Penggunaan transduser ultrasonik dalam bidang automasi perindustrian

Penggunaan sensor ultrasonik dalam bidang automasi perindustrian

Kemajuan teknologi menjadikan penderia ultrasonik hari ini sangat tahan lama dan mempunyai keupayaan penderiaan yang sangat baik. Teknologi baru ini membuat transduser tahap ultrasonik lebih mudah, lebih fleksibel dan lebih kos efektif. Ciri yang baru dipertingkatkan ini membuka bidang aplikasi baharu melangkaui aplikasi penderia ultrasonik tradisional. Penderia ultrasonik hari ini menawarkan pereka mesin penyelesaian kreatif baharu yang ditemui dalam bidang perindustrian. Beberapa tahun yang lalu, dalam bidang teknologi sensor, sensor ultrasonik sentiasa menjadi pilihan sandaran. Pereka bentuk hanya memilih teknologi ultrasonik apabila teknologi penderiaan lain gagal berfungsi. Secara amnya, ia berlaku dalam pengesanan objek lutsinar, penderiaan jarak jauh atau setempat Teknik ini hanya digunakan apabila warna sasaran berubah. yang

Aplikasi teknologi baharu membolehkan penderia ultrasonik hari ini untuk menahan ujian persekitaran yang keras:

  Penderia ultrasonik dengan tahap perlindungan IP67 dan IP69K boleh digunakan dalam persekitaran basah, seperti mesin basuh botol.

 Litar pampasan suhu terbina dalam, di bawah keadaan operasi biasa atau berubah, apabila terdapat perubahan suhu yang jelas, litar pampasan suhu akan digunakan untuk pembetulan.

Permukaan model Teflon transduser piezo ultrasonik mempunyai salutan khas yang boleh digunakan untuk menahan hakisan bahan kimia berbahaya.

Litar penapis lanjutan boleh melindungi sensor ultrasonik daripada gangguan medan.

Kepala penderia sensor baharu mempunyai keupayaan perlindungan diri yang lebih kuat, boleh menahan kerosakan material dan menyesuaikan diri dengan persekitaran yang kotor.

 

Kemudahan penggunaan:

Satu ciri ketara bagi penderia ultrasonik generasi baharu ialah kemudahan penggunaan, termasuk tetapan butang, pengaturcaraan suis DIP dan pilihan berbilang program.

Butang suis dibenamkan dalam peranti penderia, yang menjadikannya sangat mudah untuk melaraskan jarak penderia yang dipasang. Ia adalah perkara yang sangat mudah untuk meletakkan sasaran di hadapan sensor dan menekan butang. Sensor ini secara automatik boleh menangkap saiz tingkap dan jarak jarak. Pemasangan mudah bermakna penderia yang sama boleh digunakan dalam banyak aplikasi yang berbeza.

Cara suis diprogramkan bermakna mudah sensor ultrasonik piezoelektrik boleh disesuaikan untuk aplikasi tertentu. Ciri diperibadikan ini termasuk masa tindak balas, jenis output, pilihan digital dan analog, dan tetapan khas untuk kawalan tahap/tahap. 

Penderia ultrasonik biasanya mengandungi berbilang jenis output dalam satu sensor. Model dengan dua output suis boleh menggunakan satu penderia untuk mengesan dua objek pada jarak yang berbeza pada masa yang sama, manakala penderia dengan output suis dan output analog pada masa yang sama Ia boleh digunakan untuk pengukuran dan mempunyai output penggera.

Ciri-ciri ini menjadikan penderia ultrasonik lebih fleksibel dan selektif daripada penderia teknologi lain.

  Prinsip Asas Menggunakan Penderia Ultrasonik

Moudle penderia ultrasonik menggunakan getaran seramik bergetar tekanan pada kepala penderia untuk menjana gelombang bunyi frekuensi tinggi yang tidak dapat didengari oleh telinga manusia untuk penderiaan. Jika gelombang bunyi mengenai objek, sensor boleh menerima gelombang balik. Penderia boleh menentukan jarak objek melalui panjang gelombang gelombang bunyi dan perbezaan masa antara gelombang bunyi yang dipancarkan dan gelombang bunyi pulangan yang diterima. Biasanya, penderia boleh mempunyai dua tetapan jarak dekat dan jarak jauh melalui tetapan butang, tanpa mengira objek Dalam sempadan jenis itu, penderia boleh mengesan. Sebagai contoh: penderia ultrasonik boleh dipasang pada kolam yang dipenuhi cecair, atau pada kotak yang diisi dengan bola kecil, dan menghantar gelombang bunyi ke bekas, dan menentukan sama ada bekas itu penuh, kosong atau separa penuh.

Penderia ultrasonik juga menggunakan model pemancar dan penerima bebas. Apabila mengesan objek yang bergerak perlahan, atau apabila tindak balas pantas diperlukan atau digunakan dalam persekitaran lembap, penderia ultrasonik anti-menembak atau berasingan ini sangat berguna. Berlaku. Penderia ultrasonik digunakan apabila mengesan objek lutsinar, cecair, permukaan bahan licin, kasar dan berkilat, lut sinar dan objek tidak sekata. Situasi di mana penderia ultrasonik tidak sesuai ialah: di luar rumah, persekitaran yang sangat panas, dalam bekas bertekanan, dan juga tidak dapat mengesan objek dengan buih.

 

Perkara utama untuk pemilihan sensor ultrasonik:

Julat dan saiz: Saiz objek yang dikesan akan menjejaskan julat berkesan maksimum sensor ultrasonik. Penderia mesti mengesan tahap gelombang bunyi tertentu untuk teruja untuk mengeluarkan isyarat. Objek yang lebih besar boleh memantulkan kebanyakan gelombang bunyi kepada penderia, jadi penderia Objek boleh dirasai dalam julat maksimumnya, dan objek kecil hanya boleh memantulkan sejumlah kecil gelombang bunyi, yang jelas mengurangkan julat penderiaan.

Objek yang hendak diukur: Objek yang boleh dikesan oleh penderia julat ultrasonik hendaklah objek besar, rata, berketumpatan tinggi, diletakkan secara menegak menghadap permukaan penderiaan penderia. Yang paling sukar untuk dikesan ialah kawasan yang mempunyai kawasan yang sangat kecil, atau diperbuat daripada bahan penyerap bunyi, seperti buih, atau mempunyai sudut yang menghadap penderia. Sesetengah objek yang sukar dikesan boleh diajar ke permukaan latar belakang objek terlebih dahulu, dan kemudian bertindak balas terhadap objek yang diletakkan di antara penderia dan latar belakang.

Apabila digunakan untuk pengukuran cecair, permukaan cecair perlu menghadap sensor ultrasonik secara menegak. Jika permukaan cecair sangat tidak rata, masa tindak balas penderia harus dilaraskan lebih lama. Ia akan purata perubahan ini dan boleh membandingkan bacaan tetap. Pilih.

Menggunakan penderia ultrasonik dalam mod Retrosonik memungkinkan untuk mengesan objek yang tidak teratur. Dalam mod retrosonik, penderia ultrasonik mula-mula boleh mengesan latar belakang rata, seperti dinding. Apabila mana-mana objek melepasi antara penderia dan dinding, ia akan Menyekat gelombang bunyi, penderia merasakan gangguan dan mengenali kehadiran objek.

Getaran: Sama ada ia adalah getaran penderia itu sendiri atau jentera sekeliling, ia akan menjejaskan ketepatan pengukuran jarak. Pada masa ini, beberapa langkah menyerap kejutan boleh dipertimbangkan, sebagai contoh: gunakan peralatan anti-seismik getah untuk membuat tapak bagi sensor, yang boleh mengurangkan getaran. Boleh menghapuskan atau meminimumkan getaran.

Pengecilan: Apabila suhu ambien berubah dengan perlahan, sensor ultrasonik dengan pampasan suhu boleh membuat pelarasan, tetapi jika suhu berubah terlalu cepat, sensor tidak akan dapat membuat pelarasan.

Salah pertimbangan: Gelombang bunyi mungkin dipantulkan oleh beberapa objek berdekatan, seperti rel panduan atau lekapan tetap. Untuk memastikan kebolehpercayaan pengesanan, pengaruh objek sekeliling pada pantulan gelombang bunyi mesti dikurangkan atau dihapuskan. Untuk mengelakkan pengesanan palsu objek sekeliling, banyak penderia ultrasonik Terdapat penunjuk LED untuk membimbing pengendali memasang, untuk memastikan bahawa penderia dipasang dengan betul, mengurangkan risiko ralat.

Contoh aplikasi biasa penderia ultrasonik

Penderia ultrasonik pernah dianggap terlalu sukar atau terlalu mahal untuk dikendalikan, tetapi dengan pengurangan kos dan kemudahan penggunaan, semakin ramai pereka mekanikal telah memasukkan penderia ultrasonik ke dalam reka bentuk mesin. Aplikasi industri sensor ultrasonik termasuk mengesan keadaan pengisian, mengesan objek dan bahan reflektif, mengawal pengembangan tali gelang dan mengukur jarak. Berikut adalah beberapa contoh aplikasi:

 

Di bengkel pembotolan, memeriksa botol

Dalam rawatan air atau bengkel pengeluaran kilang, mengesan paras cecair dan mengawal pengisian bekas

Dalam kawalan paras cecair, sensor ultrasonik yang disepadukan dengan pam masuk dan pam keluar logik fungsi boleh mengawal paras cecair

Kesan sama ada penutup tin bengkok atau tiada penutup di bengkel pembungkusan

Aplikasi industri sensor ultrasonik sedang berkembang pesat. Teknologi yang dahulunya sangat mahal dan berketepatan rendah ini telah menjadi mudah untuk digunakan, berketepatan tinggi dan kos rendah. Penderia ultrasonik telah menjadi peranti rutin dalam kawalan proses untuk meningkatkan kualiti produk, untuk mengesan produk yang rosak, untuk mengesahkan kehadiran atau ketiadaan dan bidang lain. Penderia juga meningkatkan produktiviti dengan mengurangkan sekerap dan mengelakkan masa henti akibat bahagian yang rosak. Pada masa hadapan, pembangunan produk sedemikian dalam bidang teknikal ini akan meneruskan trend ini. Ini adalah satu cabaran, tetapi terdapat konsensus dalam industri bahawa penderia ultrasonik berada di semua kawasan pembuatan, termasuk kawalan kualiti, proses Kedua-dua kawalan dan pengesanan mempunyai potensi besar untuk pembangunan.