Automobil-Temperatursender: EMI-isolierte Schweiß- und Lackofenüberwachung

Temperatursensor für die Automobilfertigung

Automobilwerke kombinieren intensive elektrische Störungen mit anspruchsvollen thermischen Anforderungen. Dieser Fall behandelt die Temperaturmessung in einer Schweißzelle im Karosseriebau, einem Härteofen in der Lackiererei und einem Prüfstand für Antriebsstränge, wo eine fehlerhafte Messung keine Belästigung, sondern ein Ausschuss- oder Sicherheitsrisiko darstellt.

Reale Arbeitsbedingungen

• Roboter-Schweißzelle: Hochfrequenz-Wechselrichter und Punktschweißströme erzeugen starke elektromagnetische Interferenzen (EMI).
• Lackhärteofen: Prozessluft bei etwa 170–200 °C, mit Sensoren nahe der Oberfläche montiert.
• Prüfstand für Antriebsstränge: Kühlmittel- und Schmierölleitungen bei 40–120 °C auf einer heißen, vibrationsreichen Anlage.
• Bewegliche Werkstücke: Förderbandteile, an denen kein Kontaktfühler angebracht werden kann.

Kundenprobleme

• Störungsbehaftete Messungen: Millivolt-Signale von Thermoelementen sprangen bei jedem Schweißroboter-Einsatz, was zu Fehlalarmen führte.
• Schleifenbildung: Mehrere geerdete Prüfstände erzeugten Offset-Fehler zwischen den Kanälen.
• Hohe Umgebungstemperaturen: Standardelektronik fiel in der Nähe der Ofenwand aus oder ihre Leistung wurde beeinträchtigt.
• Verschleiß an beweglichen Teilen: Gleitkontaktfühler verschlissen schnell auf dem Förderband.

Technische Auswahl

Drei Modelle wurden für das Werk eingesetzt. Der isolierte Temperatursensor QW-SLS72 lieferte Hochspannungsisolation mit starker Störunterdrückung für die Schweiß- und Prüfstandkreise. Der Infrarot-Temperatursensor QW-SLS75 maß bewegliche Förderbandteile berührungslos. Der Widerstandsthermometer QW-SLS67 handhabte Kühlmittel- und Schmierölpunkte mit einem Standard-Pt100-Fühler.

Installationslogik

• Isolierte Kanäle unterbrechen Schleifen zwischen separat geerdeten Anlagen.
• Sensor-Kabelabschirmungen nur an einem Ende verbunden, um Zirkulationsströme zu vermeiden.
• Der Infrarotfühler wird mit freier Sichtlinie ausgerichtet und auf den Emissionsgrad des Teils eingestellt, um korrekte berührungslose Messungen zu gewährleisten.
• Sensoren werden von VFD- und Schweißstromschränken entfernt montiert; Ofensensoren verwenden ein Schutzrohr, das für die Härtetemperatur ausgelegt ist.
• Infrarot-Emissionsgradwerte werden bei jeder Änderung der Teileoberfläche anhand eines Referenzziels überprüft.

Ergebnisse

Mit galvanischer Isolation bleiben die Temperaturkreise stabil, während die Schweißroboter arbeiten, wodurch Fehlalarme eliminiert werden. Der berührungslose Infrarotfühler beendet das Verschleißproblem bei Förderbandteilen, und die Emitter tolerieren die hohe Umgebungstemperatur in der Nähe des Ofens, was eine zuverlässige Regelung des Härteprofils ermöglicht.

Da jeder Kanal isoliert ist, läuft das Werk die Schweißzelle, den Härteofen und den Prüfstand unter einer einzigen Überwachungsstrategie ohne Übersprechen zwischen den Kreisen, und die Kalibrierintervalle bleiben vorhersagbar, anstatt von unerklärlichen Störereignissen bestimmt zu werden.

Beschaffungsentscheidung

Passen Sie die Isolationsspannung und die EMV-Immunität an das Störniveau der Anlage an, bestätigen Sie, dass das Schutzrohr und die Elektronik für die Ofen- oder Prüfstandstemperatur ausgelegt sind, und verifizieren Sie, dass der Infrarot-Emissionsgradbereich für das Zieloberflächenmaterial und die Oberflächenbeschaffenheit geeignet ist. Für Anlagen mit hoher Vibration sind Kopfmontage-Sensoren mit sicherer Zugentlastung zu bevorzugen.