Os sensores utilizados na automação industrial são essenciais na atualidade. Eles detectam diversos tipos de estímulos e emitem alertas em condições variáveis. Há mais de seis décadas no mercado, os sensores agregam inteligência aos processos de manufatura automatizados. São usados para diversas finalidades, como monitoramento de inventário, segurança dos operadores e verificação de materiais em recipientes, sem necessidade de contato físico. Os sensores são capazes de monitorar e detectar eventos importantes nas linhas de produção, contribuindo para a eficiência dos processos.

Este artigo irá abordar as vantagens e desvantagens dos sensores de automação industrial, acompanhe!.

O que são sensores industriais?

A automação fabril é um processo visando otimizar eficiência e produtividade através de tecnologias avançadas. Entre seus principais componentes estão dispositivos de sensoriamento industrial, eletrônicos capazes de detectar, medir e controlar variáveis físicas presentes em máquinas e equipamentos fabris.

Sensores industriais podem verificar a movimentação de máquinas, temperatura, posição, quantidade de materiais, dentre outras variáveis, transformando-as em sinais elétricos ou sonoros para controle de produção e segurança dos funcionários.

Diferentes tipos de sensores são utilizados para medição de fluidos, contagem de produtos, checagem de embalagens, em robôs e outras aplicações. Os sensores ajudam a seguir normas, padronizar processos, reduzir desperdícios e aumentar a qualidade dos itens produzidos

Quais são as vantagens dos sensores industriais?

Os sensores industriais oferecem uma série de vantagens para as empresas que os utilizam. Em primeiro lugar, eles permitem um controle de qualidade mais rigoroso, garantindo a padronização dos produtos e a conformidade com as normas industriais. Com a medição precisa de variáveis como pressão, temperatura e distância, os sensores podem ajudar a evitar falhas que comprometem a qualidade final do produto.

Além disso, os sensores são grandes aliados na promoção da segurança no ambiente de trabalho. Com a capacidade de monitorar e interromper processos em caso de problemas, eles ajudam a prevenir acidentes e prejuízos materiais, aumentando a segurança dos colaboradores e das máquinas da fábrica.

Os sensores também contribuem para o aumento da produtividade, automatizando o monitoramento dos equipamentos e alertando em caso de problemas que possam causar paradas na produção. Isso aumenta a eficiência do trabalho e permite que a equipe foque em tarefas mais estratégicas.

Outra vantagem dos sensores industriais é a economia que eles proporcionam. Ao reduzir desperdícios de matéria-prima, energia elétrica e água, eles ajudam a empresa a reduzir custos de produção e manutenção. Além disso, ao integrá-los a tecnologias como o IO-Link, é possível coletar e analisar dados que permitem a definição de estratégias inteligentes para o negócio.

Tipos de sensores e suas aplicações

Sensores são dispositivos que têm como função detectar e converter informações de um meio externo em sinais elétricos. Existem diversos tipos de sensores, cada um com suas funcionalidades específicas. A seguir, conheça os principais tipos de sensores e suas características.

Sensores indutivos

Os sensores induitivos são aplicados para detectar materiais ferromagnéticos, como ferro, aço, níquel, entre outros. São altamente precisos, selados e duráveis, operando por meio de campos magnéticos produzidos entre o material e o sensor. O sensor detecta a alteração do campo magnético e gera um sinal de saída proporcional à distância entre o sensor e o objeto.

Sensores capacitivos

Os sensores capacitivos são capazes de detectar objetos condutores ou isolantes, como plásticos, madeira, vidro, líquidos, entre outros. Eles medem a variação de capacitância que ocorre quando um objeto é detectado pelo campo elétrico criado pelo sensor.

Sensores fotoelétricos

Os sensores fotoelétricos utilizam a luz como fonte de detecção e são capazes de detectar objetos de diversos materiais e formas. Existem três tipos principais de sensores fotoelétricos: reflexivos, de barreira e difusos. Veja algumas características sobre os sensores fotoelétricos:

• Detectam objetos de diversos materiais e formas;
• Não é necessário contato físico com o objeto a ser detectado;
• Possuem alta precisão e velocidade de detecção;
• Podem ser utilizados em ambientes com poeira, umidade e vibrações.

Sensores de fibras ópticas

Os sensores de fibras ópticas são capazes de detectar objetos em espaços pequenos e de difícil acesso. Eles consistem em um emissor e um receptor de luz, ambos conectados por uma fibra óptica. Veja as principais características sobre os sensores de fibras ópticas:

• Podem detectar objetos em espaços pequenos e de difícil acesso;
• Não é necessário contato físico com o objeto a ser detectado;
• Possuem alta precisão e velocidade de detecção;
• Podem ser utilizados em ambientes com poeira, umidade e vibrações.

Sensores Ultrassônicos

Os sensores ultrassônicos possuem diversas vantagens. Uma delas é a sua capacidade de detectar qualquer tipo de material, independentemente da forma, cor e constituição, o que os torna ideais para aplicações em que a detecção precisa ser feita sem contato físico com o objeto. Além disso, eles são capazes de detectar a posição de materiais em pó, granulados ou fluidos, e identificar a altura, a curvatura e o enchimento de itens diversos.

Outra vantagem dos sensores ultrassônicos é que eles são baseados na emissão e recepção de ondas acústicas ultrassônicas, o que significa que são inaudíveis para o ser humano, tornando-os ideais para aplicações em que o ruído é um problema.

Sensores Transdutores lineares

Os transdutores lineares são sensores ideais para ambientes hostis, onde há presença de contaminantes e poeira, e podem ser utilizados em aplicações que envolvem vibrações e choques. Eles são capazes de detectar peças sem contato físico, evitando o desgaste prematuro de componentes e prolongando a vida útil de equipamentos industriais.

Sensores a laser

Os sensores a laser são dispositivos que utilizam feixes de luz laser para medir distâncias e detectar objetos. Eles têm uma estrutura compacta e não tubular, o que os torna adequados para diversas aplicações industriais e comerciais.

Uma das principais vantagens dos sensores a laser é a sua alta resolução e precisão. Eles podem detectar objetos muito pequenos e medir distâncias com precisão milimétrica. Isso os torna ideais para aplicações que exigem alta precisão, como na indústria automotiva, aeronáutica e de semicondutores.

Outra vantagem dos sensores a laser é que eles são menos suscetíveis a interferências ambientais, como luz solar ou iluminação artificial, que podem afetar a precisão dos sensores fotoelétricos comuns. Além disso, eles têm um tempo de resposta mais rápido e uma vida útil mais longa, o que os torna mais confiáveis em aplicações críticas.

Considerações finais

Enfim, os sensores são dispositivos que permitem medir grandezas físicas e transformá-las em sinais elétricos ou digitais, permitindo a monitorização de processos e a coleta de dados para análise e tomada de decisão. Existem vários tipos de sensores, cada um com sua aplicação específica, tais como temperatura, pressão, nível, umidade, entre outros.

O software Maestro, por sua vez, é um sistema de controle avançado de processos industriais, capaz de se conectar a equipamentos da planta produtiva, interpretar informações e tomar pequenas decisões que otimizam o processo produtivo do negócio. 

Ele é configurado para atingir as metas específicas de cada empresa, oferecendo estabilidade, tempo de resposta reduzido, flexibilidade e integração com padrões internacionais de conexão.

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Referência:

Wendling, M. (2015). Sensores: conceitos e aplicações (Versão 2.0) [PDF]. Universidade Estadual Paulista – Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá. Disponível em: https://www.feg.unesp.br/Home/PaginasPessoais/ProfMarceloWendling/4—sensores-v2.0.pdf 

Borges, G. A. (s.d.). Teoria – Automação e Controle (1ª prova) [PDF]. Universidade de Brasília – Faculdade de Tecnologia. Disponível em: http://www2.ene.unb.br/gaborges/disciplinas/ca/teoria_final_1_prova.pdf 

Carvalho, C. H., & Oliveira, G. L. (s.d.). Automação Industrial [PDF]. Pontifícia Universidade Católica de Goiás – Departamento de Engenharia. Disponível em:  https://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/18451/material/arte_automacao_industrial.pdf 

Fuentes, L. (s.d.). Instrumentação Industrial – Conceitos Básicos [PDF]. Universidade Federal de Santa Maria – Departamento de Engenharia Elétrica. Disponível em: http://w3.ufsm.br/fuentes/index_arquivos/CA03.pdf