Aplikace ultrazvukových měničů v oblasti průmyslové automatizace

Aplikace ultrazvukových senzorů v oblasti průmyslové automatizace

Díky technologickému pokroku jsou dnešní ultrazvukové senzory velmi odolné a mají vynikající snímací schopnosti. Tyto nové technologie dělají ultrazvukový snímač hladiny je jednodušší, flexibilnější a cenově výhodnější. Tyto nově vylepšené funkce otevírají nové pole použití nad rámec tradičních aplikací ultrazvukových senzorů. Ultrazvukové senzory dnes nabízejí konstruktérům strojů nové, kreativní řešení, které lze nalézt v průmyslových oblastech. Před několika lety byly v oblasti senzorové technologie ultrazvukové senzory vždy záložní volbou. Konstruktéři volí ultrazvukovou technologii pouze tehdy, když jiné snímací technologie nefungují. Obecně se vyskytuje při detekci průhledných objektů, dálkovém snímání nebo lokálním snímání. Tato technika se používá pouze při změně cílové barvy. a

Aplikace nové technologie umožňuje dnešním ultrazvukovým senzorům odolat testu v drsném prostředí:

  Ultrazvukové senzory s krytím IP67 a IP69K lze použít ve vlhkém prostředí, jako jsou myčky lahví.

 Vestavěný obvod teplotní kompenzace, za normálních nebo měnících se provozních podmínek, kdy je zjevná změna teploty, bude kompenzační obvod teploty použit pro korekci.

Povrch teflonového modelu ultrazvukový piezoměnič má speciální povlak, který lze použít k odolnosti proti erozi škodlivých chemikálií.

Pokročilý filtrační obvod může chránit ultrazvukový senzor před rušením pole.

Nová hlava senzoru má silnější sebeochrannou schopnost, odolá poškození materiálu a přizpůsobí se špinavému prostředí.

 

Snadné použití:

Pozoruhodnou vlastností nové generace ultrazvukových senzorů je snadné použití, které zahrnuje nastavení tlačítek, programování DIP přepínačů a výběr více programů.

Spínací tlačítko je zabudováno v senzorovém zařízení, což velmi usnadňuje nastavení vzdálenosti instalovaného senzoru. Je velmi jednoduché umístit terč před senzor a stisknout tlačítko. Tento senzor dokáže automaticky zachytit velikost okna a vzdálenost vzdálenosti. Snadná instalace znamená, že stejný senzor lze použít v mnoha různých aplikacích.

Způsob, jakým jsou spínače naprogramovány, znamená, že je to jednoduché piezoelektrický ultrazvukový senzor lze přizpůsobit pro konkrétní aplikaci. Tyto personalizované funkce zahrnují dobu odezvy, typ výstupu, digitální a analogové možnosti a speciální nastavení pro ovládání úrovně/úrovně. 

Ultrazvukové senzory obecně obsahují více typů výstupů v jednom senzoru. Modely se dvěma spínacími výstupy mohou používat jeden senzor ke snímání dvou objektů v různých vzdálenostech současně, zatímco senzory se spínacím výstupem a analogovým výstupem současně. Lze jej použít pro měření a má výstup alarmu.

Díky těmto vlastnostem jsou ultrazvukové senzory flexibilnější a selektivnější než senzory jiných technologií.

  Základní principy používání ultrazvukových senzorů

Ultrazvukové snímače využívají vibrace tlakově vibrující keramiky na hlavě snímače k ​​generování vysokofrekvenčních zvukových vln, které jsou pro lidské ucho pro snímání neslyšitelné. Pokud zvukové vlny zasáhnou objekt, senzor může přijmout zpětnou vlnu. Snímač dokáže určit vzdálenost objektu prostřednictvím vlnové délky zvukové vlny a časového rozdílu mezi emitovanou zvukovou vlnou a přijatou zpětnou zvukovou vlnou. Typicky může mít senzor dvě nastavení blízké vzdálenosti a dlouhé vzdálenosti prostřednictvím nastavení tlačítka, bez ohledu na objekt. V tomto druhu hranice může senzor detekovat. Například: ultrazvukový senzor lze nainstalovat na bazén naplněný kapalinou nebo na krabici naplněnou malými kuličkami a vysílat zvukové vlny do nádoby a určit, zda je nádoba plná, prázdná nebo částečně plná.

Ultrazvukové senzory také používají nezávislé modely vysílačů a přijímačů. Při detekci pomalu se pohybujících objektů nebo při požadavku na rychlou odezvu či aplikaci ve vlhkém prostředí je tento druh protistřelného nebo samostatného ultrazvukového senzoru velmi užitečný. Být použitelný. Ultrazvukové senzory se používají při detekci průhledných předmětů, kapalin, hladkých, drsných a lesklých, průsvitných povrchů materiálů a nepravidelných předmětů. Situace, kdy ultrazvukový senzor není vhodný, jsou: venku, extrémně horké prostředí, v tlakové nádobě a také nemůže detekovat předměty s pěnou.

 

Klíčové body pro výběr ultrazvukového senzoru:

Dosah a velikost: Velikost detekovaného objektu ovlivní maximální efektivní dosah ultrazvukového senzoru. Snímač musí detekovat určitou úroveň zvukových vln, aby byly vybuzeny na výstupní signály. Větší objekt může odrážet většinu zvukových vln do snímače, takže snímač Objekt lze snímat v rámci jeho maximálního dosahu a malý objekt může odrážet pouze malé množství zvukových vln, což samozřejmě snižuje dosah snímání.

Objekt k měření: Objekt, který může být detekován Ultrazvukový snímač vzdálenosti by měl být velký, plochý objekt s vysokou hustotou, umístěný svisle směrem k snímací ploše snímače. Nejobtížněji se odhalují ty, které mají velmi malé plochy nebo jsou vyrobeny z materiálů pohlcujících zvuk, jako je pěna, nebo mají rohy obrácené k senzoru. Některé objekty, které je obtížné detekovat, lze nejprve naučit povrch pozadí objektu a poté reagovat na objekt umístěný mezi snímačem a pozadím.

Při použití pro měření kapaliny musí povrch kapaliny směřovat k ultrazvukovému senzoru vertikálně. Pokud je povrch kapaliny velmi nerovný, měla by být doba odezvy senzoru nastavena déle. Tyto změny zprůměruje a může porovnat fixní hodnotu. Výběr.

Použití ultrazvukového senzoru v Retrosonic režimu umožňuje detekovat nepravidelné předměty. V retrosonickém režimu může ultrazvukový senzor nejprve detekovat ploché pozadí, například stěnu. Když mezi snímačem a stěnou projde jakýkoli předmět, zablokuje zvukové vlny, snímač zaznamená přerušení a rozpozná přítomnost předmětu.

Vibrace: Ať už se jedná o vibrace samotného snímače nebo okolních strojů, ovlivní přesnost měření vzdálenosti. V tuto chvíli lze uvažovat o některých opatřeních pro tlumení nárazů, například: použít pryžové antiseismické zařízení k vytvoření základny pro senzor, které může snížit vibrace. Dokáže eliminovat nebo minimalizovat vibrace.

Útlum: Když se okolní teplota mění pomalu, ultrazvukový senzor s teplotní kompenzací může provádět úpravy, ale pokud se teplota mění příliš rychle, senzor nebude schopen provést úpravy.

Špatný úsudek: Zvukové vlny se mohou odrážet od některých blízkých předmětů, jako jsou vodicí lišty nebo pevná zařízení. Aby byla zajištěna spolehlivost detekce, musí být snížen nebo eliminován vliv okolních objektů na odraz zvukových vln. Aby se zabránilo falešné detekci okolních objektů, mnoho ultrazvukových senzorů K dispozici je LED indikátor, který obsluhu navede k instalaci, aby se zajistilo, že je senzor nainstalován správně, čímž se sníží riziko chyby.

Typické příklady použití ultrazvukových senzorů

Ultrazvukové snímače byly kdysi považovány za příliš obtížné nebo příliš drahé na provoz, ale se snížením nákladů a snadností použití stále více mechanických konstruktérů začleňuje ultrazvukové snímače do konstrukce strojů. Průmyslové aplikace ultrazvukových senzorů zahrnují detekci podmínek plnění, detekci reflexních předmětů a látek, řízení rozpínání prstencových lan a měření vzdáleností. Následuje několik příkladů aplikací:

 

Ve stáčírně kontrola lahví

V úpravně vody nebo v tovární výrobní dílně zjistěte hladinu kapaliny a kontrolujte plnění nádoby

V řízení hladiny kapaliny může ultrazvukový senzor integrovaný s logikou funkce napouštění a odčerpávání řídit hladinu kapaliny

Zjistěte, zda je víko plechovky křivé nebo v balírně není žádné víko

Průmyslová aplikace ultrazvukových senzorů se rychle rozvíjí. Tato kdysi velmi drahá a málo přesná technologie se stala snadno použitelnou, vysoce přesnou a nízkonákladovou. Ultrazvukové senzory se staly rutinním zařízením v řízení procesů ke zlepšení kvality produktů, k detekci vadných produktů, k potvrzení přítomnosti nebo nepřítomnosti a dalších polí. Senzor také zvyšuje produktivitu tím, že snižuje zmetkovitost a zabraňuje prostojům kvůli poškozeným dílům. V budoucnu bude vývoj takových produktů v této technické oblasti pokračovat v tomto trendu. To je výzva, ale v průmyslu panuje shoda, že ultrazvukové senzory jsou ve všech oblastech výroby, včetně kontroly kvality, procesu Jak kontrola, tak detekce mají velký potenciál pro vývoj.