Sensores industriais: como funcionam, tipos e importância

Os sensores industriais são utilizados pela indústria para aprimorar a produção e também a gestão dos processos.

Com foco especial no controle e no monitoramento de máquinas e atividades, os sensores industriais são componentes estratégicos indispensáveis para uma indústria otimizada e segura.

Vamos saber mais sobre os sensores, sua importância e aplicações? Acompanhe o artigo!

O que são sensores industriais? 

Os sensores industriais são dispositivos eletrônicos capazes de capturar grandezas físicas e transformá-las em dados específicos, que serão, posteriormente, interpretados.

Esses equipamentos são essenciais na atividade industrial, principalmente para a indústria 4.0, que precisa de dados precisos e atuais, além de muita agilidade para definir estratégias e tomar decisões.

Os sensores industriais facilitam a leitura de variáveis que não poderiam ser compreendidas corretamente em seu formato original. Esses estímulos estão presentes no ambiente e, dentre eles, podemos citar:

• temperatura;
• força;
• pressão;
• proximidade;
• velocidade.

Além das variáveis citadas, os sensores industriais também são capazes de perceber movimentos, cores, campos eletromagnéticos, formato, posição, reflexos e presença de objetos e líquidos.

Os sensores também auxiliam na padronização de processos, na redução de custos, na manutenção de ativos, na segurança de colaboradores, na agilidade das atividades e no aumento da produtividade.

Leia também: Indústria 4.0: o que é, características e aplicação

Como funcionam os sensores industriais? 

Os sensores são fixados em equipamentos e superfícies de forma que possam perceber as alterações dos objetos ou do ambiente e, desta forma, captar os sinais emitidos. 

O funcionamento dos sensores industriais pode ser dividido em três etapas, veja:

Recebimento do estímulo

Logo que o estímulo acontece, é identificado e coletado pelo sensor. Existem vários tipos de sensores e cada um deles possui uma aplicação específica, de acordo com a variável que será observada.

Transformação do estímulo

Após a captação, o sensor transforma o estímulo em um sinal. Ele pode ser digital ou físico, em formato numérico ou não, de forma que seja compreendido e interpretado pelo operador ou técnico responsável.

Essas variações dependem do tipo de estímulo existente e também podem mudar conforme a finalidade de cada sensor.

Comunicação do que foi coletado

Depois de transformar o sinal recebido, o sensor envia os dados para uma central de controle e monitoramento. Ela pode ser um sistema específico ou um computador.

O passo seguinte é a interpretação dos dados, que pode ser realizada pela central de controle e fica disponível em forma de relatórios, gráficos, diagramas, imagens e outras representações visuais.

Os dados extraídos e transformados servirão de apoio para que operadores e gestores possam tomar decisões de forma inteligente, estratégica e precisa.

Por que os sensores industriais são utilizados?

Os sensores industriais desempenham um papel estratégico na gestão industrial porque oferecem diversos benefícios que impactam diretamente no desempenho das máquinas e na produtividade da empresa. 

Confira algumas vantagens importantes dos sensores industriais:

Padronização de processos

Os sensores ajudam na padronização dos processos industriais, uma vez que eles monitoram as operações, principalmente as etapas mais críticas do ciclo produtivo, com mais risco de erros. 

Esse controle é fundamental para evitar falhas e para garantir que todo o fluxo aconteça com constância e regularidade. No final, os produtos ganham qualidade e padronização.

Aumento da segurança

Os sensores de presença emitem alertas quando percebem alguma alteração fora do padrão de segurança estabelecido para os ativos ou para o ambiente. Essa característica é fundamental para evitar acidentes de trabalho causados por mau funcionamento da máquina, elevação da temperatura, choques elétricos, dentre outros.

A segurança é percebida também quando os sensores são utilizados para executar funções consideradas de alto risco. 

A coleta de dados em locais de difícil acesso ou que oferecem algum perigo para os operadores pode ser feita por sensores, garantindo a integridade física da equipe de trabalho.

Melhora da qualidade do produto

Os sensores industriais garantem maior precisão durante o processo produtivo e detecção de erros em tempo real. Com isso, os produtos desenvolvidos estão menos suscetíveis a defeitos de fabricação.

Um produto com qualidade superior ou uniformizada é muito mais agradável aos olhos do cliente, melhora a imagem da marca no mercado, eleva a sua competitividade e aumenta os seus lucros.

Eficiência operacional

A eficiência operacional de uma empresa está relacionada com o aumento ou manutenção da produtividade sem elevar os custos de produção.

Os sensores contribuem para a eficiência operacional na medida em que permitem um acompanhamento instantâneo e aproximado do processo produtivo. 

Esse olhar atento facilita a identificação de baixo desempenho, de inatividade de aparelhos e outros problemas que afetariam a produtividade, mas que são controlados a tempo.

Redução de custos gerais

Os sensores industriais captam dados em tempo real. Essa vantagem é muito importante porque impede que erros graves só sejam descobertos na fase final do processo, reduzindo a perda de produtos com defeitos.

Além disso, os sensores contribuem para o aumento da vida útil dos equipamentos utilizados no processo de produção. Eles percebem problemas em sua fase inicial e facilitam a correção dos erros.

Desta forma, tarefas como manutenção de equipamentos e substituição de peças acontecem com menos regularidade, reduzindo os custos gerais da indústria com essas tarefas.

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Principais tipos de sensores industriais 

Existem diferentes tipos de sensores industriais, com finalidades e aplicações distintas. Eles detectam mudanças importantes, contribuindo para uma operação mais eficiente, precisa e segura. 

Confira os modelos principais de sensores e suas indicações de uso:

Sensores térmicos

Os sensores térmicos monitoram a temperatura de um local ou de um objeto, emitindo sinais quando o calor produzido está acima do que é considerado aceitável ou seguro.

Eles são muito utilizados na indústria automotiva e siderúrgica ao realizarem o controle da temperatura de peças de automóveis e de fornos industriais, respectivamente.

Sensores ópticos

Os sensores ópticos são capazes de identificar objetos com a ajuda de feixes de luz. Desta forma, é possível manter padrões definidos e localizar facilmente elementos físicos em posição irregular ou com um formato inadequado, por exemplo. 

Sensores de pressão

Esse tipo de sensor mede a pressão de objetos e líquidos. Aqui, o estímulo recebido é a força que atua sobre a superfície e que poderá ser transformada em corrente elétrica para medição.

Os sensores de pressão são usados em sistemas de alarme, sistemas de automação, sistemas agrícolas e hidráulicos, dentre outras aplicações.

Sensores indutivos

Os sensores indutivos detectam materiais, como o aço, o metal, o ferro, o latão e o alumínio. Eles são importantes no controle da quantidade de peças, na verificação da posição de objetos e no monitoramento de velocidades, com ampla aplicação em sistemas de automação.

Sensores capacitivos

Esses sensores são capazes de destacar elementos através de campos magnéticos. Outra aplicação é na detecção de objetos à distância, sem o contato físico com o material.

O sensor capacitivo é muito utilizado em tarefas consideradas perigosas, mas que exigem uma vistoria detalhada.

Sensores magnéticos

Os sensores magnéticos têm a função de monitorar a posição, força e direção de um campo magnético. Na indústria, eles são muito utilizados para verificar a posição de êmbolos, garras e engrenagens de máquinas.

Sensores fotoelétricos

Os sensores fotoelétricos utilizam o estímulo recebido, a luz, para detectar a presença de pessoas e objetos, localizar peças em linhas de montagem, coletar códigos de barras e acionar portas, portões e elevadores.

Sensores optoeletrônicos

Esses sensores utilizam a luminosidade para descobrir grandezas ou alterações físicas em produtos e superfícies. Na indústria, o sensor é aplicado no controle de qualidade de itens produzidos e no reconhecimento de padrões, localizando erros precocemente.

A Alkane disponibiliza uma grande variedade de sensores, incluindo sensores de presença e movimento e sensores de segurança, amplamente utilizados na indústria para otimizar o trabalho de máquinas, equipamentos e operadores.

Leia também: Tudo o que você precisa saber sobre manutenção industrial

Como escolher os sensores ideais para cada aplicação?

O sensor ideal é aquele que atende às necessidades da indústria. É importante ficar atento a essa informação porque, como vimos, existem muitas variações no mercado. 

Logo, os bons resultados dependem da escolha adequada. Alguns fatores devem ser levados em consideração na hora da aquisição, como:

Finalidade de aplicação

A empresa deve definir qual grandeza ela deseja monitorar e escolher o sensor com essa funcionalidade.

Ambiente operacional

O local que abrigará o sensor irá contribuir para a sua durabilidade ou para o seu desgaste precoce. É importante verificar o nível de resistência de cada equipamento em condições adversas.

Precisão

Para determinadas operações industriais, quanto maior a precisão do sensor, melhor para o ciclo de produção. Em outros casos, ela pode ocupar uma posição secundária, ou seja, não é uma prioridade para a indústria.

A escolha do sensor deve analisar o quanto a precisão é importante para a operação em questão.

Compatibilidade

O sensor adquirido deve ser compatível com os sistemas de controle existentes. Do contrário, devem ser realizadas adaptações ou substituições. Portanto, verificar previamente a compatibilidade do sensor com máquinas e sistemas já existentes é necessário para reduzir os custos.

Alkane: referência em segurança industrial

Os sensores industriais são bastante utilizados na indústria 4.0 devido à sua versatilidade, variedade de aplicação, eficiência e vantagens, possibilitando uma atividade operacional muito mais simples, ágil e segura.

A Alkane reúne em seu catálogo as melhores opções em sensores industriais, para que a sua empresa tenha acesso aos produtos mais eficientes do mercado.  Visite nosso site e conheça nossos sensores industriais.

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