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Einsatz bei hohen
Umgebungstemperaturen
und glühenden Objekten

Sensoren für heiße Umgebungstemperaturen eignen sich durch ihr robustes Design optimal für den Einsatz in anspruchsvollen Industrieanlagen, wie zum Beispiel in der Automobil-, Glas- und Stahlindustrie. Neben ihrer Einsatzfähigkeit in hohen Temperaturbereichen sind die Sensoren auch für Messungen auf rotglühenden Oberflächen ausgelegt. Varianten mit blauem Laser ermöglichen dabei zuverlässige Ergebnisse auf glühenden Objekten.

Herausforderungen bei hohen Umgebungstemperaturen und heißen Materialien

Hoher Emissionsgrad

Herausforderung: Glühende Objekte haben einen hohen Emissionsgrad, das heißt, sie geben viel Wärmestrahlung ab. Aufgrund der intensiven Wärmestrahlung und hohen Temperaturen können sie die Messwerte der Sensoren beeinflussen.

Lösung:

Die Laserdistanzsensoren mit Time-of-Flight-Technologie sind zuverlässig bei Messungen auf rotglühenden Objekten.
Die Laserdistanzsensoren Triangulation mit blauem Laser ermöglichen besonders genaue Messungen bei glühenden Objekten.
Zur berührungslosen Temperaturmessung eignen sich Temperatursensoren mittels Infrarotstrahlung.

Spiegelungen und Reflexionen heißer Medien

Herausforderung: Heiße flüssige Medien stellen aufgrund ihrer beweglichen, nicht festen Oberfläche und der häufig auftretenden Reflexionen eine Herausforderung dar. Insbesondere spiegelnde Flüssigkeiten reflektieren Licht oder Laserstrahlen unregelmäßig, was zu mehreren Abstandssignalen führen kann.

Lösung:
Laserdistanzsensoren Time-of-Flight ermöglichen eine zuverlässige Messung heißer und flüssiger Medien. Die Sensoren sind in der Lage mehrere Objekte im Messbereich zu erfassen und die störenden Reflexionen auszublenden. Dadurch ist es möglich, das relevante Signal des flüssigen Mediums vom Signal eines störenden Hintergrunds zu trennen. Auf diese Weise bleibt das Messsignal auch unter anspruchsvollen Bedingungen, wie bei spiegelnden Flüssigkeiten, stabil.

Extreme Umgebungsbedingungen

Herausforderung: Extreme Umgebungsbedingungen können die Messwerte der Sensoren direkt beeinflussen, da Temperaturschwankungen das Gehäusematerial zusammenziehen und ausdehnen lassen. Dadurch verändern sich die optischen Komponenten, was zu einer Beeinflussung der Messwerte führt.

Lösung:

Für eine hochauflösende Vermessung von glühenden Objekten eignen sich die 2D-/3D-Profilsensoren. Bei extremen Temperaturen bietet das Schutzgehäuse zusätzlichen Schutz des Profilsensors.
Die Laserdistanzsensoren Triangulation P3 bieten eine präzise Objektvermessung bei starken Temperaturschwankungen.

Umgebungstemperatur von bis zu 250 °C

Herausforderung: In extrem heißen Umgebungen von bis zu 250 °C kann es vorkommen, dass herkömmliche Sensoren durch die hohen Temperaturen schmelzen oder beschädigt werden.

Lösung:

Die Sensoren für den Hochtemperaturbereich zeichnen sich durch das robuste und besonders hitzebeständige Gehäusedesign aus.
Für enge Platzverhältnisse eignen sich temperaturbeständige Glasfaserlichtleitkabel. Die Signalauswertung erfolgt dabei extern über den Lichtleiter-Verstärker außerhalb des Hochtemperaturbereichs.

Allgemeine Informationen zum Lichtspektrum

Das Lichtspektrum besteht aus verschiedenen Wellenlängen. Jede hat eine andere Farbe. Im Farbspektrum kann jeder Welle eine Farbe zugeordnet werden. Rotes Licht unterscheidet sich von blauem Licht durch die Wellenlänge und die Energiedichte.

Blaues Licht hat eine Wellenlänge von 380 bis 500 nm und zeichnet sich durch eine hohe Energiedichte aus.
Rotes Licht hingegen hat eine Wellenlänge von 640 bis 690 nm und eine geringere Energiedichte im Vergleich zu blauem Licht.

Signal von rotem und blauem Laser auf glühender Oberfläche

Blaues Laserlicht bietet den Vorteil, auf rotglühenden Oberflächen zuverlässige und präzise Messergebnisse zu liefern. Dies liegt daran, dass ein Sensor mit blauem Laserlicht durch seinen Bandpassfilter ausschließlich blaue Wellenlängen durchlässt, während andere Spektralbereiche blockiert werden. Dadurch wird das hauptsächlich von glühenden Objekten ausgestrahlte rote und infrarote Licht herausgefiltert. Nur das blaue Laserlicht des Sensors erreicht die Optik und erzeugt ein stabiles Signal auf der Zeile.

Im Gegensatz dazu lässt der Bandpassfilter eines Sensors mit rotem Laser natürlich rotes Licht durch, um das eigene Laserlicht des Sensors zu erfassen. Da Rot- und Infrarotlicht jedoch spektral nah beieinander liegen und der Bandpassfilter immer einen kleinen Wellenlängenbereich durchlässt, kann auch infrarotes Licht durch den Bandpassfilter gelangen. Da glühende Objekte überwiegend rote und infrarote Strahlung aussenden, gelangen diese störenden Wellenlängen ebenfalls auf die Zeile. Dies führt zu einer deutlichen Reduktion des Sensorsignals. Da der blaue Laser die störenden Wellen blockiert, ist eine stabilere und genauere Messung möglich.

Branchen und Industrien mit hohen Temperaturen und glühenden Objekten

Metall- und Stahlindustrie
Glasindustrie
Automobilindustrie
Baustoffindustrie
Lebensmittelindustrie

Füllstandsmessung bei flüssigem Aluminium

Herausforderung:
In der Gießindustrie ist das Gießen von Aluminiumbarren ein zentraler Prozess. Dabei muss der Füllstand des flüssigen Aluminiums, das eine Temperatur von 700 °C erreicht, überwacht werden. Die extreme Hitze erzeugt jedoch eine spiegelnde Oberfläche, die Lichtstrahlen stark reflektiert und die Messung beeinflussen kann.

Lösung:

Vermessung von Grobdraht in Stahl-Walzwerken

Herausforderung:
Bei der Herstellung von Grobdraht in Stahlwerken müssen die bis zu 1.200 °C warmen Knüppel gewalzt werden und anschließend auf geometrische Qualitätsmerkmale wie Durchmesser, Ovalität, Walz- oder Oberflächenfehler geprüft werden.

Lösung:

Positionieren von heißen Brammen

Herausforderung:
Bei ersten Walzvorgängen müssen Brammen zur Qualitätskontrolle richtig positioniert werden, um sicherzustellen, dass die Brammen gleichmäßig bearbeitet werden. Aufgrund der extrem hohen Temperaturen der Brammen ist es notwendig, die Messung aus einer großen Distanz durchzuführen.

Lösung:

Dickenmessung bei glühendem Metall

Herausforderung:
Die Dickenmessung bei glühendem Metall spielt eine entscheidende Rolle in Industrieprozessen wie der Metall- oder Stahlproduktion. Die extrem hohen Temperaturen stellen eine Herausforderung dar, da sie herkömmliche Sensoren durch die Hitze beschädigen oder ihre Genauigkeit beeinträchtigen könnten. Durch die glühende Oberfläche dringt rotes Laserlicht tief in die Oberfläche ein und kann die Messungen unsicher machen.

Lösung:

Flaschenerkennung in Heißbereichen

Herausforderung:
In industriellen Prozessen, wie der Glas- oder Getränkeherstellung, müssen Flaschen auch in Bereichen mit hohen Temperaturen zuverlässig erkannt werden.

Lösung:

Anwesenheits- und Positionskontrollen von Karosserieteilen

Herausforderung:
In Fertigungsprozessen, die in heißen Umgebungen stattfinden, stellt die zuverlässige Erkennung von Bauteilen eine besondere Anforderung dar. Die hohen Temperaturen können Sensoren belasten, während spiegelnde Metalloberflächen durch Reflexionen die präzise Erkennung zusätzlich erschweren.

Lösung:

Erfassung der Skid-Position in Trockenöfen bei extremen Temperaturen

Herausforderung:
In industriellen Trockenöfen müssen Skids, die als Träger für Werkstücke dienen, präzise positioniert werden, um einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten. Diese Anwendung stellt eine besondere Herausforderung dar, da in den Öfen Temperaturen von mehreren hundert Grad Celsius herrschen.

Lösung:

Berührungslose Temperaturmessung

Herausforderung:
Bei der Produktion von Ziegelsteinen für Häuser muss vor dem Schneide- und Brennvorgang sichergestellt werden, dass der Tonstrang eine konstante Temperatur von 40 °C aufweist. Dazu wird seitlich an der Förderstrecke ein Temperatursensor zur berührungslosen Messung installiert. Dank zweier einstellbarer Schaltausgänge lassen sich mit dem Sensor Soll-Ist-Wertvergleiche durchführen.

Lösung:

Temperaturmessung von gebrannten Mandeln

Herausforderung:
Während des Röstprozesses ist eine präzise Temperaturkontrolle entscheidend, da Temperaturschwankungen die Konsistenz und den Geschmack der karamellisierten Mandeln maßgeblich beeinflussen können.

Lösung:

Lösungen auf einen Blick

Laserdistanzsensoren ToF in V4A-Gehäuse

Diese Laserdistanzsensoren ToF arbeiten nach dem Prinzip der Lichtlaufzeitmessung mit Laserklasse 1. Der wintec arbeitet zudem sehr zuverlässig in störenden Umgebungsbedingungen wie z. B. durch Fremdlicht oder Verschmutzungen. Das robuste Edelstahlgehäuse aus V4A (1.4404/316L) ist beständig gegen Öle und Kühlschmiermittel sowie reinigungsmittelresistent.

Induktive Sensoren für extreme Temperaturbereiche

Diese induktiven Sensoren erkennen berührungslos metallische Objekte in extremen Temperaturbereichen. Durch erhöhte Schaltabstände und sehr robustes Design sind die Sensoren auf eine lange Lebensdauer von mehreren Jahren ausgelegt.

2D-/3D-Profilsensoren MLWL

Die Sensoren der MLWL-Serie sind in drei verschiedenen Laserklassen und zwei Laserfarben erhältlich und zeichnen sich durch eine sehr hohe Fremdlichtfestigkeit aus. Sie sind für eine zuverlässige Messung bei kleinen Messvolumina und für die Profilvermessungen aus größeren Entfernungen geeignet.

Laserdistanzsensoren Triangulation

Diese Laserdistanzsensoren arbeiten mit einem feinen Blaulichtstrahl und einer hochauflösenden CMOS-Zeile. Sie ermitteln den Abstand zwischen Sensor und Objekt über das Triangulationsprinzip. Durch die integrierte TripleA-Technologie bieten die Sensoren eine hohe Präzision, Temperaturstabilität und Materialunabhängigkeit. Das blaue Laserlicht ermöglicht auf herausfordernde Oberflächen eine verbesserte Performance.

Glasfaserlichtleitkabel

Glasfaserlichtleitkabel lassen sich durch ihre Flexibilität auch bei beengten Platzverhältnissen einfach integrieren. Mit ihrer hohen Übertragungseffizienz ermöglichen sie präzise Messungen über große Distanzen. Insbesondere bei hohen Temperaturen oder aggressiven Umgebungsbedingungen sind Glasfaserlichtleiter die ideale Lösung.

2D-/3D-Profilsensoren MLSL

Die kompakten 2D-/3D-Profilsensoren MLSL bieten ein Maximum an Fähigkeiten auf engstem Raum sowie eine gute Auflösung mit Höhenprofilen aus 1.280 Punkten pro Profil und einer Erfassungsrate von bis zu 4 kHz. Sie sind in drei verschiedenen Laserklassen und zwei Laserfarben verfügbar und zeichnen sich durch eine hohe Fremdlichtfestigkeit aus.

Temperatursensoren

Sensoren dieses Typs messen berührungslos die Temperatur von Objekten mittels Infrarotstrahlung – unabhängig von Material, Größe und Aggregatzustand. Zwei Schaltausgänge und ein Analogausgang lassen sowohl den Vergleich von Soll-Ist-Werten als auch von Absolutmessungen zu.

Sensoren

	Produkt	Vorteile von Sensoren	Produktlinks
	Laserdistanzsensoren Triangulation P3	Blauer Laser für rotglühende Oberflächen Robustes Aluminiumgehäuse für raue Umgebungen Schutz der Optik durch Hybridglas Temperaturdrift von bis zu 2,5 µm/K Einsetzbar im Temperaturbereich von -30 bis +60 °C
	Schutzscheibe (3P)	Kratzfeste Optikabdeckung Für 50 × 50 × 20 mm (3P) Schutz vor Schweißspritzer und Funken
	Laserdistanzsensoren Time-of-Flight	Variante mit robustem Edelstahlgehäuse Hohe Fremdlichtfestigkeit Robustheit bei Temperaturen von −40 bis +50 °C
	Schutzgehäuse (1P)	Edelstahlgehäuse Für 50 × 50 × 20 mm (1P) Schutzgehäuse für raue Umgebungen
	Induktive Sensoren für extreme Temperaturbereiche	Lange Lebensdauer bis 100.000 Stunden Konfigurierbare Schaltabstände bis 40 mm Temperaturfest im Temperaturbereich –10 °C bis +250 °C
	Glasfaserlichtleitkabel	Einsatz bei engen Platzverhältnissen Hohe Übertragungseffizienz Temperaturbereiche von –25 °C bis +180 °C
	Temperatursensoren	Berührungslose Temperaturmessung mittels Infrarotstrahlung Temperaturmessungen von –25 bis +350 °C

Produkt
Laserdistanzsensoren Triangulation P3	Schutzscheibe (3P)	Laserdistanzsensoren Time-of-Flight	Schutzgehäuse (1P)	Induktive Sensoren für extreme Temperaturbereiche	Glasfaserlichtleitkabel	Temperatursensoren
Vorteile von Sensoren
Blauer Laser für rotglühende Oberflächen Robustes Aluminiumgehäuse für raue Umgebungen Schutz der Optik durch Hybridglas Temperaturdrift von bis zu 2,5 µm/K Einsetzbar im Temperaturbereich von -30 bis +60 °C	Kratzfeste Optikabdeckung Für 50 × 50 × 20 mm (3P) Schutz vor Schweißspritzer und Funken	Variante mit robustem Edelstahlgehäuse Hohe Fremdlichtfestigkeit Robustheit bei Temperaturen von −40 bis +50 °C	Edelstahlgehäuse Für 50 × 50 × 20 mm (1P) Schutzgehäuse für raue Umgebungen	Lange Lebensdauer bis 100.000 Stunden Konfigurierbare Schaltabstände bis 40 mm Temperaturfest im Temperaturbereich –10 °C bis +250 °C	Einsatz bei engen Platzverhältnissen Hohe Übertragungseffizienz Temperaturbereiche von –25 °C bis +180 °C	Berührungslose Temperaturmessung mittels Infrarotstrahlung Temperaturmessungen von –25 bis +350 °C
Produktlinks

Machine Vision

	Produkt	Vorteile von Machine Vision	Produktlinks
	2D-/3D-Profilsensoren MLWL	Präzise Auflösung des Messbereichs X (> 2000 Messpunkte) Erstellung von 2D-Höhenprofilen und 3D-Punktewolken Blaulicht für Anwendungen auf Metall, organischen oder semitransparenten Materialien
	2D-/3D-Profilsensoren MLSL	Erstellung von 2D-Höhenprofilen und 3D-Punktewolken Kompakte und leichte Bauform auch für Roboteranwendungen Mit Laserklasse 3 erhältlich Integrierte Datenauswertung und Übertragung
	Schutzscheiben	Kratzfeste Optikabdeckung Schutz vor Schweißspritzer und Funken
	Kühlmodule	Kühlung des Sensor durch Wasser oder Luft Kühl- und Heizbetrieb möglich
	Schutzgehäuse	Schutz vor Einflüssen aus Industrieumgebungen Hohe Schutzart

Produkt
2D-/3D-Profilsensoren MLWL	2D-/3D-Profilsensoren MLSL	Schutzscheiben	Kühlmodule	Schutzgehäuse
Vorteile von Machine Vision
Präzise Auflösung des Messbereichs X (> 2000 Messpunkte) Erstellung von 2D-Höhenprofilen und 3D-Punktewolken Blaulicht für Anwendungen auf Metall, organischen oder semitransparenten Materialien	Erstellung von 2D-Höhenprofilen und 3D-Punktewolken Kompakte und leichte Bauform auch für Roboteranwendungen Mit Laserklasse 3 erhältlich Integrierte Datenauswertung und Übertragung	Kratzfeste Optikabdeckung Schutz vor Schweißspritzer und Funken	Kühlung des Sensor durch Wasser oder Luft Kühl- und Heizbetrieb möglich	Schutz vor Einflüssen aus Industrieumgebungen Hohe Schutzart
Produktlinks

Produktflyer für hohe Temperaturen und glühende Objekte

Produktflyer P3-Serie (2 MB)

Dieses Dokument gibt einen Überblick über die Laser-Distanzsensoren der P3-Serie.

Broschüre der wintec. (1 MB)

Dieses Dokument enthält die Broschüre zu den Laserdistanzsensoren ToF mit wintec (wenglor interference-free technology).

Flyer 2D-/3D-Profilsensoren weCat3D (3 MB)

Dieses Dokument enthält den Flyer der 2D-/3D-Profilsensoren.

Produktflyer Induktive Sensoren für extreme Temperaturbereiche (9 MB)

Dieses Dokument enthält den Produktflyer der Induktiven Sensoren für extreme Temperaturbereiche.

Produktflyer P1XD (902 KB)

Dieses Dokument gibt einen Überblick über die Lichtleiter-Verstärker der P1XD-Serie.

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