تطبيق محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية في مجال الأتمتة الصناعية

تطبيقات أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية في مجال الأتمتة الصناعية

التقدم التكنولوجي يجعل أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية الحالية متينة للغاية وتتمتع بقدرات استشعار ممتازة. هذه التقنيات الجديدة تجعل محول مستوى الموجات فوق الصوتية أبسط وأكثر مرونة وأكثر فعالية من حيث التكلفة. تفتح هذه الميزات المحسنة حديثًا مجالًا جديدًا للتطبيق يتجاوز تطبيقات أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية التقليدية. تقدم أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية اليوم لمصممي الآلات حلاً جديدًا ومبتكرًا موجودًا في المجالات الصناعية. منذ بضع سنوات مضت، في مجال تكنولوجيا الاستشعار، كانت أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية دائمًا هي الخيار الاحتياطي. يختار المصممون تقنية الموجات فوق الصوتية فقط عندما تفشل تقنيات الاستشعار الأخرى في العمل. بشكل عام، يتم ذلك في الكشف عن الأجسام الشفافة أو الاستشعار عن بعد أو المحلية. يتم استخدام هذه التقنية فقط عندما يتغير لون الهدف. ال

يتيح تطبيق التكنولوجيا الجديدة لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية الحالية الصمود أمام اختبار البيئات القاسية:

  يمكن استخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية ذات مستويات الحماية IP67 وIP69K في البيئات الرطبة، مثل غسالات الزجاجات.

 دائرة تعويض درجة الحرارة المدمجة، في ظل ظروف التشغيل العادية أو المتغيرة، عندما يكون هناك تغير واضح في درجة الحرارة، سيتم استخدام دائرة تعويض درجة الحرارة للتصحيح.

سطح نموذج تفلون يحتوي محول الطاقة الكهروضغطي بالموجات فوق الصوتية على طلاء خاص يمكن استخدامه لمقاومة التآكل الناتج عن المواد الكيميائية الضارة.

يمكن لدائرة الفلتر المتقدمة أن تحمي مستشعر الموجات فوق الصوتية من التداخل الميداني.

يتمتع رأس المستشعر الجديد بقدرة أقوى على الحماية الذاتية، ويمكنه مقاومة الأضرار المادية، والتكيف مع البيئة المتسخة.

 

سهولة الاستخدام:

من السمات البارزة للجيل الجديد من أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية سهولة الاستخدام، والتي تتضمن إعدادات الأزرار وبرمجة مفتاح DIP ومجموعة مختارة من البرامج المتعددة.

زر التبديل مدمج في جهاز الاستشعار، مما يجعل من السهل جدًا ضبط مسافة المستشعر المثبت. من السهل جدًا وضع الهدف أمام المستشعر والضغط على الزر. يمكن لهذا المستشعر فهم حجم النافذة ومسافة المسافة تلقائيًا. التثبيت السهل يعني أنه يمكن استخدام نفس المستشعر في العديد من التطبيقات المختلفة.

الطريقة التي تتم بها برمجة المفاتيح تعني أن الأمر بسيط يمكن تخصيص جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية الكهرضغطية لتطبيق معين. تتضمن هذه الميزات الشخصية وقت الاستجابة ونوع الإخراج والخيارات الرقمية والتناظرية والإعدادات الخاصة للتحكم في المستوى/المستوى. 

تحتوي أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية عمومًا على أنواع مخرجات متعددة في مستشعر واحد. يمكن للنماذج ذات مخرجي التبديل استخدام مستشعر واحد لاستشعار كائنين على مسافات مختلفة في نفس الوقت، بينما يمكن استخدام المستشعرات ذات مخرج التبديل والإخراج التناظري في نفس الوقت للقياس ولها مخرج إنذار.

هذه الخصائص تجعل أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية أكثر مرونة وانتقائية من أجهزة الاستشعار التكنولوجية الأخرى.

  المبادئ الأساسية لاستخدام أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية

تستخدم وحدة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية اهتزاز السيراميك الذي يهتز بالضغط على رأس المستشعر لتوليد موجات صوتية عالية التردد غير مسموعة للأذن البشرية للاستشعار عنها. إذا ضربت الموجات الصوتية جسمًا ما، فيمكن للمستشعر استقبال موجة العودة. يمكن للمستشعر تحديد مسافة الجسم من خلال الطول الموجي للموجة الصوتية والفارق الزمني بين الموجة الصوتية المنبعثة والموجة الصوتية المرتدة المستلمة. عادةً، يمكن أن يحتوي المستشعر على إعدادين للمسافة القريبة والمسافة الطويلة من خلال إعداد الزر، بغض النظر عن الكائن الموجود في هذا النوع من الحدود، يمكن للمستشعر اكتشافه. على سبيل المثال: يمكن تركيب جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية على بركة مملوءة بالسائل، أو على صندوق مملوء بكرات صغيرة، وإرسال موجات صوتية إلى الحاوية، وتحديد ما إذا كانت الحاوية ممتلئة أم فارغة أم ممتلئة جزئياً.

تستخدم أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية أيضًا نماذج جهاز إرسال واستقبال مستقلة. عند اكتشاف الأجسام بطيئة الحركة، أو عندما تكون الاستجابة السريعة مطلوبة أو يتم تطبيقها في بيئة رطبة، فإن هذا النوع من مستشعر الموجات فوق الصوتية المضاد للتصوير أو المنفصل مفيد جدًا. تكون قابلة للتطبيق. تستخدم أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية عند اكتشاف الأجسام الشفافة، والسوائل، والأسطح الناعمة والخشنة واللامعة، وأسطح المواد الشفافة، والأجسام غير المنتظمة. الحالات التي لا يكون فيها جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية مناسبًا هي: في الهواء الطلق، وفي بيئة شديدة الحرارة، وفي حاوية مضغوطة، وأيضًا لا يمكنه اكتشاف الأشياء التي تحتوي على رغوة.

 

النقاط الرئيسية لاختيار أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية:

النطاق والحجم: سيؤثر حجم الكائن المكتشف على الحد الأقصى للنطاق الفعال لجهاز استشعار الموجات فوق الصوتية. يجب أن يكتشف المستشعر مستوى معينًا من الموجات الصوتية حتى يتم تحفيزه لإخراج الإشارات. يمكن للكائن الأكبر أن يعكس معظم الموجات الصوتية إلى المستشعر، لذلك يمكن استشعار المستشعر للكائن ضمن نطاقه الأقصى، ولا يمكن للكائن الصغير أن يعكس سوى كمية صغيرة من الموجات الصوتية، مما يقلل بشكل واضح من نطاق الاستشعار.

الكائن المراد قياسه: الكائن الذي يمكن اكتشافه بواسطة يجب أن يكون مستشعر المدى بالموجات فوق الصوتية جسمًا كبيرًا ومسطحًا وعالي الكثافة، ويتم وضعه عموديًا في مواجهة سطح الاستشعار الخاص بالمستشعر. والأكثر صعوبة في الكشف هي تلك التي لها مساحات صغيرة جدًا، أو مصنوعة من مواد ماصة للصوت، مثل الرغوة، أو لها زوايا تواجه المستشعر. يمكن تعليم بعض الكائنات التي يصعب اكتشافها على سطح خلفية الكائن أولاً، ثم التفاعل مع الكائن الموضوع بين المستشعر والخلفية.

عند استخدامه لقياس السائل، يجب أن يواجه سطح السائل مستشعر الموجات فوق الصوتية عموديًا. إذا كان سطح السائل غير مستوي للغاية، فيجب تعديل وقت استجابة المستشعر لفترة أطول. وسوف يقوم بحساب متوسط ​​هذه التغييرات ويمكنه مقارنة القراءة الثابتة. يختار.

يتيح استخدام مستشعر الموجات فوق الصوتية في وضع Retrosonic اكتشاف الأجسام غير المنتظمة. في الوضع الرجعي، يمكن لجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية أولاً اكتشاف خلفية مسطحة، مثل الجدار. عندما يمر أي كائن بين المستشعر والجدار، فإنه يحجب الموجات الصوتية، ويستشعر المستشعر الانقطاع ويتعرف على وجود جسم ما.

الاهتزاز: سواء كان اهتزاز المستشعر نفسه أو الآلات المحيطة به، فإنه سيؤثر على دقة قياس المسافة. في هذا الوقت، يمكن النظر في بعض تدابير امتصاص الصدمات، على سبيل المثال: استخدام معدات مطاطية مضادة للزلازل لعمل قاعدة للمستشعر، والتي يمكن أن تقلل من الاهتزاز. يمكن القضاء على أو تقليل الاهتزاز.

التوهين: عندما تتغير درجة الحرارة المحيطة ببطء، يمكن لجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية مع تعويض درجة الحرارة إجراء تعديلات، ولكن إذا تغيرت درجة الحرارة بسرعة كبيرة، فلن يتمكن المستشعر من إجراء التعديلات.

سوء التقدير: قد تنعكس الموجات الصوتية عن طريق بعض الأشياء القريبة، مثل القضبان التوجيهية أو التركيبات الثابتة. ومن أجل ضمان موثوقية الكشف، يجب تقليل أو إزالة تأثير الأجسام المحيطة على انعكاس الموجات الصوتية. من أجل تجنب الكشف الخاطئ عن الأشياء المحيطة، يوجد في العديد من أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية مؤشر LED لتوجيه المشغل للتثبيت، للتأكد من تثبيت المستشعر بشكل صحيح، مما يقلل من خطر الخطأ.

أمثلة تطبيقية نموذجية لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية

كانت أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية تعتبر صعبة للغاية أو مكلفة للغاية في التشغيل، ولكن مع انخفاض التكلفة وسهولة الاستخدام، قام المزيد والمزيد من المصممين الميكانيكيين بدمج أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية في تصميم الآلات. تشمل التطبيقات الصناعية لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية الكشف عن ظروف الملء، والكشف عن الأجسام والمواد العاكسة، والتحكم في تمدد الحبال الحلقية وقياس المسافات. وفيما يلي بعض الأمثلة التطبيقية:

 

في ورشة التعبئة، فحص الزجاجات

في ورشة معالجة المياه أو إنتاج المصنع، قم بالكشف عن مستوى السائل والتحكم في تعبئة الحاوية

في التحكم في مستوى السائل، يمكن لجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية المتكامل مع منطق وظيفة المضخة والضخ التحكم في مستوى السائل

اكتشف ما إذا كان غطاء العلبة معوجًا أو لا يوجد غطاء في ورشة التعبئة والتغليف

يتطور التطبيق الصناعي لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية بسرعة. أصبحت هذه التكنولوجيا التي كانت باهظة الثمن ومنخفضة الدقة في السابق، سهلة الاستخدام وعالية الدقة ومنخفضة التكلفة. أصبحت أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية جهازًا روتينيًا في التحكم في العمليات لتحسين جودة المنتج، واكتشاف المنتجات المعيبة، وتأكيد وجودها أو غيابها وغيرها من المجالات. يعمل المستشعر أيضًا على تحسين الإنتاجية عن طريق تقليل الخردة وتجنب التوقف عن العمل بسبب الأجزاء التالفة. في المستقبل، سوف يستمر تطوير مثل هذه المنتجات في هذا المجال التقني في هذا الاتجاه. يمثل هذا تحديًا، ولكن كان هناك إجماع في الصناعة على أن أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية موجودة في جميع مجالات التصنيع، بما في ذلك مراقبة الجودة، وعملية التحكم والكشف لديها إمكانات كبيرة للتطوير.