wersja mobilna
Online: 389 Środa, 2016.12.07

Raporty

Polski rynek czujników zbliżeniowych

wtorek, 13 listopada 2007 15:23

Rynek czujników zbliżeniowych można z całą pewnością nazwać szerokim. Bardzo duża liczba producentów, a także dystrybutorów tego typu podzespołów wynika jednakże nie z wielkości samego rynku, ale z powszechności samych sensorów.

Spis treści » Czujniki indywidualne
» Czujniki fotoelektryczne
» Pokaż wszystko

Czujniki zbliżeniowe to elementy w przeważającej mierze tanie i niewielkie, co pozwala dystrybutorom na magazynowanie produktów różnych marek. Sprzedawcy mogą oferować bardzo wiele modeli sensorów, dając klientom większy wybór i możliwość dokładnego doboru nabywanych sensorów do konkretnej aplikacji. Duża złożoność rynku znajduje odzwierciedlenie w liczbie firm, które wzięły udział w raporcie APA. Na naszą ankietę odpowiedziało 41 dystrybutorów, czyli więcej niż uczestniczyło w jakimkolwiek wcześniej opracowywanym raporcie.

Rys. 1. Najpopularniejsi producenci indukcyjnych czujników zbliżeniowych (źródło: ankieta redakcji APA)

Tymczasem samych klientów też przybywa. Czujniki zbliżeniowe to jedne z podstawowych elementów wielu systemów automatyki. Bez nich automatyzacja produkcji, pakowania, czy innych procesów przemysłowych zazwyczaj byłaby niemożliwa. W pewnym sensie zastępują one operatora, wykrywając zbliżające się obiekty, niedomknięte pokrywy, a nawet odnotowując przepełnienie zbiorników z wodą.

Często są alternatywą dla droższych urządzeń pomiarowych, które z założenia służą do mierzenia odległości od jakiegoś medium, a w praktyce bywają wykorzystywane jako sygnalizatory przekroczenia określonego poziomu. Ponadto rosnące wykorzystanie czujników zbliżeniowych związane jest także z coraz surowszymi wymaganiami dotyczącymi bezpieczeństwa pracy.

Czujniki te pozwalają np. sprawdzać, czy uruchomiono różnego rodzaju blokady zabezpieczające lub też wykrywać wejście pracownika w strefę pracy maszyn – tak jak różnego rodzaju bariery i kurtyny świetlne. Jednocześnie są one dużo bardziej trwałe niż ich mechaniczne odpowiedniki – czyli czujniki obiektów, które wykrywają bezpośrednio siłę nacisku detekowanych obiektów. Dzięki wysokiej niezawodności urządzenia bezkontaktowe charakteryzują się niższymi kosztami serwisowania i podnoszą bezpieczeństwo pracy.

Jednakże poprawne i rozsądne stosowanie czujników zbliżeniowych wymaga wiedzy na temat ich możliwości i ograniczeń. Tylko dzięki temu możliwy jest optymalny dobór sensorów do zastosowań, przy utrzymaniu minimalnych kosztów instalacji. W raporcie wydzielono trzy podstawowe typy czujników zbliżeniowych, jakimi są sensory indukcyjne, pojemnościowe oraz fotoelektryczne. Poza tymi grupami produktów, część dostawców oferuje także czujniki innych typów, takich jak np. ultradźwiękowe i magnetyczne, które stanowią jednak znacznie mniejszą część rynku.

Czujniki indukcyjne
Rys. 2. Najpopularniejsi producenci pojemnościowych czujników zbliżeniowych (źródło: ankieta redakcji APA)

Pierwsza omawiana grupa stanowi chyba najbardziej popularny rodzaj czujników zbliżeniowych. Działają one wykorzystując pole magnetyczne, które ulega zmianie w momencie wprowadzenia w zasięg czujnika metalowego przedmiotu. Ich zasięg działania zależny jest od rozmiaru cewek, które są ich podstawowym elementem detekującym. Obszar wykrywania jest więc tym dłuższy im większe są wymiary samego czujnika.

Niestety czujniki indukcyjne nie są w stanie reagować na pojawienie się w ich zasięgu obiektów niemetalowych. W związku z tym ich obszar zastosowań jest ograniczony. Wykorzystywane są głównie jako czujniki krańcowe, wskazujące na przekroczenie przez badany obiekt ustalonej pozycji.

Równie często, ze względu na wysoką precyzję, stosowane są do pozycjonowania metalowych urządzeń lub niektórych elementów wykonawczych w maszynach. Mogą też pomagać w ustalaniu położenia metalowych wyrobów na taśmach produkcyjnych. Jednakże w przypadku produkcji znacznie częściej wykorzystywane są w celu zliczania obiektów, takich jak np. szybko przesuwające się na taśmie produkty.

Innym, równie popularnym ich zastosowaniem jest pomiar prędkości obrotowej w maszynach produkcyjnych. Ostatnim z najczęściej wymienianych zastosowań w przemyśle są zabezpieczenia, w których czujniki te reagują na zamknięcie metalowych blokad lub pokryw. Wspomniana niewrażliwość czujników indukcyjnych na przedmioty niemetalowe ma też swoje zalety.

Dzięki niej sensory te są odporne na zanieczyszczenia i mogą pracować w silnie zapylonym środowisku – szczególnie, że wiele z nich dostępnych jest w wykonaniach o bardzo wysokich stopniach ochrony – nawet IP69K. Ich praca nie jest zakłócana nawet jeśli zostaną oblepione klejącymi się substancjami.

Jednakże jeżeli w otoczeniu czujnika pojawią się np. opiłki metali, urządzenie może przestać poprawnie pracować. Wiele z sensorów indukcyjnych wymaga także kalibracji do odpowiedniego typu metalu, jaki ma być wykrywany. Na rynku dostępne są także nowsze typy urządzeń, których działanie jest bardziej niezależne od składu wykrywanego metalu.

Więcej na temat zasady działania czujników indukcyjnych napisano w artykule towarzyszącym do niniejszego raportu „Bezstykowe czujniki zbliżeniowe – budowa, działanie i zastosowania”. Zmiany rynkowe w przypadku czujników indukcyjnych przebiegają dosyć stabilnie. Wszystkie z firm, które udzieliły odpowiedzi w ankiecie na pytania dotyczące różnic w obrotach latach 2005 i 2006, poinformowały o wzroście sprzedaży tego typu sensorów – średnio na poziomie 20% rocznie.

Potwierdza to także fakt, że w ciągu ostatniego roku dwie z ankietowanych firm dopiero weszły na rynek czujników indukcyjnych. Jednakże stosunkowo niewielu dystrybutorów zdecydowało się podać informacje na temat wielkości sprzedaży czujników, tłumacząc się tajemnicą handlową i obawami przed dostaniem się tych danych do firm trzecich.

Pozwala to domniemać, że na rynku czujników zbliżeniowych toczy się poważna walka o klienta. Biorą w niej udział nie tylko dystrybutorzy produktów zagranicznych, ale i bezpośrednio polscy producenci. Czujniki indukcyjne to grupa sensorów, w której największy udział mają na polskim rynku właśnie wytwórcy rodzimi. Sprzedawane przez nich urządzenia charakteryzują się zazwyczaj równie wysokimi parametrami jak produkty zagraniczne i są eksportowane za granicę – choć raczej na wschód niż do Unii Europejskiej.

Tymczasem z naszej ankiety wynika, że największą popularnością cieszą się w Polsce produkty firm Balluff oraz Sels. Ta druga firma jest dobrym przykładem sukcesu polskiej technologii. Na kolejnych miejscach w rankingu popularności producentów czujników indukcyjnych znalazły się firmy Omron, Turck i IFM Electronic. Jako najbardziej popularne wymieniono także 11 innych firm, które łącznie zebrały niemal jedną czwartą punktów w rankingu. Należy jednak zaznaczyć, że punktacja ta nie odzwierciedla bezpośrednio rzeczywistego udziału w rynku, gdyż zbyt mało firm było skłonnych podać dane, które umożliwiłyby stworzenie takiej analizy.

Czujniki pojemnościowe
Rys. 3. Najpopularniejsi producenci fotoelektrycznych czujników zbliżeniowych (źródło: ankieta redakcji APA)

Drugi typ czujników polowych – sensory pojemnościowe, rozpowszechniony jest wszędzie tam, gdzie elementy indukcyjne nie mogły być zastosowane ze względu na ich brak wrażliwości na elementy niemetalowe. Sensory pojemnościowe pozwalają na wykrywanie dowolnych materiałów ale mają mniejszy zasięg niż analogiczne przetworniki indukcyjne.

Są jednocześnie wrażliwe na różnego rodzaju zabrudzenia i przeszkody pojawiające się pomiędzy nimi a elementem wykrywanym. Ich działanie polega na detekcji zakłócenia pola elektrycznego wytwarzanego przez sensor. Ze względu na swoje właściwości czujniki te są stosowane głównie w dosyć nietypowy jak na sensory zbliżeniowe sposób. Używa się ich przede wszystkim w roli mierników poziomu – a właściwie, ze względu na binarne wyjście – sygnalizatorów przekroczenia określonego poziomu materiału sypkiego lub cieczy.

O ile trudno jest przy pomocy takiego pojedynczego sensora pozyskiwać dane potrzebne do kontrolowania i płynnego regulowania zawartości substancji w zbiorniku, to zastosowanie kilku odpowiednio rozmieszczonych urządzeń umożliwia już dosyć dokładne odczyty wartości aktualnego poziomu. Innym bardzo popularnym zastosowaniem jest wykrywanie wszelkiego rodzaju obiektów.

Pozwala to np. na bezdotykową detekcję materiałów podawanych na taśmociągu na wejście maszyny produkcyjnej, co umożliwia np. rozpoczynanie pobierania towaru do produkcji w odpowiednim momencie. Często wymienianym przykładem tego typu zastosowania jest instalacja czujników pojemnościowych w obrabiarkach i przy piłach do drewna. Dzięki sensorom wykrywana jest obecność i dokładna pozycja desek, co pozwala na precyzyjne sterowanie piłami.

Czujniki indukcyjne nie mogłyby pełnić tej roli, gdyż nie reagują na drewno. Tymczasem przyrządy pojemnościowe wykrywają praktycznie wszystkie materiały – również gąbczaste i przeźroczyste, takie jak np. szkło. Ostatnim z wymienianych przez dystrybutorów zastosowań są pomiary grubości – np. folii. Przesuwana przed czujnikiem folia, deska lub inny podobny materiał powodują zmianę pola przetwornika w zależności od grubości obiektu. Odpowiednia kalibracja sensora pozwala na wykrywanie folii zbyt cienkiej lub za grubej.

Czujniki te są jednakże znacznie rzadziej stosowane do zliczania, gdyż charakteryzują się mniejszą dokładnością niż przetworniki indukcyjne oraz mają mniejszą maksymalną częstotliwość przełączania. Rynek czujników pojemnościowych podzielony jest głównie pomiędzy cztery firmy, którymi są Sels, Balluf, Turck i Sick. Zaraz za nimi wymieniany jest IFM Electronic, a niewiele dalej – Siemens. Ponadto ankietowani wymieniali 12 innych marek sensorów, które łącznie uzyskały 25 punktów w naszym rankingu. Średni wzrost na polskim rynku czujników pojemnościowych można szacować na podstawie ankiety na mniej więcej 13%, przy czym dwie firmy zadeklarowały spadek sprzedaży tych przyrządów.

    Przemysław Turski - TWT Automatyka
  • Dlaczego w ofercie TWT nie znajdują się czujniki pojemnościowe?

Temat czujników pojemnościowych już opracowaliśmy ale jeszcze nie wdrożyliśmy ich do produkcji ze względu na niewielką liczbę zapytań ofertowych ze strony klientów. Koszt uruchomienia linii technologicznej jest jak na razie zbyt duży w stosunku do potencjalnych zysków.

Ponadto, koncentrując się na sprzedaży czujników indukcyjnych i fotoelektrycznych, których oferujemy ponad 200 rodzajów, jesteśmy w stanie w szybki sposób dostarczyć naszym klientom czujniki o bardzo różnych parametrach, przystosowane do pracy w różnych aplikacjach.

Jednocześnie przy zachowaniu niskich kosztów oferujemy możliwość przygotowania nietypowych serii czujników indukcyjnych lub fotoelektrycznych, które wytwarzane są specjalnie na zamówienie klienta - w krótkich seriach. Bywa też tak, że takie projekty trafiają w końcu do produkcji seryjnej, czego przykładem są nasze przyrządy stosowane w śmieciarkach i w dźwigach.

  • Jak wygląda konkurencja firm polski z zagranicznymi koncernami? Czy TWT eksportuje czujniki za granicę?

Firma TWT nie prowadzi bezpośredniego eksportu swoich produktów ale z naszych informacji wynika, że niektórzy dystrybutorzy sprzedają czujniki TWT poza krajem. Głównym kierunkiem tego eksportu są państwa byłego Związku Radzieckiego, a ostatnio nawet Afryka. Ponadto nasze czujniki stosowane są w maszynach do produkcji żywności, które także dostarczane są na rynki Europy Wschodniej.

Tymczasem na rynku rodzimym polskie firmy oferują produkty zazwyczaj tańsze ale charakteryzujące się parametrami zbliżonymi, a niekiedy i lepszymi niż produkty zagraniczne. Ponadto główną zaletą polskich wytwórców są krótkie terminy dostaw, podczas gdy wiele nietypowych czujników z ofert firm zachodnich wymaga kilkutygodniowego oczekiwania na dostawę.



 

zobacz wszystkie Nowe produkty

Przemysłowe anteny M2M na pasma 450...490 MHz i 880...960 MHz

2016-12-07   |
Przemysłowe anteny M2M na pasma 450...490 MHz i 880...960 MHz

Firma Laird opracowała serię anten Yagi YF adresowanych do przemysłowych systemów M2M wymagających monitorowania danych ze zdalnych czujników i zapewnienia ciągłej łączności z terminalami RTU. Są to anteny przeznaczone do pracy w trudnych warunkach środowiskowych.
czytaj więcej

2- i 4-kanałowe karty rejestracji obrazu GigE Vision PoE+

2016-12-07   | Guru Control Systems
2- i 4-kanałowe karty rejestracji obrazu GigE Vision PoE+

PCIe-GIE72 i PCIe-GIE74 to nowe karty akwizycji obrazu w ofercie Adlink Technology, zawierające odpowiednio 2 i 4 gniazda do współpracy z kamerami z interfejsem GigE Vision obsługującym standard PoE+. Mogą znaleźć zastosowanie aplikacjach widzenia maszynowego.
czytaj więcej

Nowy numer APA