wersja mobilna
Online: 459 Niedziela, 2016.09.25

Raporty

Przemysłowe pomiary wielkości nieelektrycznych

piątek, 10 lutego 2012 11:47

Określanie wartości wielkości nieelektrycznych - przykładowo temperatury, ciśnienia czy przepływu - należy do podstawowych pomiarów wykonywanych w różnych sektorach przemysłu oraz w branży wodociągowo-kanalizacyjnej. Czujniki i urządzenia do tego służące to jednocześnie element oferty wielu firm - zarówno dystrybutorów, dostawców kompletnych aplikacji, jak też producentów, w tym wielu rodzimych. Przedstawiamy nową edycję raportu poświęconego tytułowej tematyce, opisując bieżącą sytuację w branży, ofertę ponad pięćdziesięciu dostawców czujników i aparatury kontrolno-pomiarowej oraz wymogi stawiane im przez klientów.

Spis treści » Poprawa koniunktury
» Od produkcji do dystrybucji i usług
» Polskie firmy trzonem rynku
» Nie tylko cena
» W jakich branżach szukać klientów?
» Rozmowa z Robertem Sową, dyrektorem ds. sprzedaży w firmie Introl
» Pokaż wszystko

Rys. 1. Najważniejsze branże będące odbiorcami czujników i urządzeń do pomiarów temperatury, ciśnienia i przepływomierzy

Zastosowania czujników i aparatury do pomiarów wielkości nieelektrycznych obejmują praktycznie wszystkie branże przemysłowe, aplikacje w sektorach wodociągowo-kanalizacyjnym, logistycznym i innych. Urządzenia te wykorzystywane są do kontroli stanu różnego rodzaju mediów i materiałów, używane podczas przetwarzania surowców i w produkcji oraz służą do kontroli stanu maszyn.

Na rysunku 1 przedstawiono najważniejsze zastosowania trzech popularnych typów czujników - służących do pomiarów temperatury, ciśnienia i określania wartości przepływu. Jak widać, te ostatnie znajdują najwięcej odbiorców w branży wodociągowo-kanalizacyjnej, natomiast domeną czujników temperatury i ciśnienia są różne sektory przemysłowe, w szczególności chemiczny, petrochemiczny oraz spożywczy.

Elementów tych używa się też w zastosowaniach związanych z wentylacją i kontrolą klimatu. Skutkiem tego omawiany rynek należy do dużych branż i działa na nim wielu dostawców, w tym polskich producentów.

POPRAWA KONIUNKTURY

Rys. 2. Ocena aktualnej (zima 2012 roku) sytuacji na omawianym w rynku w porównaniu z ostatnimi latami

Ostatnie dwa lata były w branży czujników i aparatury do pomiarów wielkości nieelektrycznych bardzo dobre. Zdecydowana poprawa koniunktury rynkowej po kryzysie w 2009 roku skutkowała powrotem wielu przedsiębiorstw do inwestycji, które zostały wcześniej wstrzymane. Pochodną tego było z kolei zwiększone zapotrzebowanie na czujniki i różne urządzenia pomiarowe.

Kondycja omawianego rynku jest ściśle związana z koniunkturą w gospodarce i sytuacją w przemyśle. Należy jednak zdać sobie sprawę, że wiele czujników trafia nie tylko do nowych instalacji i urządzeń, ale są to też elementy zużywające się i podlegają regularnym wymianom. O ile więc wielu ich odbiorców podczas okresu dekoniunktury postawiło na wykorzystanie własnych zapasów części zamiennych i wstrzymywało się z zakupami, o tyle później musiało odnowić stany magazynowe.

Obecnie zdaniem ponad 80% respondentów redakcyjnej ankiety sytuacja na rynku jest dobra (patrz rys. 2). Jedynie co dziesiąta osoba przyznała, że jest ona zła. Poprawa w stosunku do wyników z 2010 roku jest znacząca - wtedy odpowiedzi dobra-zła rozkładały się w stosunku 58% do 39%. Polski rynek czujników i urządzeń do pomiarów nieelektryczych jest dużą branżą - zarówno pod względem różnorodności urządzeń, jak też samej wartości.

TABELA 1. Wybrane marki czujników i przyrządów do pomiarów czynników środowiskowych dostępne w kraju

O zgrubne oszacowanie tej ostatniej poprosiliśmy przedstawicieli dostawców. W ich ocenie wymieniony rynek ma wartość od około 150 do 700 mln złotych rocznie, przy czym średnia wszystkich odpowiedzi wyniosła 400 mln. To dużo, ale trzeba mieć świadomość, że omawiane produkty trafiają nie tylko do przemysłu - ich odbiorcami są firmy z sektora ochrony środowiska, z branży komunalnej, z rynku związanego z logistyką i magazynowaniem oraz transportem.

Jak mierzyć temperaturę?

Określanie temperatury różnego rodzaju substancji, wytwarzanych oraz składowanych produktów czy kontrola warunków pracy i stanu urządzeń - to powszechne w przemyśle zagadnienie metrologiczne. Stosowane mogą być tutaj różne rodzaje czujników, których zakresy pomiarowe, dokładność i cechy aplikacyjne różnią się.

Prawdopodobnie najczęściej obecnie wykorzystywanymi elementami pomiarowymi są te zmieniające swoją rezystancję w zależności od temperatury - takie jak termorezystory (RTD). Cechują się one dużą stabilnością i dokładnością, a jednocześnie pozwalają na pomiary temperatur w zakresie nawet od -200°C do ponad 800°C.

Tego typu elementy stanowią zazwyczaj podstawowy element oferty firm dostarczających czujniki temperatury i dostępne są w wersjach m.in. z platyny (duża dokładność i stabilność), niklu (tańsze), miedzi i innych materiałów. Do omawianej grupy produktów zalicza się także podzespoły nieliniowe, czyli termistory i czujniki półprzewodnikowe.

Pozwalają one zazwyczaj na pomiary temperatur w mniejszym ich zakresie, ale charakteryzują się łatwością aplikacyjną i wykorzystywane są często jako elementy składowe urządzeń elektronicznych. Drugą ważną grupę czujników temperatury stanowią podzespoły bazujące na termoparach, czyli elementach wykonanych z dwóch typów materiałów.

Można nimi mierzyć temperatury z zakresu od -200°C do 2500°C (oczywiście tylko część zakresu, zależnie od rodzaju termopary), przy czym typowa dokładność wynosi kilka stopni Celsjusza. Termopary stosowane są w przemyśle, w tym do pomiarów w środowiskach agresywnych chemicznie (z odpowiednimi osłonami). Ich wykorzystanie nie jest jednak pozbawione problemów technicznych - wymagają one kondycjonowania sygnału pomiarowego, linearyzacji wyników i skompensowania tzw. zimnego styku.

Z tych powodów w części aplikacji wybierane są zamiast nich inne, prostsze rozwiązania, jak choćby te bazujące na elementach termorezystancyjnych. Należy dodać, że o ile sam przetwornik pomiarowy to w przypadku głowicowych czujników temperatury kluczowy element, o tyle ważne są też osłony wraz z obudowami oraz układy elektroniczne.

Od tych ostatnich zależy dokładność, liniowość pomiarów i funkcjonalność czujnika oraz jego możliwości komunikacyjne. Pomiary odbywają się też nieraz w trudnych warunkach środowiskowych - tam, gdzie samo otoczenie ma wysoką temperaturę i występować mogą różne substancje niebezpieczne oraz atmosfera wybuchowa. Stąd producenci oferują swoje wyroby również w obudowach kwaso- i żaroodpornych oraz wersjach przeznaczonych do pracy w strefach ATEX.

OD PRODUKCJI DO DYSTRYBUCJI I USŁUG

Rys. 3. Najpopularniejsze zdaniem dostawców marki przemysłowych czujników temperatury sprzedawanych w Polsce; wyników nie należy utożsamiać z wartościami sprzedaży lub udziałem firm w rynku (im większa na rysunku nazwa firmy, tym popularniejsza jest ona w tej branży w kraju)

Patrząc na rynek od strony dostawców. mówić można o dużej dywersyfikacji, jeżeli chodzi o ich profil działalności. Podmioty oferujące omawiane czujniki i urządzenia można zgrubnie zakwalifikować do dwóch grup przedsiębiorstw. Pierwszą stanowią producenci lokalni, o których więcej w kolejnym rozdziale, oraz przedstawicielstwa wytwórców zagranicznych.

Tymi ostatnimi są zarówno firmy specjalizujące się w produkcji aparatury pomiarowej (np. Endress+ Hauser, Sick), jak też duże koncerny międzynarodowe, które w ramach szerszej oferty dostarczają różne typy czujników i urządzeń z omawianego zakresu (np. Honeywell, Schneider Electric, Siemens). Drugą grupą przedsiębiorstw działających na rynku są dystrybutorzy oraz integratorzy.

Określenia "dystrybucja" nie należy tutaj jednak kojarzyć tylko z hand lem podzespołami, gdyż ze względu na specyfikę branży i wymogi klientów firmy te są często specjalistami w określonych dziedzinach techniki pomiarowej i sektorach rynku. Przykładem takiego podmiotu i prawdopodobnie dostawcą o najbardziej rozbudowanym portfolio produktów jest Przedsiębiorstwo Automatyzacji i Pomiarów Introl.

TABELA 2. Oferta krajowych dostawców czujników i przyrządów do pomiarów czynników środowiskowych

Ta katowicka firma działa na rynku od ponad 20 lat, specjalizując się we wdrożeniach układów pomiarowo-rejestrujących, systemach nadzoru i komunikacyjnych w przemyśle. Oferuje też usługi kalibracji aparatury pomiarowej. W przypadku innych firm dystrybucyjnych typową sytuacją jest tworzenie oferty poprzez włączanie do niej czujników pomiarowych i urządzeń pochodzących od kilku producentów.

Zazwyczaj ideą jest tutaj pokrycie możliwie szerokiego zakresu mierzonych wielkości fizycznych i możliwych do stworzenia aplikacji pomiarowych. Omawiana w raporcie aparatura dostępna jest też u tzw. dystrybutorów katalogowych, a więc m.in. w firmach Elfa Distrelec, Farnell, RS Components i TME.

O ile podstawą oferty wielu firm są urządzenia do pomiarów temperatury, ciśnienia i przepływu, gdyż są trzy najczęściej mierzone w przemyśle wielkości parametry, o tyle w wielu zastosowaniach zachodzi konieczność pomiaru również wilgotności, cech fizykochemicznych materiałów, wykrywania obecności różnych substancji, itd. Przyrządy do tego przeznaczone stanowią rozszerzenie portfolio wielu firm (patrz tabela 2), rzadziej zaś rdzeń oferty.

W omawianej grupie najpopularniejsze są urządzenia do pomiarów pH, gęstości oraz przewodności, które wykorzystywane są m.in. w przemyśle spożywczym, chemicznym, przetwórczym oraz w zastosowaniach wodociągowo-kanalizacyjnych. Ważną metrologicznie tematyką jest określanie wilgotności, co dotyczy procesów wytwarzania żywności, przechowywania i transportu różnych towarów oraz sprawdzania parametrów gazów i ciał stałych.

Wiele z typów pomiarów wykracza również poza typowy przemysł - choćby anemometry stosowane są często przez osoby zajmujące się klimatyzacją, natomiast decybelomierze - przez służby BHP i drogowe. Wśród dostawców produktów przedstawianych w raporcie znajduje się wiele firm, które oferują kompletne systemy pomiarowe. Przykładem takich przedsiębiorstw są Endress+Hauser, Introl, Metronic System - a więc i producenci, i dystrybutorzy towarów.

Rys. 4. Najpopularniejsze zdaniem dostawców marki przemysłowych czujników ciśnienia sprzedawanych w Polsce; wyników nie należy utożsamiać z wartościami sprzedaży lub udziałem firm w rynku (im większa na rysunku nazwa firmy, tym popularniejsza jest ona w tej branży w kraju)

Czujniki czynników środowiskowych sprzedają się, zdaniem respondentów redakcyjnych ankiet, zarówno samodzielnie, jak też jako większe kompletacje, a więc wraz z osprzętem czy w postaci gotowych systemów pomiarowych. W pewnych obszarach rynku - np. w branży wod-kan - wymóg dostarczania kompletnych systemów jest nawet istotniejszy niż bogate portfolio urządzeń pomiarowych.

Uzupełniającym obszarem działalności firm jest wykonywanie pomiarów na zlecenie oraz wzorcowanie przyrządów pomiarowych. Szczególnie to ostatnie jest ważne ze względu na fakt, że użytkownicy aparatury pomiarowej są nieraz zobligowani do jej okresowej kalibracji, a same czujniki pracują często w trudnych warunkach środowiskowych i wymagają okresowej kontroli.



 

zobacz wszystkie Nowe produkty

Bramka dostępowa Modbus TCP - RTU/ASCII z portami PoE i 3 x RS-485

2016-09-23   |
Bramka dostępowa Modbus TCP - RTU/ASCII z portami PoE i 3 x RS-485

ISP DAS dodaje do oferty nowy typ bramki dostępowej Modbus TCP - RTU/ASCII o symbolu tGW-735i bazującej na konstrukcji wcześniejszych bramek serii tGW-700. W odróżnieniu od nich nowy model zapewnia izolację na poziomie 2500 VDC oraz zawiera więcej wbudowanych interfejsów, w tym porty PoE i 3 x RS-485.
czytaj więcej

Kamera termowizyjna do obrazowania rozkładu temperatur z zakresu -40...+330°C

2016-09-23   | Conrad Electronic Sp. z o.o.
Kamera termowizyjna do obrazowania rozkładu temperatur z zakresu -40...+330°C

Conrad Business Supplies wprowadza na rynek nową kamerę termowizyjną Reveal FF (Fast Frame) firmy Seek Thermal z systemem z wbudowaną silną latarką LED o mocy 300 lumenów. Model ten umożliwia obrazowanie rozkładu temperatur z zakresu od -40°C do +330°C przy częstotliwości odświeżania równej 19 Hz.
czytaj więcej

Nowy numer APA