Temat miesiąca

Pomiary odległości między czujnikiem i detalem, na podstawie której wyznaczana jest długość, szerokość lub wysokość elementu, są w przemyśle, zwłaszcza wytwórczym, przeprowadzane powszechnie. Dzięki znajomości tych wielkości można wyeliminować wybrakowane produkty oraz w porę skorygować błędne ustawienia maszyn na etapie przygotowywania materiałów do produkcji, w jej trakcie, podczas montażu oraz w czasie kontroli jakości gotowych wyrobów.

Maszyny, sprzęt komputerowy i inne urządzenia przemysłowe są narażone na wiele negatywnych czynników - m.in. skrajne temperatury i dużą wilgotność, kontakt z płynami, pyły, zabrudzenia oraz wibracje, które mogą zakłócić lub uniemożliwić ich normalne funkcjonowanie. Aby temu zapobiec, wzmacnia się je konstrukcyjnie, eliminując również wszystkie elementy, które są szczególnie wrażliwe na występowanie trudnych warunków otoczenia. Takimi komponentami są na przykład magnetyczne nośniki danych, które zastępuje się półprzewodnikowymi pamięciami Flash - dyskami SSD (Solid State Drive) oraz kartami pamięci. Są to z reguły specjalne, charakteryzujące się większą wytrzymałością na czynniki środowiskowe i odpornością na zużywanie się wersje pamięci Flash wykorzystywane w elektronice użytkowej.

W pierwszej części artykułu przedstawione zostały przykłady urządzeń elektroenergetycznych oraz systemów sterowania i łączności stanowiących wyposażenie pojazdów trakcyjnych taboru kolejowego. Tematem bieżącego opracowania są rozwiązania wykorzystywane w obrębie sieci trakcyjnych oraz podstacji je zasilających.

Pojazdy szynowe taboru kolejowego, tramwajowego, trolejbusowego i metra oraz zasilające je za pośrednictwem sieci trakcyjnej podstacje stanowią nagromadzenie urządzeń elektroenergetycznych - silników, generatorów, przetwornic, transformatorów, itp. - oraz różnego typu aparatury łączeniowej, zabezpieczającej i sygnalizacyjnej. Specyfika transportu szynowego, zwłaszcza wysokie wymagania pod względem niezawodności i bezpieczeństwa, sprawia również, że specjalnie na potrzeby tej branży opracowywano różne systemy sterowania i zabezpieczające.

Wykorzystywane w przemyśle silniki, zgodnie z różnymi szacunkami, zużywają około 30-40% całości generowanej na świecie energii elektrycznej. To bardzo duża wartość, przez co jej zmniejszaniem zainteresowani są nie tylko ponoszący jej koszty użytkownicy silników, ale też rządy wielu krajów. W Unii Europejskiej konieczność stosowania energooszczędnych silników prądu przemiennego została usankcjonowana odpowiednimi przepisami, które nakładają na producentów sprzedających tutaj swoje wyroby wymóg zachowania ich odpowiedniego stopnia sprawności energetycznej.

Diagnostyka termowizyjna oraz pomiary wibracji to popularne metody badania stanu technicznego maszyn w przemyśle. Ułatwiają one przewidywanie awarii oraz wykrywanie ich przyczyn w sytuacjach, gdy do nich dochodzi. W pierwszej części artykułu przedstawiliśmy przykłady problemów w funkcjonowaniu różnych urządzeń, które wykryć można, wykorzystując inspekcję termowizyjną. Tematem bieżącego numeru są pomiary drgań, które są również coraz chętniej wykorzystywane przez służby utrzymania ruchu.

Odkąd kamery termowizyjne - dawniej uznawane za narzędzia dla specjalistów - udostępniono personelowi technicznemu zakładów, rejestrowanie obrazów termograficznych stało się powszechną metodą diagnozowania przyczyn awarii maszyn, urządzeń, a nawet całych linii technologicznych. Badania takie przeprowadza się też w ramach konserwacji sprzętu. Wówczas często "przy okazji" wykrywane są oznaki zbliżającej się awarii, jeszcze zanim sygnały z innych przyrządów monitorujących pracę urządzeń zasygnalizują taką ewentualność.

Bezkontaktowe metody cięcia mają kilka zalet, dzięki którym w wielu aplikacjach z powodzeniem zastępują tradycyjne metody mechaniczne. Kontynuując temat z zeszłego miesiąca, dokonujemy porównania na przykładzie laserowego cięcia szkła i papieru.

Maszyny tnące używane są w wielu gałęziach przemysłu do cięcia różnorodnych materiałów - metali, tworzyw sztucznych, a nawet żywności. Dzieli się je na dwie główne grupy - maszyny mechaniczne oraz bezkontaktowe, do których zalicza się urządzenia do cięcia promieniem lasera, strumieniem plazmy, tlenu oraz wody. Pierwsze trzy to procesy termiczne, w których cięty materiał jest miejscowo wytapiany, natomiast w przypadku maszyn tnących wodą nacięcie powstaje na skutek erozji materiału. W artykule przedstawiamy wymienione maszyny bezkontaktowe, w drugiej części porównując je między sobą oraz urządzeniami mechanicznymi.

Produkcja ogniw słonecznych oraz montaż modułów PV to zadania wieloetapowe, wymagające precyzyjnego i ostrożnego manipulowania cienkimi, łamliwymi płytkami krzemowymi. Ponadto początkowe fazy produkcji to liczne procesy chemiczne przeprowadzane w wysokich temperaturach. Ważne jest też zachowanie czystości oraz kontrolowanie warunków środowiskowych. Z powyższych powodów ogranicza się udział ludzi w produkcji tych urządzeń. W artykule przedstawimy kolejne etapy produkcji ogniw i modułów PV oraz możliwości ich automatyzacji z wykorzystaniem robotów przemysłowych, w tym sterowanych z wykorzystaniem systemów wizyjnych.

Naciski na ograniczanie emisji CO2 oraz dążenie do dywersyfikacji źródeł energii sprawiają, że odnawialne źródła energii przestają być postrzegane wyłącznie jako uzupełnienie klasycznej energetyki. Wykorzystanie siły wiatru, promieniowania słonecznego czy biomasy coraz częściej staje się alternatywą dla spalania węgla i produktów pochodzących z ropy naftowej. W artykule przedstawimy najważniejsze zagadnienia dotyczące energetyki słonecznej - jednej najprężniej obecnie rozwijanych dziedzin "zielonej" energetyki.

Określanie poziomu różnych substancji to niezbędny w przemyśle rodzaj pomiarów i jednocześnie obszerna współcześnie dziedzina metrologii. W pierwszej części artykułu, która została opublikowana w październikowym numerze APA, przedstawiliśmy wybrane metody pomiaru poziomu, w tym poziomomierze elektromechaniczne z linką, wagi zbiornikowe, przyrządy do pomiarów punktowych oraz czujniki pojemnościowe i ultradźwiękowe. W związku z tym, że dziedzina przemysłowych pomiarów poziomu jest obszerna, w tym miesiącu kontynuujemy tę tematykę. W drugiej części artykułu scharakteryzowane zostaną urządzenia radarowe, laserowe oraz izotopowe czujniki poziomu.