Capteurs de vérin pour environnements extrêmes

Pour les applications industrielles classiques, les capteurs de vérin standard suffisent. Cependant, les environnements extrêmes et complexes exigent souvent plus qu’un capteur.

Il faut prévoir des versions spéciales et des caractéristiques spécifiques pour notamment :

  • Les environnements où règnent des températures (basses/élevées) extrêmes
  • Les environnements à risque d’explosion
  • Les environnements impliquant des agents agressifs comme des produits chimiques et des agents de nettoyage
  • Les environnements où sont posés des exigences supplémentaires en matière de sécurité des machines
  • Les environnements humides
  • Les installations à l’extérieur
  • Les applications de soudage

Températures extrêmes

L’assortiment de Festo comprend des capteurs de vérin adaptés aux températures basses ou élevées extrêmes. En ce qui concerne les températures élevées, il y a le choix parmi les capteurs solid-state SMT-8M-A et CRSMT-8M pouvant être utilisés jusqu’à des températures de 85°C. Les capteurs de vérin reed vont plus loin et résistent à des températures jusqu’à 120°C.

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En ce qui concerne les températures élevées, il y a le choix parmi les capteurs solid-state SMT-8M-A et CRSMT-8M

Pour les températures basses, les capteurs de vérin sont également disponibles dans les deux versions. Les versions reed et solid-state sont adaptées aux applications dont les températures maximales s’élèvent jusqu’à -40 °C.

Sécurité machines

Dans des cas particuliers, les capteurs de vérin doivent satisfaire à un niveau de sécurité spécifique, généralement exprimé en SIL (Safety Integrity Level) ou Pl (Performance Level). En ce qui concerne les niveaux PLd ou Ple, il faut tenir compte des éléments suivants :

Kit de fixation

Tout d’abord, veillez à avoir un kit adapté au placement des capteurs de vérin. Les kits de fixation SAMH-S-N8-S-MK ou SAMH-S-N8-L-MK sont conformes à la Directive Machines CE. Les capteurs sont indissociables de la machine et résistent à une utilisation brutale ou inappropriée (anti-vandalisme).

Capteur standard

Pour atteindre le niveau de sécurité, les capteurs standard SMT-8M peuvent être mis en œuvre du fait de leur MTTF de 4077 ans. Il faut cependant les installer en parallèle pour créer un retour redondant de la position.

Relais de sécurité

Enfin, il est important de réaliser une analyse de sécurité des deux signaux de vérin via un relais de sécurité. Des termes comme la redondance, l’auto-surveillance et l’auto-test sont importants ici. Les relais de sécurité sont notamment disponibles chez Pilz.

Environnements à risque d’explosion

Dans les environnements à risque d’explosion, les machines doivent satisfaire à la directive ATEX. Il s’agit d’une directive européenne relative à la protection antidéflagrante. Lorsque ce n’est pas possible, il faut limiter les dégâts. La directive ATEX établit une distinction entre les explosions de gaz et les explosions de poussières et divise l’environnement concerné en zones. Selon la probabilité qu’une situation dangereuse se développe avec les conséquentes inhérentes, une zone impose des exigences plus strictes ou plus légères aux composants à mettre en oeuvre.

Source d’inflammation

Les capteurs de vérin constituent un danger dans les environnements à risque d’explosion s’ils peuvent agir comme une source d’inflammation. C’est par exemple le cas si des étincelles se produisent lors de la commutation ou d’un dégagement de chaleur important. Dans les deux cas, ils peuvent représenter une source d’inflammation pour les atmosphères explosives.

Pour les catégories 1GD et 2GD, seuls des capteurs de vérin disposant d’une sortie de commutation (Namur) à sécurité intrinsèque sont autorisés. Dans son assortiment, Festo propose le type SDBT-MS-...-EX6

Cette sortie de commutation exige de coupler le capteur à un amplificateur de commutation isolé, comme par exemple le module d’entrée IO de Festo CPX-P-8DE-N-IS.

Agents agressifs

Les environnements dans lesquels des agents agressifs sont utilisés se situent principalement dans les industries agro-alimentaire (agents de nettoyage) et chimique (produits chimiques). Mais il y a aussi les environnements où l’on transforme le métal et où des liquides de refroidissement sont utilisés, ou encore les applications où les capteurs de vérin sont en contact prolongé avec de l’eau ou utilisant des acides.

Le CRSMT-8M est un exemple de capteur de vérin adapté aux environnements extrêmes. Il affiche une résistance élevée aux produits chimiques grâce notamment au boîtier en PP et au câble TPE-O.

Applications extérieures

L’environnement extérieur peut être considéré comme ‘extrême’ en raison notamment de la pluie (contact prolongé avec l’eau), la présence de sel ou de sable, le rayonnement UV et d’éventuelles atmosphères à risque d’explosion.

Les exigences de base des capteurs de vérin utilisés dans les environnements extérieurs spécifiques sont dérivées de l’industrie de process. Il en résulte notamment un degré de protection minimal IP68. Une résistance suffisante au rayonnement UV est atteinte en ajoutant des stabilisateurs dans le plastique du boîtier ou au câblage, ou en peignant le boîtier en ‘noir de bougie’. Festo propose notamment dans son assortiment les types SMT-8M-…-EX2, CRSMT-8M et SDBT-MS-EX6 pour les applications extérieures.

Environnements de soudage

Enfin, les environnements de soudage peuvent être qualifiés d’extrêmes. D’une part parce que des projections de soudure ont lieu et d’autre part parce que les sources d’énergie utiles au procédé de soudage ont une fréquence élevée qui peut perturber les signaux du capteur. La solution consiste à geler le signal de sortie des capteurs tant que le champ de soudage est détecté. Dans son assortiment, Festo propose les types de capteurs adaptés aux environnements de soudage SMTSO-8E-... et SDBT-BSW-1L-....

octobre 2021

Vue d'ensemble