- Kocka M18: Kućište marke ifm koje štedi prostor
- 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.
- Piezoelement šalje i prima zvuk (raspon od 200 do 400 kHz)
- Zahvaljujući postavljanju s integralnom pjenom piezoelement slobodno vibrira
- Instalacija
- Sloj za prilagodbu podudara se s akustičnom impedancijom između zraka i piezoelementa
- 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.
- 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.
- 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.
- Brzina mete – difuzni ultrazvučni senzori uglavnom imaju frekvencije prekapčanja od 10 Hz ili manje i nisu korisne za područja primjene velike brzine.
- 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.
- 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°.
- Prekomjerno zaprljanje prednje strane – male količine prašine i vlage mogu se ukloniti vibracijom prednje strane, ali velike količine smanjuju učinak.
- Unakrsni kontakt – ultrazvučni senzori skloni su unakrsnom kontaktu ako su postavljeni preblizu jedan drugome.Pridržavajte se udaljenosti za postavljanje navedenih u uputama za ugradnju.