IFM TW7000: инфракрасный датчик температуры для промышленности

Технические характеристики инфракрасного датчика температуры

Инфракрасный датчик температуры TW7000 от IFM Electronic предназначен для бесконтактного измерения температур в промышленных условиях. Устройство работает в диапазоне от 50 до 500 градусов Цельсия, что охватывает большинство распространенных технологических процессов. Спектральный диапазон 8–14 микрометров оптимален для работы с органическими материалами, пластмассами, стеклом и продуктами питания, поскольку в этой области спектра минимизировано поглощение излучения атмосферной влагой.

Точность измерения составляет менее ±1% от верхнего предела диапазона при условии коэффициента эмиссии, равного единице, и температуре окружающей среды 23 градуса Цельсия. Разрешение измерительной системы равно 4,5 кельвина, что позволяет фиксировать даже незначительные температурные колебания. Оптическое разрешение 13:1 означает, что на расстоянии 130 миллиметров до объекта диаметр измеряемой области составит 10 миллиметров. Это соотношение обеспечивает точные измерения для объектов небольшого размера и снижает влияние фоновых тепловых помех.

Конструктивное исполнение и защита

Корпус датчика изготовлен из нержавеющей стали марки 1.4305 (аналог AISI 303) и полиэстера, что обеспечивает устойчивость к коррозии и механическим воздействиям. Габаритные размеры устройства составляют 155 миллиметров в длину с резьбовым соединением M30×1,5, что соответствует большинству промышленных стандартов монтажа. В комплект поставки входят две крепежные гайки для удобства установки.

Степень защиты IP65 гарантирует полную герметичность от пыли и водяных струй, что позволяет эксплуатировать устройство в условиях повышенной влажности и запыленности. Показатели вибростойкости соответствуют стандарту DIN EN 60068-2-6 (до 5 g в частотном диапазоне 10–2000 Гц), а ударопрочность — стандарту DIN EN 60068-2-27 (до 30 g при длительности импульса 11 миллисекунд). Электрическое подключение осуществляется через разъем M12, что обеспечивает быстрое и надежное соединение. Питание датчика осуществляется постоянным напряжением от 10 до 34 вольт, потребляемый ток не превышает 30 миллиампер при напряжении 24 вольта.

Функциональные возможности и управление

Датчик оснащен двумя независимыми программируемыми выходами PNP типа NO/NC с максимальным током нагрузки до 150 миллиампер. Это позволяет одновременно контролировать два пороговых значения температуры, например, для сигнализации о приближении к критическому значению и о его достижении. Управление осуществляется тремя кнопками на корпусе, с помощью которых можно настроить:

• Точки срабатывания и сброса в диапазоне от 50 до 495,5 градусов Цельсия с шагом 4,5 градуса
• Величину гистерезиса для каждого выхода
• Режим работы выходов (нормально открытый или нормально закрытый)
• Временные задержки включения и выключения для фильтрации ложных срабатываний

Двухразрядный семисегментный светодиодный дисплей и два светодиода желтого цвета обеспечивают визуальную индикацию текущей температуры и состояния выходов. Время отклика датчика составляет 100 миллисекунд, что позволяет эффективно контролировать быстротекущие процессы. Выходы защищены от короткого замыкания и перегрузки по току, что повышает надежность работы в сложных условиях.

Области применения в промышленности

Благодаря спектральному диапазону 8–14 микрометров, датчик TW7000 эффективно работает с материалов, имеющих высокий коэффициент излучения в этой области спектра. Основные области применения включают:

• Пищевую промышленность: контроль температуры при выпечке, сушке, обжарке, пастеризации и стерилизации продуктов
• Переработку пластмасс: мониторинг температуры экструдеров, литьевых машин и термоформующих установок
• Деревообрабатывающую промышленность: контроль процессов прессования, сушки и нанесения покрытий
• Текстильное производство: измерение температуры сушильных барабанов, каландров и печей
• Производство стекла и керамики: мониторинг температурных режимов печей обжига и отжига
• Автомобильную промышленность: контроль процессов вулканизации, сушки лакокрасочных покрытий и работы двигателей

Сравнение с аналогами других производителей

На рынке промышленных инфракрасных датчиков температуры представлены продукты нескольких ведущих производителей. Датчик IFM TW7000 конкурирует с устройствами аналогичного класса от Omron, Keyence и Balluff.

Omron E8F2 предлагает схожие характеристики по точности и диапазону измерений, но имеет меньшее оптическое разрешение 8:1, что может быть недостатком при работе с мелкими объектами. Модель Keyence FT-H50 отличается более широким температурным диапазоном (от -40 до 1000 градусов Цельсия), но имеет высокую стоимость и повышенное энергопотребление. Датчики Balluff BTS обладают аналогичными показателями защиты IP67 и возможностью программирования, но их время отклика составляет 150 миллисекунд, что на 50% медленнее, чем у TW7000.

Преимуществом IFM TW7000 является оптимальное сочетание технических характеристик, надежности и стоимости, что делает его привлекательным решением для многих промышленных применений.

Рекомендации по выбору и эксплуатации

При выборе инфракрасного датчика температуры необходимо учитывать несколько ключевых факторов. Коэффициент эмиссии материала должен быть точно определен для обеспечения корректных измерений. Производитель рекомендует проводить калибровку устройства для каждого конкретного материала объекта измерения.

Оптическое разрешение 13:1 требует, чтобы размер измеряемого объекта полностью перекрывал площадь измеряемой точки на рабочем расстоянии. При установке датчика следует избегать условий сильной запыленности или задымленности, поскольку взвешенные частицы могут искажать результаты измерений. Для работы в условиях высоких температур окружающей среды (свыше 65 градусов Цельсия) или при наличии источников теплового излучения рекомендуется использовать охлаждающую рубашку E35064 или монтажный адаптер E10737 для защиты датчика от перегрева.

Электрические подключения должны соответствовать требованиям технической документации: источник питания 10-34 вольта постоянного тока, соблюдение полярности при подключении через разъем M12. Производитель гарантирует среднее время наработки на отказ 150 лет при соблюдении условий эксплуатации, что подтверждает высокую надежность устройства.

Перспективы развития технологии

Современные тенденции развития инфракрасных датчиков температуры включают улучшение точности измерений, уменьшение габаритных размеров и увеличение функциональности. Внедрение цифровых интерфейсов связи, таких как IO-Link, позволяет интегрировать датчики в системы Индустрии 4.0 и осуществлять удаленный мониторинг и диагностику. Разработка мультиспектральных сенсоров позволяет компенсировать влияние коэффициента эмиссии и повысить точность измерений для различных материалов. Совершенствование алгоритмов обработки сигналов обеспечивает фильтрацию помех и стабильную работу в условиях промышленных помех.