Platform over productie- en procesautomatisering
Van klemveiligheid tot gasdetectie: sensoren zijn onmisbaar
Als verlengstuk van onze zintuigen kan de huidige generatie sensoren vrijwel alle grootheden die een rol spelen in industriële veiligheid detecteren. Wanneer grenzen worden overschreden, volgt een alarm. Nieuwe ontwikkelingen in de industrie leiden tot nieuwe vraagstukken en de ontwikkeling van bijpassende sensoren. Denk bijvoorbeeld aan vroegtijdige detectie van een naderende accubrand. Maar ook omgekeerd: ontwikkelingen die bepaalde eigenschappen van sensoren verbeteren, leiden tot nieuwe mogelijkheden om het veiligheidsniveau in de industrie te verhogen.
Industriële veiligheid is in een grove drietrap te waarborgen door intrinsiek veilig te werken, hardware toe te passen – zoals een hekwerk – of tot slot stappen te nemen met behulp van veiligheidsbesturingen. In veel oplossingen spelen sensoren tegenwoordig een onmisbare rol.
Van oudsher worden mechanische sensoren toegepast die bijvoorbeeld te vinden zijn in schakelmatten, schakelbumpers en schakellijsten. De matten beschikken intern over druksensoren – eigenlijk mechanische schakelaars – die detecteren wanneer iemand op de mat gaat staan en daarmee te dicht bij de machine komt. Op eenzelfde manier werken schakellijsten en -bumpers. Situaties worden nog veiliger wanneer sensoren te koppelen zijn aan een besturing of te integreren zijn in een compleet veiligheidssysteem. Wanneer de besturing via de sensoren detecteert dat bepaalde grenzen worden overschreden, kan hij signalen geven om bepaalde maatregelen te starten. Dit maakt het onder meer mogelijk om veilig af te schakelen waarbij bepaalde bewegingen veilig worden afgemaakt of gehesen lasten eerst worden geborgd.
Een bekende oplossing in dit kader zijn lichtschermen. Deze zijn voorzien van een lichtbron die een lichtstraal uitzendt die wordt opgevangen door fotoreceptoren. Door een (groot) aantal lichtstralen parallel aan elkaar uit te zenden naar tegenoverliggende ontvangers, is er sprake van een lichtscherm. Het doorbreken van de lichtstralen is voor de besturing het teken dat zich mensen of voorwerpen naar een deel van de ruimte begeven waar het mogelijk gevaarlijk is. Het gevolg is dat de machine veilig wordt afgeschakeld of tijdelijk gestopt.
Industriële veiligheid is op een andere manier te borgen door een deurvergrendeling gecombineerd met een persoonlijke ‘tag’. In moderne systemen houdt de besturing overzicht van wie zich binnen en buiten een bepaalde omgeving bevindt waardoor de betreffende persoon ook niet altijd dezelfde deur hoeft te gebruiken wanneer hij de ruimte weer verlaat. Intelligentie is ook verwerkt in systemen waarbij een elektronisch ‘oog’ de omgeving scant en gevaarlijke situaties detecteert. Dit zijn echter ook behoorlijk dure systemen en er zijn maar weinig toepassingen waar die investeringen ook echt de moeite waard zijn. Vaak is met goedkopere systemen eenzelfde veiligheidsniveau te realiseren.
Een écht nieuwe ontwikkeling op het vlak van veiligheidssensoren is de Molecular Property Spectrometer of kortweg MPS. Deze sensor is voorzien van een specifieke chip waarmee diverse gassen gelijktijdig te monitoren zijn. Hiertoe behoren gassen die vrijkomen wanneer zich een ‘thermische runaway’ ontwikkelt in een elektrische accu. Dit proces leidt onherroepelijk tot een accubrand waarvan inmiddels bekend is dat deze niet eenvoudig te blussen is. Voorheen kon het voorstadium van een dergelijke brand alleen worden gemonitord door de temperatuur van de accu in de gaten te houden, maar door deze sensor dus veel eerder. De verwachting is dat onder meer verzekeraars een dergelijk detectiesysteem gaan verplichten bij bedrijven die met Li-ion accu’s werken.
