Anvendelse af ultralydstransducere inden for industriel automatisering

Anvendelse af ultralydssensorer inden for industriel automatisering

Teknologiske fremskridt gør nutidens ultralydssensorer meget holdbare og har fremragende sensoregenskaber. Disse nye teknologier gør ultralydsniveautransducer enklere, mere fleksibel og mere omkostningseffektiv. Disse nyligt forbedrede funktioner åbner et nyt anvendelsesområde ud over traditionelle ultralydssensorapplikationer. Ultralydssensorer tilbyder i dag maskindesignere en ny, kreativ løsning, der findes i industrielle områder. For et par år siden, inden for sensorteknologi, har ultralydssensorer altid været backup-valget. Designere vælger kun ultralydsteknologi, når andre sensorteknologier ikke virker. Generelt forekommer det ved detektering af gennemsigtige objekter, langdistanceregistrering eller lokal. Denne teknik bruges kun, når målfarven ændres. de

Anvendelsen af ​​ny teknologi gør det muligt for nutidens ultralydssensorer at modstå testen i barske miljøer:

  Ultralydssensorer med IP67 og IP69K beskyttelsesniveauer kan bruges i våde omgivelser, såsom flaskevaskemaskiner.

 Indbygget temperaturkompensationskredsløb, under normale eller skiftende driftsforhold, når der er en tydelig temperaturændring, vil temperaturkompensationskredsløbet blive brugt til korrektion.

Teflon-modellens overflade ultralyd piezo transducer har en speciel belægning, der kan bruges til at modstå erosion af skadelige kemikalier.

Det avancerede filterkredsløb kan skærme ultralydssensoren mod feltinterferens.

Det nye sensorsensorhoved har en stærkere selvbeskyttelsesevne, kan modstå materielle skader og tilpasse sig et snavset miljø.

 

Brugervenlighed:

Et bemærkelsesværdigt træk ved den nye generation af ultralydssensorer er brugervenligheden, som inkluderer knapindstillinger, DIP-switchprogrammering og et udvalg af flere programmer.

Afbryderknappen er indlejret i sensorenheden, hvilket gør det meget nemt at justere afstanden til den installerede sensor. Det er en meget enkel sag at sætte målet foran sensoren og trykke på knappen. Denne sensor kan automatisk forstå vinduets størrelse og afstanden. Nem installation betyder, at den samme sensor kan bruges i mange forskellige applikationer.

Måden kontakterne er programmeret på betyder, at en enkel piezoelektrisk ultralydssensor kan tilpasses til en specifik applikation. Disse personlige funktioner omfatter responstid, udgangstype, digitale og analoge muligheder og specielle indstillinger for niveau-/niveaukontrol. 

Ultralydssensorer indeholder generelt flere outputtyper i en enkelt sensor. Modeller med to switch-udgange kan bruge én sensor til at registrere to objekter med forskellig afstand på samme tid, mens sensorer med en switch-udgang og en analog udgang på samme tid. Den kan bruges til måling og har en alarmudgang.

Disse egenskaber gør ultralydssensorer mere fleksible og selektive end andre teknologisensorer.

  Grundlæggende principper for brug af ultralydssensorer

Ultralydssensorer moudle bruger vibrationen fra det trykvibrerende keramik på sensorens hoved til at generere højfrekvente lydbølger, der ikke er hørbare for det menneskelige øre til sansning. Hvis lydbølgerne rammer en genstand, kan sensoren modtage returbølgen. Sensoren kan bestemme objektets afstand gennem lydbølgens bølgelængde og tidsforskellen mellem den udsendte lydbølge og den modtagne returlydbølge. Typisk kan en sensor have to indstillinger af tæt afstand og lang afstand gennem indstillingen af ​​knappen, uanset objektet I den slags grænse kan sensoren registrere. For eksempel: en ultralydssensor kan installeres på en pool fyldt med væske, eller på en kasse fyldt med små bolde, og sende lydbølger ud til beholderen og afgøre, om beholderen er fuld, tom eller delvist fyldt.

Ultralydssensorer bruger også uafhængige sender- og modtagermodeller. Når der detekteres langsomt bevægende objekter, eller når hurtig reaktion er påkrævet eller anvendes i et fugtigt miljø, er denne form for anti-skydning eller separat ultralydssensor meget nyttig. Vær anvendelig. Ultralydssensorer bruges til at detektere gennemsigtige genstande, væsker, glatte, ru og skinnende, gennemskinnelige materialeoverflader og uregelmæssige genstande. De situationer, hvor ultralydssensoren ikke er egnet, er: udendørs, ekstremt varmt miljø, i en trykbeholder og kan heller ikke registrere genstande med skum.

 

Nøglepunkter for valg af ultralydssensor:

Rækkevidde og størrelse: Størrelsen af ​​det detekterede objekt vil påvirke ultralydssensorens maksimale effektive rækkevidde. Sensoren skal detektere et vist niveau af lydbølger for at blive ophidset til udgangssignaler. En større genstand kan reflektere de fleste lydbølger til sensoren, så sensoren Objektet kan sanses inden for dets maksimale rækkevidde, og et lille objekt kan kun reflektere en lille mængde lydbølger, hvilket naturligvis reducerer sanseområdet.

Objekt, der skal måles: Det objekt, der kan detekteres af ultralydsafstandssensoren skal være et stort, fladt objekt med høj tæthed, placeret lodret vendt mod sensorens føleoverflade. De sværeste at opdage er dem, der har meget små områder, eller er lavet af lydabsorberende materialer, såsom skum, eller har hjørner, der vender mod sensoren. Nogle objekter, der er svære at blive opdaget, kan læres til baggrundsoverfladen af ​​objektet først, og derefter reagere på objektet placeret mellem sensoren og baggrunden.

Når den bruges til væskemåling, skal væskens overflade vende lodret mod ultralydssensoren. Hvis overfladen af ​​væsken er meget ujævn, bør sensorens responstid justeres længere. Det vil gennemsnittet af disse ændringer og kan sammenligne den faste aflæsning. Plukke.

Brug af ultralydssensoren i retrosonisk tilstand gør det muligt at detektere uregelmæssige genstande. I retrolydstilstand kan ultralydssensoren først registrere en flad baggrund, såsom en væg. Når en genstand passerer mellem sensoren og væggen, vil den blokere lydbølgerne, sensoren registrerer afbrydelsen og genkender tilstedeværelsen af ​​en genstand.

Vibration: Uanset om det er vibrationen fra selve sensoren eller det omgivende maskineri, vil det påvirke nøjagtigheden af ​​afstandsmålingen. På dette tidspunkt kan nogle stødabsorberende foranstaltninger overvejes, for eksempel: brug antiseismisk gummiudstyr til at lave en base til sensoren, hvilket kan reducere vibrationer. Kan eliminere eller minimere vibrationer.

Dæmpning: Når den omgivende temperatur ændrer sig langsomt, kan ultralydssensoren med temperaturkompensation foretage justeringer, men hvis temperaturen ændrer sig for hurtigt, vil sensoren ikke kunne foretage justeringer.

Fejlvurdering: Lydbølger kan reflekteres af nogle genstande i nærheden, såsom styreskinner eller faste armaturer. For at sikre pålideligheden af ​​detektionen skal påvirkningen af ​​omgivende genstande på lydbølgereflektion reduceres eller elimineres. For at undgå falsk detektering af omgivende genstande, mange ultralydssensorer Der er en LED-indikator til at guide operatøren til at installere, for at sikre at sensoren er installeret korrekt, hvilket reducerer risikoen for fejl.

Typiske anvendelseseksempler på ultralydssensorer

Ultralydssensorer blev engang anset for at være for svære eller for dyre at betjene, men med reduktionen i omkostninger og brugervenlighed har flere og flere mekaniske designere indarbejdet ultralydssensorer i design af maskiner. Industrielle anvendelser af ultralydssensorer omfatter detektering af fyldningsforhold, detektering af reflekterende genstande og stoffer, kontrol af udvidelsen af ​​ringreb og måling af afstande. Følgende er et par applikationseksempler:

 

I aftapningsværkstedet, eftersyn af flaskerne

I vandbehandling eller fabriksproduktionsværksted, detekter væskeniveau og kontroller beholderfyldning

I væskeniveaustyringen kan ultralydssensoren integreret med pumpeind- og udpumpningsfunktionslogikken styre væskeniveauet

Opdag om dåselåget er skævt eller der ikke er låg på pakkeværkstedet

Den industrielle anvendelse af ultralydssensorer er i hastig udvikling. Denne engang meget dyre teknologi med lav præcision er blevet nem at bruge, høj præcision og billig. Ultralydssensorer er blevet en rutinemæssig enhed i proceskontrol for at forbedre produktkvaliteten, for at opdage defekte produkter, for at bekræfte tilstedeværelse eller fravær og andre felter. Sensoren forbedrer også produktiviteten ved at reducere skrot og undgå nedetid på grund af beskadigede dele. I fremtiden vil udviklingen af ​​sådanne produkter på dette tekniske område fortsætte denne tendens. Dette er en udfordring, men der har været konsensus i branchen om, at ultralydssensorer er inden for alle produktionsområder, herunder kvalitetskontrol, proces Både kontrol og detektion har et stort udviklingspotentiale.