Tillämpning av ultraljudsgivare inom området industriell automation

Tillämpning av ultraljudssensorer inom området industriell automation

Teknologiska framsteg gör dagens ultraljudssensorer mycket hållbara och har utmärkta avkänningsmöjligheter. Dessa nya tekniker gör ultraljudsnivågivare enklare, mer flexibel och mer kostnadseffektiv. Dessa nyligen förbättrade funktioner öppnar upp ett nytt användningsområde bortom traditionella ultraljudssensorapplikationer. Ultraljudssensorer erbjuder idag maskindesigner en ny, kreativ lösning som finns inom industriella områden. För några år sedan, inom sensorteknologin, har ultraljudssensorer alltid varit reservvalet. Designers väljer endast ultraljudsteknik när andra avkänningstekniker inte fungerar. Generellt förekommer det vid detektering av genomskinliga föremål, fjärravkänning eller lokal. Denna teknik används endast när målfärgen ändras. de

Tillämpningen av ny teknik gör det möjligt för dagens ultraljudssensorer att klara testet i tuffa miljöer:

  Ultraljudssensorer med IP67 och IP69K skyddsnivåer kan användas i våta miljöer, såsom flasktvättmaskiner.

 Inbyggd temperaturkompensationskrets, under normala eller föränderliga driftsförhållanden, när det finns en uppenbar temperaturförändring, kommer temperaturkompensationskretsen att användas för korrigering.

Teflonmodellens yta ultraljuds piezogivare har en speciell beläggning som kan användas för att motstå erosion av skadliga kemikalier.

Den avancerade filterkretsen kan skydda ultraljudssensorn från fältstörningar.

Det nya sensorhuvudet har en starkare självskyddsförmåga, kan motstå materialskador och anpassa sig till en smutsig miljö.

 

Användarvänlighet:

En anmärkningsvärd egenskap hos den nya generationen av ultraljudssensorer är användarvänligheten, som inkluderar knappinställningar, programmering av DIP-omkopplare och ett urval av flera program.

Omkopplarknappen är inbäddad i sensorenheten, vilket gör det mycket enkelt att justera avståndet för den installerade sensorn. Det är väldigt enkelt att sätta målet framför sensorn och trycka på knappen. Denna sensor kan automatiskt förstå storleken på fönstret och avståndet på avståndet. Enkel installation gör att samma sensor kan användas i många olika applikationer.

Sättet omkopplarna är programmerade på gör att en enkel piezoelektrisk ultraljudssensor kan anpassas för en specifik applikation. Dessa personliga funktioner inkluderar svarstid, utgångstyp, digitala och analoga alternativ och speciella inställningar för nivå-/nivåkontroll. 

Ultraljudssensorer innehåller i allmänhet flera utgångstyper i en enda sensor. Modeller med två switchutgångar kan använda en sensor för att känna av två objekt på olika avstånd samtidigt, medan sensorer med en switchutgång och en analog utgång samtidigt. Den kan användas för mätning och har en larmutgång.

Dessa egenskaper gör ultraljudssensorer mer flexibla och selektiva än andra teknologiska sensorer.

  Grundläggande principer för användning av ultraljudssensorer

Ultraljudssensorer använder vibrationen från den tryckvibrerande keramen på sensorns huvud för att generera högfrekventa ljudvågor som är ohörbara för det mänskliga örat för avkänning. Om ljudvågorna träffar ett föremål kan sensorn ta emot returvågen. Sensorn kan bestämma objektets avstånd genom ljudvågens våglängd och tidsskillnaden mellan den emitterade ljudvågen och den mottagna returljudvågen. Typiskt kan en sensor ha två inställningar av nära avstånd och långt avstånd genom knappens inställning, oavsett objekt I den typen av gräns kan sensorn detektera. Till exempel: en ultraljudssensor kan installeras på en pool fylld med vätska, eller på en låda fylld med små bollar, och skicka ut ljudvågor till behållaren och avgöra om behållaren är full, tom eller delvis full.

Ultraljudssensorer använder också oberoende sändar- och mottagarmodeller. När objekt som rör sig långsamt detekteras, eller när snabb respons krävs eller appliceras i en fuktig miljö, är denna typ av antiskjutning eller separat ultraljudssensor mycket användbar. Var tillämplig. Ultraljudssensorer används för att detektera genomskinliga föremål, vätskor, släta, grova och glänsande, genomskinliga materialytor och oregelbundna föremål. De situationer där ultraljudssensorn inte är lämplig är: utomhus, extremt varm miljö, i en trycksatt behållare och inte heller kan upptäcka föremål med skum.

 

Nyckelpunkter för val av ultraljudssensor:

Räckvidd och storlek: Storleken på det detekterade objektet kommer att påverka ultraljudssensorns maximala effektiva räckvidd. Sensorn måste detektera en viss nivå av ljudvågor för att exciteras till utsignaler. Ett större objekt kan reflektera de flesta ljudvågorna till sensorn, så sensorn Objektet kan kännas av inom sitt maximala intervall, och ett litet objekt kan bara reflektera en liten mängd ljudvågor, vilket uppenbarligen minskar avkänningsområdet.

Objekt som ska mätas: Det objekt som kan detekteras av ultraljudsavståndssensorn ska vara ett stort, plant objekt med hög densitet, placerat vertikalt vänd mot sensorns avkänningsyta. De svåraste att upptäcka är de som har mycket små ytor, eller är gjorda av ljudabsorberande material, som skum, eller har hörn vända mot sensorn. Vissa objekt som är svåra att upptäcka kan först läras in till objektets bakgrundsyta och sedan reagera på objektet som placeras mellan sensorn och bakgrunden.

När den används för vätskemätning måste vätskans yta vara vänd mot ultraljudssensorn vertikalt. Om vätskans yta är mycket ojämn bör sensorns svarstid justeras längre. Den kommer att genomsnitta dessa förändringar och kan jämföra den fasta avläsningen. Plocka.

Att använda ultraljudssensorn i retroljudsläge gör det möjligt att upptäcka oregelbundna föremål. I retroljudsläge kan ultraljudssensorn först detektera en platt bakgrund, såsom en vägg. När något föremål passerar mellan sensorn och väggen kommer det att blockera ljudvågorna, sensorn känner av avbrottet och känner igen närvaron av ett föremål.

Vibration: Oavsett om det är vibrationen från själva sensorn eller det omgivande maskineriet, kommer det att påverka avståndsmätningens noggrannhet. Vid denna tidpunkt kan vissa stötdämpande åtgärder övervägas, till exempel: använd antiseismisk gummiutrustning för att göra en bas för sensorn, vilket kan minska vibrationer. Kan eliminera eller minimera vibrationer.

Dämpning: När omgivningstemperaturen ändras långsamt kan ultraljudssensorn med temperaturkompensation göra justeringar, men om temperaturen ändras för snabbt kommer sensorn inte att kunna göra justeringar.

Felbedömning: Ljudvågor kan reflekteras av vissa närliggande föremål, såsom styrskenor eller fasta fixturer. För att säkerställa tillförlitligheten av detekteringen måste påverkan av omgivande föremål på ljudvågsreflektion reduceras eller elimineras. För att undvika falsk detektering av omgivande föremål, många ultraljudssensorer Det finns en LED-indikator som vägleder operatören att installera, för att säkerställa att sensorn är korrekt installerad, vilket minskar risken för fel.

Typiska applikationsexempel på ultraljudssensorer

Ultraljudssensorer ansågs en gång vara för svåra eller för dyra att använda, men med minskningen av kostnader och användarvänlighet har fler och fler mekaniska designers införlivat ultraljudssensorer i designen av maskiner. Industriella tillämpningar av ultraljudssensorer inkluderar detektering av fyllnadsförhållanden, detektering av reflekterande föremål och ämnen, kontroll av utvidgningen av ringrep och mätning av avstånd. Följande är några applikationsexempel:

 

I tappningsverkstaden, inspekterar flaskorna

Detektera vätskenivån i vattenbehandling eller fabriksproduktionsverkstad och kontrollera fyllningen av behållare

I vätskenivåkontrollen kan ultraljudssensorn integrerad med funktionslogiken för pump in och utpumpning styra vätskenivån

Upptäck om burklocket är snett eller om det saknas lock i förpackningsverkstaden

Den industriella tillämpningen av ultraljudssensorer utvecklas snabbt. Denna en gång mycket dyra och lågprecisionsteknik har blivit lättanvänd, högprecision och låg kostnad. Ultraljudssensorer har blivit en rutinenhet inom processkontroll för att förbättra produktkvaliteten, för att upptäcka defekta produkter, för att bekräfta närvaro eller frånvaro och andra områden. Sensorn förbättrar också produktiviteten genom att minska skrot och undvika stillestånd på grund av skadade delar. I framtiden kommer utvecklingen av sådana produkter inom detta tekniska område att fortsätta denna trend. Detta är en utmaning, men det har funnits enighet i branschen om att ultraljudssensorer finns inom alla tillverkningsområden, inklusive kvalitetskontroll, process Både kontroll och detektion har stor potential för utveckling.