بررسی سنسور سطح FTM50 اندرس هاوزر Endress+Hauser

سنسور سطح FTM50 اندرس هاوزر چیست و چه کاربردی دارد؟

سنسور سطح FTM50 ساخت شرکت Endress+Hauser، که با نام صنعتی Soliphant M نیز شناخته می شود، یک سوئیچ سطح ارتعاشی تخصصی برای مواد جامد فله ای (Bulk Solids) محسوب می گردد. این تجهیز به طور ویژه برای تشخیص سطح نقطه ای در سیلوها و مخازن حاوی مواد پودری و گرانولی، از جمله آرد، شکر، سیمان، خوراک دام، پودر رنگ، و گرانول های پلاستیکی طراحی شده است.

Soliphant M در دسته دقیق ترین و مقاوم ترین سوئیچ های نقطه ای ارتعاشی برای مواد جامد قرار دارد. برخلاف مدل های مشابه طراحی شده برای مایعات (مانند Liquiphant)، این سنسور مقاومت بالایی در برابر عواملی نظیر گرد و غبار، چسبندگی مواد، و ارتعاشات مکانیکی محیطی از خود نشان می دهد.

اصل عملکرد سنسور FTM50 (Soliphant M)

نحوه عملکرد این سوئیچ سطح مبتنی بر اصل چنگال ارتعاشی (Vibrating Tuning Fork) است.

داخل سنسور، یک کریستال پیزوالکتریک تعبیه شده است که چنگال فولادی را در فرکانس رزونانس مشخصی به ارتعاش در می آورد.

حالت عادی (بدون تماس با ماده): چنگال به طور آزادانه در فرکانس رزونانس خود مرتعش می شود.

تشخیص سطح: هنگامی که مواد جامد (شامل پودر یا گرانول) با چنگال در تماس قرار می گیرند و آن را می پوشانند، به دلیل افزایش جرم و ایجاد میرایی، دامنه ارتعاش چنگال به شدت کاهش می یابد.

تبدیل سیگنال: یک مدار الکترونیکی بسیار حساس درون سنسور، این کاهش دامنه مکانیکی را تشخیص داده و آن را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند و در نتیجه خروجی سنسور فعال می شود تا سیگنال “پر” یا “خالی” به سیستم کنترل مرکزی ارسال گردد.

مزایا و کاربری سنسور سطح FTM50 اندرس هاوزر Endress+Hauser

این فناوری یک مزیت کلیدی دارد: عملکرد آن بدون نیاز به کالیبراسیون مکرر بوده و نسبت به تغییرات در ویژگی های فیزیکی ماده مانند رطوبت، چگالی، یا اندازه ذرات حساسیت پایینی دارد. به همین دلیل، سنسور FTM50 در صنایع مختلف برای مواد با ویژگی های بسیار متنوع، از مواد بسیار سبک تا بسیار سنگین، کاربرد فراوان دارد.

ویژگی‌ها و مزایای فنی Soliphant M  چیست ؟

• طراحی اختصاصی برای مواد جامد

چنگال ارتعاشی دستگاه به‌طور ویژه برای پودرها و گرانول‌های فله‌ای طراحی شده و در برابر چسبندگی یا رسوب مواد مقاوم است. اندازه ذرات تا حداکثر ۱۰ میلی‌متر و وزن مخصوص از ۱۰ تا ۲۰۰ گرم بر لیتر قابل تشخیص است.

• مستقل از ویژگی‌های فیزیکی ماده

عملکرد سنسور به چگالی، رطوبت یا اندازه دانه وابسته نیست و در محدوده مشخص‌شده در دیتاشیت با دقت بالا عمل می‌کند.

• بدون قطعات متحرک – عمر طولانی

در ساختار سنسور هیچ بخش مکانیکی متحرکی وجود ندارد؛ بنابراین هیچ سایش یا خرابی ناشی از حرکت قطعات رخ نمی‌دهد و نگهداری دستگاه به حداقل می‌رسد.

• ایمنی عملکردی (Functional Safety)

این تجهیز دارای تأییدیه SIL2 بر اساس استاندارد IEC 61508 است و از قابلیت Fail-safe برخوردار است.
در صورت بروز خطا یا قطعی برق، خروجی سنسور به‌صورت ایمن عمل کرده و از خطر سرریز یا خشک‌کار کردن تجهیزات جلوگیری می‌کند.

• مقاوم در محیط‌های صنعتی

بدنه‌های مختلفی برای این دستگاه ارائه می‌شود که شامل: آلومینیوم، فولاد ضدزنگ 316L یا پلی‌استر با درجه حفاظت IP66/IP68
این مقاومت بالا باعث می‌شود در محیط‌هایی با لرزش، گرد و غبار یا رطوبت زیاد عملکرد پایدار داشته باشد.

خروجی‌های الکترونیکی (Electronic Inserts)

سنسور FTM50 با چند نوع ماژول الکترونیکی قابل تعویض (FEM) عرضه می‌شود تا با انواع سیستم‌های کنترلی مانند PLC، DCS یا سیستم‌های ضد انفجار سازگار باشد:

مدل ماژول	نوع خروجی	توضیح فنی و کاربرد
FEM51	دو سیمه AC	سوئیچ مستقیم بار از طریق تریستور؛ مناسب برای کاربردهای عمومی
FEM52	سه سیمه DC (PNP)	اتصال مستقیم به ورودی دیجیتال PLC، مناسب برای سیستم‌های کنترل اتوماسیون
FEM54	AC/DC با خروجی رله	دارای دو کنتاکت DPDT برای کنترل بارهای سنگین و ایمن در مدارهای AC یا DC
FEM55	جریان ۸/۱۶ میلی‌آمپر	ارسال سیگنال دو حالته از طریق کابل‌کشی دو سیمه؛ مناسب برای کنترل از راه دور یا AI ماژول‌های PLC
FEM57	سیگنال PFM	انتقال پالس‌های جریان سوار بر منبع تغذیه؛ قابلیت تست عملکرد بدون تغییر سطح واقعی
FEM58	NAMUR (H-L edge)	خروجی جریان کم مطابق استاندارد EN 50227؛ ویژه مناطق خطرناک Ex ia و نیازمند barrier ایمنی

تمام ماژول‌ها دارای سه LED برای نمایش وضعیت عملکرد، هشدار و خطا هستند.
در محیط‌های خطرناک (Zone 20 و Zone 21) استفاده از مدل NAMUR با barrier ایمن الزامی است.

پارامتر	مقدار / محدوده
دمای فرآیند	تا ۲۸۰ درجه سانتی‌گراد در نسخه‌های دمای بالا
فشار کاری (MWP)	تا ۲۵ بار برای مدل‌های FTM50 و FTM51
چگالی فله‌ای ماده	از ۱۰ تا ۲۰۰ گرم بر لیتر (قابل تنظیم بر اساس نوع چنگال)
اندازه ذرات	حداکثر ۱۰ میلی‌متر
محدوده دمای محیطی	۵۰- تا ۷۰+ درجه سانتی‌گراد
مقاومت ارتعاشی	تا ۳۰g طبق استاندارد EN 60068-2-27
استاندارد سازگاری الکترومغناطیسی (EMC)	مطابق EN 61326 و توصیه‌های NAMUR NE21

ساختار مکانیکی و مواد سازنده

چنگال، فلنج و لوله: فولاد ضدزنگ 316L (1.4404 / 1.4435)

پوشش ضد رسوب: PTFE یا ETFE برای مقاومت در برابر خوردگی و چسبندگی

پرداخت سطحی: الکتروپولیش با زبری سطح کمتر از Ra ≤ 0.76 µm برای تمیزکاری آسان

اتصالات فرآیندی: NPT، R 1½، فلنج یا Tri-Clamp

حالت‌های ایمنی (Fail-safe Modes)

دو حالت ایمنی برای حفاظت در فرآیند قابل انتخاب است:

MAX Mode: برای جلوگیری از سرریز؛ خروجی هنگام پوشیده شدن فعال می‌شود.

MIN Mode: برای محافظت در برابر خشک‌کار کردن؛ خروجی هنگام خالی بودن فعال می‌شود.

زمان تأخیر سوئیچ بین ۰.۵ تا ۲ ثانیه بوده و در صورت نیاز تا ۵ ثانیه قابل افزایش است.

گواهی‌نامه‌ها و تأییدیه‌ها

سنسورهای Soliphant M دارای مجموعه‌ای گسترده از گواهی‌های بین‌المللی هستند از جمله:

SIL2 (IEC 61508) – ایمنی عملکردی

ATEX, IECEx, FM, CSA, NEPSI, INMETRO – مناطق خطرناک (Ex d, Ex de, Ex ia)

CE و RoHS2 – انطباق با مقررات اروپایی

ASME B31.3 – طراحی مکانیکی مطمئن

ANSI/ISA 12.27.01 – آب‌بندی فرآیند ایمن

این گواهی‌ها تأیید می‌کنند که محصول از نظر ایمنی، دوام و کیفیت با بالاترین استانداردهای جهانی تولید شده است.

کاربردها و مزایای صنعتی سنسور سطح FTM50 اندرس هاوزر Endress+Hauser

• تشخیص دقیق حالت پر یا خالی در سیلوها و هاپرها
• مناسب برای مواد سبک مانند آرد، شکر یا خوراک دام
• مقاوم در برابر گرد و غبار و دمای بالا
• سازگار با اتصالات استاندارد صنعتی (NPT، فلنج، Tri-Clamp)
• قابل نصب در مناطق Ex Zone 20 و Zone 21

کاربردهای رایج این سنسور شامل صنایع زیر است:

• صنایع غذایی و دارویی
• صنایع سیمان، گچ و مصالح ساختمانی
• صنایع شیمیایی و شوینده‌ها
• صنایع پلاستیک و رزین
• سیستم‌های انتقال مواد فله‌ای

نکات نصب و نگهداری سنسور سطح FTM50 اندرس هاوزر Endress+Hauser

• سنسور باید در موقعیتی نصب شود که مستقیماً در مسیر جریان مواد نباشد.
• در محیط‌های دارای لرزش مکانیکی، از پایه‌های ضد لرزه یا براکت مقاوم استفاده شود.
• بررسی دوره‌ای LED وضعیت، تشخیص سریع خطا یا رسوب را امکان‌پذیر می‌کند.
• در محیط‌های ضد انفجار، اتصال از طریق barrier ایمنی NAMUR الزامی است.

Soliphant M FTM50 / FTM51 / FTM52 یک سنسور نقطه‌ای ارتعاشی دقیق و صنعتی برای مواد جامد است که ترکیبی از ایمنی، دوام و سهولت نصب را ارائه می‌دهد. این تجهیز با طراحی بدون قطعات متحرک، گواهی SIL2، مقاومت بالا در برابر دما و فشار، و خروجی‌های سازگار با PLC، یکی از انتخاب‌های برتر در میان سوئیچ‌های سطح مواد فله‌ای به شمار می‌رود. استفاده از آن در صنایع سیمان، غذایی و شیمیایی به دلیل پایداری، طول عمر بالا و اطمینان در عملکرد Fail-safe به‌سرعت جایگزین روش‌های سنتی تشخیص سطح شده است.

 

جدول اطلاعات فنی order information یا پارت نامبر FTM50 اندرس هاوزر Endress+Hauser

 

کد بخش	شرح انتخاب	گزینه‌ها و توضیحات
010 – Approval	نوع تأییدیه ایمنی و منطقه انفجاری	A – Non-hazardous area C – CSA General Purpose D – FM/CSA DIP Class II, III Div. 1+2 E – IECEx iaD A20, Ex ia IIC T6 F – FM IS Cl. I–III Div.1 + NI G – IECEx tD A20/A21 H – FM XP-AIS Cl.I Div.1 + CSA XP Cl.I Div.1+2 K – IECEx d IIC T6 Ga/Gb L – IECEx de IIC T6 Ga/Gb M–Q – INMETRO Ex d / Ex tb / Ex de S–T – TIIS Ex d / Ex ia IIC T3 X–Z – NEPSI Ex ia / Ex d / Ex DIP 1–7 – ATEX Ex ia / Ex de / Ex tD / Ex nA/nL/nC
020 – Process Connection	نوع اتصال فرآیندی	AF – Flange ANSI 2″ 150lbs RF (2.5kg) AG – Flange ANSI 3″ 150lbs RF (5.0kg) AH – Flange ANSI 4″ 150lbs RF (7.1kg) B3 – DN50 PN25/40 EN1092-1 (3.3kg) BS – DN80 PN10/16 EN1092-1 (4.9kg) GG – Thread R 1½ GJ – Thread NPT 1½ GK – Thread NPT 1¼ TD – Tri-Clamp ISO2852 2″ YY – Special version, TSP-No.
030 – Material / Surface	جنس و صافی سطح چنگال	A – PTFE coated 316L (ضد خوردگی و چسبندگی) 2 – 316L با Ra≤3.2µm 5 – 316L الکتروپولیش شده Ra≤0.76µm
040 – Length / Bulk Weight	طول و چگالی فله‌ای ماده	B – حداقل 10 g/l (1.3kg در هر 10m) C – حداقل 50 g/l (1.3kg/10m) F – حداقل 10 g/l (1.7kg/500in) G – حداقل 50 g/l (1.7kg/500in)
050 – Electronics / Output	نوع خروجی الکترونیکی	1 – FEM51 دو سیمه AC 19–253V 2 – FEM52 سه سیمه PNP 10–55VDC 4 – FEM54 رله DPDT 19–253VAC/DC 5 – FEM55 جریان 8/16mA 11–36VDC 7 – FEM57 دو سیمه PFM 8 – FEM58 NAMUR + Test Key
060 – Probe Design	نوع طراحی پراب	A – Compact D – کابل 6 متری (2.4kg) E – کابل 20ft (2.4kg) G – کابل زره‌دار 6m (5.0kg) H – کابل زره‌دار 20ft (5.0kg)
070 – Housing	نوع بدنه و حفاظت	H – T13 آلومینیومی IP66/68 NEMA4X 1 – F16 پلی‌استر IP66/67 3 – F17 آلومینیومی IP66/67 5 – F13 آلومینیومی IP66/68 6 – F27 استنلس استیل 316L IP67/68 7 – F15 بهداشتی 316L IP66/67
080 – Cable Entry	ورودی کابل	2 – گلند M20 (Ex d Thread M20) 3 – Thread NPT ½ 4 – Thread G ½ 7 – Thread NPT ¾
090 / 100 – Additional Options	گزینه‌های اضافه و سفارشی	A – بدون انتخاب G – شیشه محافظ R – شیشه محافظ + SIL Certificate S – فقط SIL Certificate Y – نسخه ویژه (TSP-No. to be spec.)

سوالات متداول در خصوص سنسور سطح FTM50 اندرس هاوزر Endress+Hauser

۱. تفاوت FTM50 با FTL50 در چیست؟
FTM50 برای مواد جامد پودری طراحی شده، در حالی که FTL50 (Liquiphant) مخصوص مایعات است.

۲. آیا FTM50 نیاز به کالیبراسیون دارد؟
خیر، این سنسور بدون نیاز به کالیبراسیون کار می‌کند و فقط باید در محل مناسب نصب شود.

۳. آیا می‌توان از FTM50 در محیط‌های ضد انفجار استفاده کرد؟
بله، دارای گواهی‌های Ex ia، Ex d و Ex de است و کاملاً برای مناطق خطرناک تأیید شده است.

۴. حداقل چگالی قابل تشخیص برای مواد سبک چقدر است؟
با تنظیم ماژول الکترونیکی، مواد با وزن مخصوص حداقل ۱۰ g/L نیز قابل شناسایی هستند.

۵. حداکثر دمای مجاز فرآیند چقدر است؟
در نسخه‌های دمای بالا، تا ۲۸۰ درجه سانتی‌گراد قابل استفاده است.

شرکت ایمن کنترل سهند، مرجع تخصصی فروش و مشاوره در زمنیه انواع تجهیزات ابزار دقیق، فروش سنسور FTM50 سطح و تجهیزات ضد انفجار برای صنایع پتروشیمی، پالایشگاهی، صنایع حساس

دانلود کاتالوگ  FTM50 اندرس هاوزر Endress+Hauser