fonctionnement difficiles, les capteurs Contrinex offrent un fonctionnement adapté et fiable 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.
Des solutions détaillées améliorent la fiabilité
Lors de la production de textiles ou de films, l’épaisseur du matériau doit être mesurée en continu. Ici, un capteur inductif de haute précision peut être utilisé, fonctionnant sur une glissière transversale sur une bande de matériau de 4 mètres de large. La distance entre le capteur et le rouleau d’alimentation en dessous de la bande, et donc l’épaisseur du matériau, est déterminée avec une résolution de 0,02 mm. Les capteurs fonctionnent à haute fréquence et, malgré la vitesse élevée de la nappe textile, ils fournissent une sortie analogique à haute résolution. Pour ces applications, des presse-étoupes haute performance avec étanchéité supplémentaire ont été spécifiés. Cela garantit un fonctionnement fiable dans des environnements relativement exposés, où des niveaux élevés de particules fines, de vibrations et de fluctuations de température sont présents. Associées à des boîtiers en laiton chromé et à des faces de détection en PTFE, ces caractéristiques garantissent une longue durée de vie. Les capteurs analogiques sont connectés aux contrôleurs de la machine pour l’évaluation des données via des interfaces spécifiques au client.
Transpondeurs RFID lavables; détecter des objets transparents
Ce ne sont pas seulement les capteurs inductifs qui peuvent être adaptés à des applications individuelles; les opérations de production de composants automobiles comprennent souvent des processus de lavage en ligne. Ici, les composants sont transportés dans des porte-pièces appropriés, qui sont identifiés individuellement à l’aide de transpondeurs RFID. Pour cette tâche, Contrinex a développé des transpondeurs passifs de 50 mm de diamètre avec un revêtement en nylon particulièrement robuste, spécifiés IP67 ou IP69K. Les modules de lecture/écriture, également spécifiés IP69, offrent une communication sécurisée avec le transpondeur à une distance allant jusqu’à 12 mm, même pendant le cycle de lavage. Le traçage est très fiable et les transpondeurs individuels peuvent être réutilisés avec de nouvelles données lorsque les transporteurs sont rechargés.
La détection d’objets transparents est un défi pour les capteurs photoélectriques rétroréfléchissants conventionnels. Contrinex a développé un système utilisant la lumière ultraviolette polarisée (longueur d’onde 275 nm) spécialement pour cette tâche. Les principes de fonctionnement sont les mêmes que pour les capteurs photoélectriques conventionnels; La lumière UV des capteurs est réfléchie par des réflecteurs conçus spécifiquement pour cette longueur d’onde. Comme la plupart des matériaux transparents absorbent le rayonnement UV, ils atténuent le signal réfléchi lors de leur passage à travers le faisceau UV, en assurant une détection fiable. Un système optique autocollimé garantit l’absence de zones mortes.
La liste des capteurs pour applications spécifiques est longue. Cependant, chaque modification nécessite un savoir-faire approfondi, car les moindres détails sont souvent essentiels au succès. Afin d’améliorer la précision ou la fiabilité dans certains cas particuliers, une connaissance détaillée de l’interaction des différents composants du capteur est essentielle. Mais pas seulement, car pendant le fonctionnement, les influences externes doivent également être soigneusement gérées. C’est le seul moyen de garantir le maintien des niveaux de qualité les plus élevés possibles.