1. Početna stranica
  2. Kocka M18: Kućište marke ifm koje štedi prostor
  3. Tehnologija ultrazvučni senzori

Pregled tehnologije

Ultrazvučni senzori otkrivaju sve predmete koji odbijaju zvuk i mjere vrijeme od odašiljanja do prijma zvučnog signala.Boja, prozirnost i površinska reflektivnost mete nisu bitni.

Usporedba ultrazvučnih senzora s drugim proizvodima koji otkrivaju položaj

Na ovom grafu ocjenjuju se rezultati različitih tehnologija s određenim utjecajima.

Induktivna Kapacitivna Fotoelektrična Ultrazvučna
Medija
Vlažnost
Prašina na površini senzora 3 4
Vanjsko svjetlo
Buka 2
Boja/prozirnost 1
Udaljenost do predmeta
mala mala velika velika
Jaka turbulencija u zraku

1) npr. tanak, proziran film/staklo
2) ako nema međusobnih ometanja
3) ako je nevodljiv
4) ako nije predebeo

Radno načelo

Za rad je pretvarač nabijen visokim naponom.Zbog toga pretvarač vibrira zbog piezoelektričnog efekta i odašilje rafal zvuka u zrak.U tom trenutku generator s taktnim impulsima prebacuje senzor u prijamni način rada i počinje mjerenje vremena.Kada rafal zvuka pogodi metu, na pretvaraču se odrazi jeka.Jeka rafala zvuka prouzročit će vibriranje pretvarača zbog piezoelektričnog efekta i prestaje mjerenje vremena.

Ultrazvučni senzor napravljen je kako je prikazano na slici.

  1. Piezoelement šalje i prima zvuk (raspon od 200 do 400 kHz)
  2. Zahvaljujući postavljanju s integralnom pjenom piezoelement slobodno vibrira
  3. Instalacija
  4. Sloj za prilagodbu podudara se s akustičnom impedancijom između zraka i piezoelementa
  5. Zvučni valovi

Zona otkrivanja – difuzni ultrazvučni senzori

Neki se ultrazvučni senzori oslanjaju samo na jeku s mete.To su senzori difuzne refleksije.Na sljedećoj su slici prikazani zona otkrivanja i status rezultata.Napominjemo da postoji mrtva zona – minimalna udaljenost potrebna senzoru za stvaranje, slanje i procjenu signala.

Područje primjene – retroreflektivni ultrazvučni senzor

Retroreflektivni senzori upotrebljavaju se za predmete koji imaju loš zvučni učinak, primjerice pjenu, grube površine i kutne oblike.Ti senzori nemaju mrtvu zonu; međutim, potreban je reflektor, primjerice metalna ploča.

Krivulje zvuka / reakcije

Krivulje reakcije pomoć su korisniku pri određivanju prikladnosti određenog ultrazvučnog senzora za određeno područje primjene.Te su krivulje prikazane u podatkovnoj tablici proizvoda i u „Info-kartici”; možete ih preuzeti iz podatkovne tablice i relevantne su za mete koje se bočno približavaju senzoru.

Kada je riječ o metama koje se senzoru prenose aksijalno (u slučaju razine spremnika), senzor otkriva metu čim dosegne krivulju pokretanja.

Kad je riječ o područjima primjene gdje je krivulja zvuka prevelika, uzmite u obzir upotrebu senzora E23000 radi boljeg fokusa zvuka.

Možda bude potrebno ispitivanje u specifičnom području primjene da bi se zajamčio pravilan rad.

Čimbenici utjecaja

Na ultrazvučne senzore ne utječu promjene u temperaturi zraka (imaju ugrađenu funkciju kompenzacije temperature), tlak i vlažnost zraka.No, drugi čimbenici mogu utjecati na rezultate.

  1. Turbulencija u zraku – jaka turbulencija u zraku može negativno utjecati na širenje zvuka i, posljedično, mjerenje.Izvori turbulencije u zraku uključuju vjetar, stlačeni zrak i ventilatore.Utjecaj se može svesti na najmanju moguću mjeru fizičkom zaštitom senzora / mjerne udaljenosti od turbulencije u zraku.
  2. Materijal mete i obilježja površine – materijale koji apsorbiraju zvuk ili površine koje šalju zvuk dalje od prijamnika ultrazvučni senzori teško otkrivaju. Možda je bolje rješenje fotoelektrični senzor blokade jednosmjernog svjetla.
  3. Brzina mete – difuzni ultrazvučni senzori uglavnom imaju frekvencije prekapčanja od 10 Hz ili manje i nisu korisne za područja primjene velike brzine.
  4. Veličina mete – ultrazvučni senzori ne mogu otkriti malene mete koje uglavnom otkrivaju laserski senzori.Male se mete mogu otkriti, ali uglavnom po cijenu smanjenog osjetilnog područja.
  5. Smjer mete – kada je riječ o difuznim ultrazvučnim senzorima, prednja strana senzora trebala bi biti paralelna s metom. Na glatkim površinama mogu se tolerirati odstupanja do 4°.
  6. Prekomjerno zaprljanje prednje strane – male količine prašine i vlage mogu se ukloniti vibracijom prednje strane, ali velike količine smanjuju učinak.
  7. Unakrsni kontakt – ultrazvučni senzori skloni su unakrsnom kontaktu ako su postavljeni preblizu jedan drugome.Pridržavajte se udaljenosti za postavljanje navedenih u uputama za ugradnju.