NBT — Nowoczesne technologie pomiarowe w wersji Safety

TWK

Inklinometr NBT/S3 SIL2/PLd — PROFIsafe over PROFINET, 1–2 osie, IP66 – IP69K

Charakterystyka i przeznaczenie

NBT/S3 to inklinometr oparty na czujnikach MEMS, który mierzy kąt nachylenia względem wektora g, a sygnał jest następnie digitalizowany i linearyzowany w kontrolerze. Wersja S3 integruje PROFIsafe over PROFINET (PNO 2.712/2.722 v2.3) i spełnia SIL2 / PLd (kat. 2), co pozwala na bezpieczne wykorzystanie danych położenia w systemach sterowania. Obudowa aluminiowa (lub stal nierdzewna) osiąga IP69K; dostępne są wykonania 1- i 2-osiowe z zakresami od ±5° do ±90°.

Budowa i działanie

Tor MEMS wykorzystuje różnicową zmianę pojemności struktur mikromechanicznych; charakterystyka czujnika odpowiada U ~ g · sin α. Redundantny układ MEMS wewnątrz czujnika realizuje kontrolę wiarygodności: urządzenie wysyła jedną wartość pozycji, a zgodność z drugim torem jest na bieżąco weryfikowana. Gdy rozbieżność przekroczy próg, czujnik przechodzi w stan awaryjny (failsafe). Dodatkowo wbudowane uśrednianie (1000 próbek po 1 ms) nadaje torowi efekt filtru dolnoprzepustowego — po skoku kąta wartość końcowa pojawia się po ok. 1 s.

Przy cross-tilt > 15° (wariant 1-osiowy) oś jest wyłączana i podawany jest overflow = +180° ze statusem „Out_of_range”.

Silne wstrząsy/wibracje > 2,2 g skutkują tymczasowym ustawieniem –180° i flagą „Position_not_valid” (bez przejścia w failsafe).

PROFINET / PROFIsafe i integracja

Interfejs PROFINET zgodny z IEC 61158/61784 obsługuje RT i IRT (Conformance Class C). Dwuportowy switch (100Base-TX) umożliwia topologie linia/drzewo/gwiazda, a funkcje takie jak Fast Start-Up, wymiana urządzenia bez nośnika i aktualizacja firmware przez PROFINET upraszczają serwis. Dane procesu obejmują słowo statusu i do trzech kanałów pozycji (16-bit, krok 0,01°); sterowanie: słowo sterujące i preset. Złącza: M12 D-coded (Port 1/2) dla sieci i M12 A-coded dla zasilania; dostępne wersje kablowe Type-C PUR. PROFIsafe v2.4 zapewnia kanał bezpieczeństwa.

Parametry metrologiczne i środowiskowe

Dla ±20° dokładność typowo ±0,25° (do ±0,5° zależnie od warunków); dla ±90° ±0,5° (w centrum zakresu ±20°: ±0,25°). Powtarzalność ±0,05°; szum wyjścia ok. ±0,05°. Zasilanie 9 – 36 V DC, pobór ~90 mA @ 24 V. Zakres temperatur od –40 do +70 °C; szczelność IP66/67, z wyjściem kablowym IP68, z zalewą IP69K. Wibracje 100 m/s² (10 – 2000 Hz), udar 200 m/s² (11 ms).

Bezpieczeństwo funkcjonalne i montaż

Wariant sprzętowy v2 posiada parametry bezpieczeństwa: PFH 5,27×10⁻⁸ 1/h, SFF 97,3%, MTTFd 100 lat (obliczeniowo 211,5 lat), DCavg 96,7%, maks. żywotność 20 lat. Montaż przez otwory okrągłe i podłużne pod śruby M5 (korekta ustawienia do ±7,5°); dostępne formy NBT65 i NBT90 z różnymi układami złączy.

Na co zwrócić uwagę przed zakupem inklinometru NBT?

Przed wyborem inklinometru NBT należy określić liczbę osi pomiarowych (1D lub 2D), zakres kątowy (np. ±90°) oraz typ wyjścia. Ważne jest również dopasowanie protokołu komunikacyjnego (Profinet) do systemu nadrzędnego. Należy uwzględnić klasę szczelności, warunki środowiskowe (wilgotność, temperatura) oraz sposób montażu i kalibracji. Dla aplikacji dynamicznych istotne są parametry takie jak częstotliwość próbkowania i czas odpowiedzi.

Jakie zalety ma inklinometr NBT w zastosowaniach przemysłowych?

NBT oferuje precyzyjny pomiar pochylenia w jednej lub dwóch osiach z wysoką powtarzalnością i niskim dryftem temperaturowym. Dzięki kompaktowej obudowie i klasie szczelności IP67 może pracować w trudnych warunkach przemysłowych i zewnętrznych. Inklinometr może pracować w sposób statyczny i dynamiczny, co umożliwia zastosowanie w maszynach mobilnych i automatyce przemysłowej. Dostępne są różne interfejsy komunikacyjne, co pozwala na elastyczną integrację z systemami sterowania.

Co wyróżnia inklinometr NBT w porównaniu do innych dostępnych modeli?

NBT wyróżnia się kompaktową i solidną konstrukcją z odpornością na wibracje oraz zakłócenia elektromagnetyczne. Wysoka dokładność pomiaru i możliwość pracy w szerokim zakresie temperatur czynią go idealnym do aplikacji terenowych i przemysłowych. Model ten posiada konfigurowalne parametry pracy i może być zdalnie kalibrowany poprzez interfejs cyfrowy. NBT dostępny jest w wersjach jedno- i dwuosiowych, co zwiększa jego uniwersalność zastosowań.

Jakie parametry techniczne inklinometru NBT są najważniejsze przy wyborze?

Najważniejsze parametry to zakres pomiarowy (np. ±30°, ±60°, ±90°), dokładność (np. ±0,1°), rozdzielczość, czas odpowiedzi oraz typ wyjścia. Warto zwrócić uwagę na interfejs komunikacyjny (Profinet), klasę szczelności (IP67), zakres temperatury pracy i odporność na wibracje. Istotna jest także częstotliwość aktualizacji danych, histereza oraz możliwość konfiguracji przez użytkownika. Dla aplikacji krytycznych istotna będzie również certyfikacja i zgodność z normami przemysłowymi.

Czy inklinometr NBT może być stosowany w pojazdach mobilnych?

Tak, inklinometr NBT jest przystosowany do pracy w aplikacjach mobilnych, takich jak maszyny budowlane, rolnicze i pojazdy specjalne. Oferuje odporność na wibracje, szeroki zakres temperatur oraz wodoodporną obudowę, co pozwala na niezawodne działanie w terenie. Dzięki wyjściu Profinet może być łatwo zintegrowany z systemem sterowania pojazdu. Jego precyzja i szybkość reakcji umożliwiają monitorowanie przechyłów i położenia w czasie rzeczywistym.

Jak wygląda montaż i konfiguracja inklinometru NBT?

Montaż inklinometru NBT odbywa się za pomocą śrub na płaskiej powierzchni – istotne jest zachowanie poziomu odniesienia. Konfiguracja parametrów (zakres pomiarowy, filtrowanie, offset) może być realizowana przez interfejs cyfrowy, np. przez oprogramowanie producenta. Po instalacji należy skalibrować pozycję zerową oraz przetestować odpowiedź w pełnym zakresie kąta pracy. Zaleca się użycie ekranowanych przewodów w celu minimalizacji zakłóceń elektromagnetycznych.