IP- und NEMA-Schutzarten: Wie sie zu interpretieren sind und bei der Wahl des geeigneten Sensors helfen können

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Zusammenfassung: Sensoren müssen oft in aggressiven Umgebungen installiert werden, die die Lebensdauer von elektronischen Komponenten erheblich beeinträchtigen können. Banner baut seine Sensoren so, dass diese diverse Industrieumgebungen aushalten. Unsere Techniker testen und bewerten alle unsere Sensoren anhand von zwei wichtigen Bewertungssystemen für die Gehäuseschutzart: IP und NEMA. Anhand der IP- und NEMA-Schutzarten können Sie leichter entscheiden, welcher Sensor am besten für Ihre Fabrikumgebung geeignet ist.  In diesem Artikel werden einige häufig gestellte Fragen über IP- und NEMA-Schutzarten beantwortet, wann diese einbezogen werden sollten und was sie bedeuten. Außerdem werden in diesem Artikel die Schutzarten für Spritzfestigkeit erörtert, insbesondere im Hinblick auf Hochdruck-Abspritzungen. 

F: Warum wird für Banner-Sensoren die Schutzart nach IP und NEMA angegeben?

Die Schutzarten nach IP und NEMA geben jeweils an, wie gut Gehäuse von elektronischen Komponenten gegen das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit geschützt sind.  Die IP-Schutzarten (von engl. Ingress Protection, Eindringungsschutz) für nicht gefährliche Standorte wurden von der International Electrotechnical Commission (IEC) entwickelt und werden vorwiegend in Europa und Asien angewandt. Die Schutzarten nach NEMA wurden von der National Electrical Manufacturers Association entwickelt und werden vorwiegend in den USA angewandt. Wir testen unsere Sensoren jeweils für beide Schutzartsysteme, um unseren Kunden die für ihre Region erforderlichen Angaben machen zu können. 

F: Warum sind nicht alle Banner-Sensoren wasser- und staubdicht?

Nicht alle Sensoren werden rauen Umgebungen ausgesetzt. Wenn wir zum Beispiel alle unsere Sensoren nach der Schutzart IP67 konstruieren würden, wäre das nicht kostengünstig für Kunden, die gar keinen versiegelten Sensor benötigen. Wir bieten unseren Kunden eine möglichst große Auswahl, um ihnen die bestmögliche Lösung für ihre Anwendung zu bieten. 

F: Was bedeuten die Ziffern nach "IP"?

Die Schutzart wird durch die beiden Buchstaben "IP" und eine zweistellige Zahl gekennzeichnet, z. B. IP67. Die erste Ziffer gibt den Schutzgrad gegen Eindringen von Staub und anderen Festkörpern an. Die zweite Ziffer bezeichnet den Schutzgrad gegen Eindringen von Wasser. Als Faustregel gilt: Je rauer die Umgebung, desto höher die Schutzartziffern. In der nachfolgenden Tabelle wird die Bedeutung dieser Ziffern erläutert.

IP (Bewertung des Schutzgrades gegen Eindringen)

Grad

1. Ziffer
Schutz gegen Festkörper

2. Ziffer
Schutz gegen Flüssigkeiten

 

0

Kein Schutz

Kein Schutz

1

Objekte mit einer Größe von mehr als 50 mm

Tropfwasser

2

Objekte mit einer Größe von mehr als 12 mm

Tropfwasser auf Gehäuse im Winkel von bis zu 15°

3

Objekte mit einer Größe von mehr als 2,5 mm

Sprühwasser im Winkel bis zu 60° von beiden Seiten

4

Objekte mit einer Größe von mehr als 1 mm

Spritzwasser von allen Seiten

5

Staubgeschützt

Wasserdüsen

6

Staubdicht

Starke Wasserdüsen

7

 

Kurzzeitiges Eintauchen

8

 

Dauerhaftes Eintauchen

9K

 

Hoher Spritzdruck bei hohen Temperaturen

F: Werden die Schutzarten nach IP und NEMA nur für Gehäuse ausgewiesen?

Ja, wir prüfen nur das Gehäuse (d. h. das Sensorgehäuse), um festzustellen, wie gut es gegen Eindringen von Festkörpern oder Flüssigkeiten geschützt ist. Die von Banner angebotenen IP69K-Sensoren haben Kabel mit Steckverbindern, da die regulären integrierten Kabel bei Hochdruck-Abspritzungen beschädigt werden könnten.

F: Wie lange funktioniert mein IP68-Sensor unter Wasser?

Beachten Sie, dass die IP-Schutzarten angeben, ob ein Sensorgehäuse den der jeweiligen Schutzart entsprechenden Schutz gegen Eindringen bietet. Die Schutzarten nach IP und NEMA beschreiben nicht die Funktionstüchtigkeit eines Sensors.

Davon abgesehen ist IP68 ein vom Hersteller spezifizierter Test, der strenger als IP67 sein soll. Die von Banner definierte Schutzart IP68 bedeutet, dass nach mindestens 24 Stunden ununterbrochenem Eintauchen in 2 m tiefem Wasser kein Wasser in den Sensor eindringt. Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Sensorfunktion durch Eindringen von Feuchtigkeit automatisch beeinträchtigt wird. 

Bitte wenden Sie sich direkt an Banner, wenn Sie Fragen zu bestimmten Produkten mit der Schutzart IP68 haben. 

F: Ist mein IP68-Sensor gegen Korrosion geschützt?

Die IP-Schutzart besagt nur, wie gut das Sensorgehäuse gegen Eindringen von Festkörpern und Flüssigkeiten geschützt ist. Die IP-Schutzart besagt jedoch nichts darüber, wie sich das Sensorgehäuse in einer korrosiven Umgebung verhält. 

F: Warum sind IP68-Produkte je nach Hersteller so verschieden?

Diese Schutzart wird vom Hersteller angegeben und ergibt sich in der Regel aus der Anforderung eines Kunden. Die IP68-Produkte müssen zwar auch die Anforderungen der Schutzart IP67 erfüllen, aber der Hersteller entscheidet, welcher zusätzliche Eindringungsschutz erforderlich ist. Der Hersteller entscheidet auch, ob das Gehäuse auf Temperaturbeschränkungen getestet werden muss. Bitte erkundigen Sie sich zu Produkten mit der Schutzart IP68 beim jeweiligen Hersteller nach dessen Testverfahren, das der Schutzart zugrunde liegt. 

F: Wie testet Banner die Schutzart IP68?

Im Rahmen des Banner-Tests für die Schutzart IP68 wird zuerst geprüft, ob das Gehäuse die Schutzart IP67 erfüllt. Außerdem werden gründliche Temperatur- und Tauchtests durchgeführt. Nach diesen Tests muss der Sensor immer noch funktionieren. Die von Banner definierte Schutzart IP68 bedeutet, dass nach mindestens 24 Stunden ununterbrochenem Eintauchen in 2 m tiefem Wasser kein Wasser in den Sensor eindringt.  

F: Was bedeutet das "K" in IP69K?

IP69K ist eine Schutzart, die nicht in der IEC 60529 enthalten ist. Derzeit kommt sie nur in der DIN-Norm 40050-9 vor. Darin bedeutet das "K", dass das Produkt für Hochdruck geeignet ist. Dies bedeutet, dass Sensoren mit der Schutzart IP69K gegen Schäden durch Hochdruckwasser geschützt sind. 

Banner-Produkte sind IP-getestet
1 min  11 s  1 min  11 s 

F: Funktioniert ein IP69K-Sensor auch noch, wenn er von Druckwasserdüsen besprüht wird?

Bei der Schutzart IP69K besprühen wir einen Sensor mit Wasser aus 10 bis 15 cm Entfernung bei einem Druck von 1.500 psi (103,4 bar). Das Wasser hat eine Temperatur von 80 °C und wird je 30 Sekunden lang aus 4 verschiedenen Winkeln (insgesamt 120 Sekunden) auf den sich drehenden Sensor gesprüht. Das Wasser hat einen Durchfluss von 4 Gallonen pro Minute (15 Liter pro Minute). Nach dem Test wird geprüft, ob Wasser in das Sensorgehäuse eingedrungen ist.

F: Bedeutet die Schutzart IP69K, dass der Sensor auch die Schutzarten IP67 und IP68 erfüllt?

Nicht unbedingt. IP69K-Sensoren halten einer Hochdruck-Wasserdüse stand, können aber möglicherweise nicht eingetaucht werden. IP69K-Sensoren erfüllen die Schutzarten IP67 und IP68 nicht automatisch, aber alle Banner-Produkte, die die Schutzart IP69K aufweisen, werden im Rahmen des Testverfahrens mindestens 1 m tief in Wasser eingetaucht.

F: Ist IP69K die einzige Schutzart für Hochdruck-Abspritzfestigkeit, die es gibt?

Nein, es gibt auch eine NEMA-Schutzart für Hochdruck-Abspritzfestigkeit. Die Schutzart NEMA ICS 5 (auch als PW 12 bezeichnet) gibt an, dass ein Sensor einer Besprühung mit Wasser mit einem Durchfluss von 1 Gallone pro Minute (3,78 Liter pro Minute) bei einem Druck von 1.200 psi (83 bar) und einer Wassertemperatur von 60 °C standhalten muss. Sensoren mit dieser Schutzart eignen sich in der Regel für diverse raue Industrieumgebungen, die Hochdruckreinigungen durch Abspritzen einsetzen. Die Schutzart PW 12 wird in der Regel an eine andere NEMA-Schutzart angehängt, z. B. NEMA 6 PW 12. 

F: Sind NEMA-Gehäuseschutzarten mit IP-Schutzarten identisch?

Es gibt gewisse Entsprechungen zwischen den Schutzarten nach IP und nach NEMA, aber jedes System verwendet ein völlig anderes Nummerierungsschema.

F: Nach welcher Schutzart sollte ich mich richten, NEMA oder IP?

Das kommt darauf an, wo Sie sich befinden. In Europa und Asien wird der Schutz gegen Eindringung mit den IP-Schutzarten angegeben. In Nordamerika ist das NEMA-System geläufiger. Immer mehr Unternehmen normen ihre Produkte jedoch nach dem IP-System.

Bei Banner werden die Gehäuse für beide Systeme getestet. Wenn wir zum Beispiel auf IP67 testen, testen wir zugleich auch auf NEMA 6. Der IP67-Test bezieht sich auf das 30 Minuten lange Eintauchen in Wasser bei einer Tiefe von 1 m. Der NEMA 6-Test erfordert das Eintauchen bei einer Tiefe von 1,8 Meter. Bei Banner wird das Gerät 30 Minuten lang 2 Meter tief eingetaucht, um beide Anforderungen zu erfüllen.

F: Berücksichtigen die IP-Schutzarten die Temperatur?

Die meisten IP- und NEMA-Tests werden bei 23 °C (Raumtemperatur) durchgeführt. Für IP68 und IP69K gelten spezifische Temperaturanforderungen. IP68 wird vom Hersteller bzw. vom Kunden angegeben. Daher bestimmt Banner, wie ein Sensor auf diese Schutzart getestet wird. Banner wendet einen IP68-Test an, bei dem das Produkt 24 Stunden lang jeweils bei einer Temperatur von 70 °C und –25 °C eingetaucht wird, davon mindestens eine Stunde lang bei jeder Temperatur. Für die Schutzart IP69K muss der Sensor Hochdruck-Abspritzungen bei einer Wassertemperatur von 80 °C standhalten. 

F: Gibt es IP-Schutzarten für gefährliche Standorte?

Die IP-Schutzarten beziehen sich auf alle Standorte. Für Gefahrenbereiche sollten Sie eine höhere Schutzart wählen, denn es ist sehr wichtig, dass keinerlei Materie in das Gehäuse eindringt, insbesondere keine entzündlichen Stoffe. 

F: Erfüllen Bildsensoren eine IP-Schutzart?

Ja, die Bildsensoren von Banner werden im Hinblick auf Maschinensichtprüfungen unter verschmutzten Bedingungen oder in Abspritzumgebungen für Schutzarten bis IP68 getestet.  


Weitere Informationen

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