औद्योगिक स्वचालन के क्षेत्र में अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर का अनुप्रयोग

औद्योगिक स्वचालन के क्षेत्र में अल्ट्रासोनिक सेंसर का अनुप्रयोग

तकनीकी प्रगति आज के अल्ट्रासोनिक सेंसर को बहुत टिकाऊ बनाती है और इसमें उत्कृष्ट सेंसिंग क्षमताएं होती हैं। ये नई तकनीकें बनाती हैं अल्ट्रासोनिक स्तर ट्रांसड्यूसर सरल, अधिक लचीला और अधिक लागत प्रभावी है। ये नई उन्नत सुविधाएँ पारंपरिक अल्ट्रासोनिक सेंसर अनुप्रयोगों से परे अनुप्रयोग का एक नया क्षेत्र खोलती हैं। अल्ट्रासोनिक सेंसर आज मशीन डिजाइनरों को औद्योगिक क्षेत्रों में पाया जाने वाला एक नया, रचनात्मक समाधान प्रदान करते हैं। कुछ साल पहले, सेंसर प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में, अल्ट्रासोनिक सेंसर हमेशा बैकअप विकल्प रहे हैं। डिज़ाइनर अल्ट्रासोनिक तकनीक तभी चुनते हैं जब अन्य सेंसिंग तकनीकें काम करने में विफल हो जाती हैं। आम तौर पर, यह पारदर्शी वस्तुओं, लंबी दूरी की सेंसिंग या स्थानीय का पता लगाने में होता है। इस तकनीक का उपयोग केवल तब किया जाता है जब लक्ष्य का रंग बदलता है।

नई तकनीक का अनुप्रयोग आज के अल्ट्रासोनिक सेंसरों को कठोर वातावरण की परीक्षा का सामना करने में सक्षम बनाता है:

  IP67 और IP69K सुरक्षा स्तरों वाले अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग गीले वातावरण में किया जा सकता है, जैसे बोतल धोने की मशीन।

 अंतर्निर्मित तापमान क्षतिपूर्ति सर्किट, सामान्य या बदलती परिचालन स्थितियों के तहत, जब स्पष्ट तापमान परिवर्तन होता है, तो तापमान क्षतिपूर्ति सर्किट का उपयोग सुधार के लिए किया जाएगा।

टेफ्लॉन मॉडल की सतह अल्ट्रासोनिक पीजो ट्रांसड्यूसर में एक विशेष कोटिंग होती है जिसका उपयोग हानिकारक रसायनों के क्षरण को रोकने के लिए किया जा सकता है।

उन्नत फिल्टर सर्किट अल्ट्रासोनिक सेंसर को क्षेत्र के हस्तक्षेप से बचा सकता है।

नए सेंसर सेंसर हेड में मजबूत आत्म-सुरक्षा क्षमता है, यह भौतिक क्षति का प्रतिरोध कर सकता है और गंदे वातावरण के अनुकूल हो सकता है।

 

उपयोग में आसानी:

अल्ट्रासोनिक सेंसर की नई पीढ़ी की एक उल्लेखनीय विशेषता उपयोग में आसानी है, जिसमें बटन सेटिंग्स, डीआईपी स्विच प्रोग्रामिंग और कई कार्यक्रमों का चयन शामिल है।

स्विच बटन सेंसर डिवाइस में एम्बेडेड है, जिससे स्थापित सेंसर की दूरी को समायोजित करना बहुत आसान हो जाता है। लक्ष्य को सेंसर के सामने रखकर बटन दबाना बहुत ही साधारण बात है। यह सेंसर स्वचालित रूप से खिड़की के आकार और दूरी को समझ सकता है। आसान इंस्टालेशन का मतलब है कि एक ही सेंसर का उपयोग कई अलग-अलग अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।

जिस तरह से स्विचों को प्रोग्राम किया जाता है उसका मतलब यह है कि यह सरल है पीज़ोइलेक्ट्रिक अल्ट्रासोनिक सेंसर को एक विशिष्ट एप्लिकेशन के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। इन वैयक्तिकृत सुविधाओं में प्रतिक्रिया समय, आउटपुट प्रकार, डिजिटल और एनालॉग विकल्प और स्तर/स्तर नियंत्रण के लिए विशेष सेटिंग्स शामिल हैं। 

अल्ट्रासोनिक सेंसर में आम तौर पर एक ही सेंसर में कई आउटपुट प्रकार होते हैं। दो स्विच आउटपुट वाले मॉडल एक ही समय में अलग-अलग दूरी पर दो वस्तुओं को महसूस करने के लिए एक सेंसर का उपयोग कर सकते हैं, जबकि एक स्विच आउटपुट और एक एनालॉग आउटपुट वाले सेंसर का उपयोग माप के लिए किया जा सकता है और इसमें अलार्म आउटपुट होता है।

ये विशेषताएँ अल्ट्रासोनिक सेंसर को अन्य प्रौद्योगिकी सेंसर की तुलना में अधिक लचीला और चयनात्मक बनाती हैं।

  अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करने के बुनियादी सिद्धांत

अल्ट्रासोनिक सेंसर उच्च-आवृत्ति ध्वनि तरंगें उत्पन्न करने के लिए सेंसर के सिर पर दबाव-कंपन वाले सिरेमिक के कंपन का उपयोग करते हैं जो संवेदन के लिए मानव कान के लिए अश्रव्य हैं। यदि ध्वनि तरंगें किसी वस्तु से टकराती हैं, तो सेंसर रिटर्न तरंग प्राप्त कर सकता है। सेंसर ध्वनि तरंग की तरंग दैर्ध्य और उत्सर्जित ध्वनि तरंग और प्राप्त वापसी ध्वनि तरंग के बीच समय के अंतर के माध्यम से वस्तु की दूरी निर्धारित कर सकता है। आमतौर पर, एक सेंसर में बटन की सेटिंग के माध्यम से निकट दूरी और लंबी दूरी की दो सेटिंग्स हो सकती हैं, चाहे उस प्रकार की सीमा में वस्तु की परवाह किए बिना, सेंसर पता लगा सकता है। उदाहरण के लिए: एक अल्ट्रासोनिक सेंसर तरल से भरे पूल पर, या छोटी गेंदों से भरे बॉक्स पर स्थापित किया जा सकता है, और कंटेनर में ध्वनि तरंगें भेज सकता है, और यह निर्धारित कर सकता है कि कंटेनर भरा हुआ है, खाली है या आंशिक रूप से भरा हुआ है।

अल्ट्रासोनिक सेंसर स्वतंत्र ट्रांसमीटर और रिसीवर मॉडल का भी उपयोग करते हैं। धीमी गति से चलने वाली वस्तुओं का पता लगाते समय, या जब तेज़ प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है या आर्द्र वातावरण में लागू किया जाता है, तो इस प्रकार का एंटी-शूटिंग या अलग अल्ट्रासोनिक सेंसर बहुत उपयोगी होता है। लागू हो. अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग पारदर्शी वस्तुओं, तरल पदार्थ, चिकनी, खुरदरी और चमकदार, पारभासी सामग्री सतहों और अनियमित वस्तुओं का पता लगाने के लिए किया जाता है। ऐसी स्थितियां जहां अल्ट्रासोनिक सेंसर उपयुक्त नहीं है: बाहर, अत्यधिक गर्म वातावरण, दबाव वाले कंटेनर में, और फोम के साथ वस्तुओं का भी पता नहीं लगा सकता है।

 

अल्ट्रासोनिक सेंसर चयन के लिए मुख्य बिंदु:

रेंज और आकार: पता लगाई गई वस्तु का आकार अल्ट्रासोनिक सेंसर की अधिकतम प्रभावी रेंज को प्रभावित करेगा। आउटपुट सिग्नल को उत्तेजित करने के लिए सेंसर को एक निश्चित स्तर की ध्वनि तरंगों का पता लगाना चाहिए। एक बड़ी वस्तु अधिकांश ध्वनि तरंगों को सेंसर तक प्रतिबिंबित कर सकती है, इसलिए सेंसर वस्तु को उसकी अधिकतम सीमा के भीतर महसूस कर सकता है, और एक छोटी वस्तु केवल थोड़ी मात्रा में ध्वनि तरंगों को प्रतिबिंबित कर सकती है, जो स्पष्ट रूप से संवेदी सीमा को कम कर देती है।

मापी जाने वाली वस्तु: वह वस्तु जिसका पता लगाया जा सके अल्ट्रासोनिक रेंज सेंसर एक बड़ी, सपाट, उच्च घनत्व वाली वस्तु होनी चाहिए, जो सेंसर की सेंसिंग सतह के सामने लंबवत रखी हो। उनका पता लगाना सबसे कठिन होता है जिनका क्षेत्र बहुत छोटा होता है, या फोम जैसी ध्वनि-अवशोषित सामग्री से बने होते हैं, या जिनके कोने सेंसर की ओर होते हैं। कुछ वस्तुएं जिनका पता लगाना मुश्किल होता है, उन्हें पहले वस्तु की पृष्ठभूमि सतह पर सिखाया जा सकता है, और फिर सेंसर और पृष्ठभूमि के बीच रखी वस्तु पर प्रतिक्रिया की जा सकती है।

जब तरल माप के लिए उपयोग किया जाता है, तो तरल की सतह को अल्ट्रासोनिक सेंसर का लंबवत सामना करना पड़ता है। यदि तरल की सतह बहुत असमान है, तो सेंसर का प्रतिक्रिया समय लंबे समय तक समायोजित किया जाना चाहिए। यह इन परिवर्तनों को औसत करेगा और निर्धारित रीडिंग की तुलना कर सकता है। चुनना।

रेट्रोसोनिक मोड में अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करने से अनियमित वस्तुओं का पता लगाना संभव हो जाता है। रेट्रोसोनिक मोड में, अल्ट्रासोनिक सेंसर सबसे पहले एक सपाट पृष्ठभूमि, जैसे दीवार का पता लगा सकता है। जब कोई वस्तु सेंसर और दीवार के बीच से गुजरती है, तो यह ध्वनि तरंगों को अवरुद्ध कर देगी, सेंसर रुकावट को महसूस करेगा और किसी वस्तु की उपस्थिति को पहचान लेगा।

कंपन: चाहे वह सेंसर का कंपन हो या आसपास की मशीनरी का, यह दूरी माप की सटीकता को प्रभावित करेगा। इस समय, कुछ सदमे-अवशोषित उपायों पर विचार किया जा सकता है, उदाहरण के लिए: सेंसर के लिए आधार बनाने के लिए रबर भूकंपरोधी उपकरण का उपयोग करें, जो कंपन को कम कर सकता है। कंपन को ख़त्म या कम कर सकता है.

क्षीणन: जब परिवेश का तापमान धीरे-धीरे बदलता है, तो तापमान क्षतिपूर्ति वाला अल्ट्रासोनिक सेंसर समायोजन कर सकता है, लेकिन यदि तापमान बहुत तेजी से बदलता है, तो सेंसर समायोजन करने में सक्षम नहीं होगा।

गलत निर्णय: ध्वनि तरंगें आस-पास की कुछ वस्तुओं, जैसे गाइड रेल या स्थिर फिक्स्चर द्वारा प्रतिबिंबित हो सकती हैं। पता लगाने की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, ध्वनि तरंग प्रतिबिंब पर आसपास की वस्तुओं के प्रभाव को कम या समाप्त किया जाना चाहिए। आसपास की वस्तुओं की गलत पहचान से बचने के लिए, कई अल्ट्रासोनिक सेंसर में ऑपरेटर को स्थापित करने के लिए मार्गदर्शन करने के लिए एक एलईडी संकेतक होता है, यह सुनिश्चित करने के लिए कि सेंसर सही ढंग से स्थापित किया गया है, जिससे त्रुटि का खतरा कम हो जाता है।

अल्ट्रासोनिक सेंसर के विशिष्ट अनुप्रयोग उदाहरण

एक समय अल्ट्रासोनिक सेंसर को संचालित करना बहुत कठिन या बहुत महंगा माना जाता था, लेकिन लागत में कमी और उपयोग में आसानी के साथ, अधिक से अधिक मैकेनिकल डिजाइनरों ने मशीनों के डिजाइन में अल्ट्रासोनिक सेंसर को शामिल किया है। अल्ट्रासोनिक सेंसर के औद्योगिक अनुप्रयोगों में भरने की स्थिति का पता लगाना, प्रतिबिंबित वस्तुओं और पदार्थों का पता लगाना, रिंग रस्सियों के विस्तार को नियंत्रित करना और दूरी को मापना शामिल है। निम्नलिखित कुछ अनुप्रयोग उदाहरण हैं:

 

बॉटलिंग वर्कशॉप में बोतलों का निरीक्षण करते हुए

जल उपचार या फैक्ट्री उत्पादन कार्यशाला में, तरल स्तर का पता लगाएं और कंटेनर भरने को नियंत्रित करें

तरल स्तर नियंत्रण में, पंप इन और पंप आउट फ़ंक्शन लॉजिक के साथ एकीकृत अल्ट्रासोनिक सेंसर तरल स्तर को नियंत्रित कर सकता है

पता लगाएं कि कैन का ढक्कन टेढ़ा है या पैकेजिंग वर्कशॉप में कोई ढक्कन नहीं है

अल्ट्रासोनिक सेंसर का औद्योगिक अनुप्रयोग तेजी से विकसित हो रहा है। एक समय बहुत महंगी और कम परिशुद्धता वाली यह तकनीक अब उपयोग में आसान, उच्च परिशुद्धता और कम लागत वाली बन गई है। अल्ट्रासोनिक सेंसर उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करने, दोषपूर्ण उत्पादों का पता लगाने, उपस्थिति या अनुपस्थिति और अन्य क्षेत्रों की पुष्टि करने के लिए प्रक्रिया नियंत्रण में एक नियमित उपकरण बन गए हैं। सेंसर स्क्रैप को कम करके और क्षतिग्रस्त हिस्सों के कारण डाउनटाइम से बचकर उत्पादकता में भी सुधार करता है। भविष्य में भी इस तकनीकी क्षेत्र में ऐसे उत्पादों के विकास से यह प्रवृत्ति जारी रहेगी। यह एक चुनौती है, लेकिन उद्योग में इस बात पर आम सहमति रही है कि अल्ट्रासोनिक सेंसर गुणवत्ता नियंत्रण, प्रक्रिया नियंत्रण और पहचान दोनों सहित सभी विनिर्माण क्षेत्रों में विकास की काफी संभावनाएं हैं।