Ultrahangos Szenzorok alkalmazása az automatizálásban.
Az ultrahangos érzékelők új mércét állítottak fel az automatizálásban. Mérési és érzékelési/észlelési feladatokra is alkalmasak és széles körben kerülnek felhasználásra színes, csillogó vagy átlátszó tárgyak észlelése esetén, melyek igazán nagy kihívást jelentenének az optikai szenzorok számára. Használatuk még kedvezőtlen körülmények - úgymint por, kosz vagy köd - esetén is lehetséges, mely körülmények nagy mértékben befolyásolnák a mérési eredményt optikai szenzor használata esetén. A széles mérési határ - 13 mm-től 8 m-ig - nagy területek monitorozását is lehetővé teszi egyetlen érzékelővel.
Ultrahangos érzékelők funkcionalitása
Hang terjedési sebesség alapú mérés
Az ultrahangos érzékelők rendszeres időközönként rövid, magas frekvenciájú hangimpulzusokat bocsátanak ki, mely az érzékelni kívánt tárgyról verődnek vissza. Az eszköz azt az időtartamot méri, mely a hang szenzor általi kibocsátása és a visszaverődő hang beérkezése között telik el és ebből számítja ki a tárgy távolságát.
Az ultrahangos érzékelők szkennelési tartománya
Általánosságban elmondható az ultrahangos szenzorokról, hogy minél kevesebb hangot nyel el az érzékelni kívánt tárgy, annál nagyobb a lehetséges szkennelési tartománya az érzékelőnek. A működési tartomány jelenti azt a távolságot, amelyben még hatékony mérés lehetséges. Ideális körülmények között a szenzor a maximális mérési tartományában használható. Az érzékelni kívánt tárgy és a szenzor közötti teret szabadon kell hagyni annak érdekében, hogy elkerüljük a fals érzékeléseket. Egy tárgy észlelhetősége és érzékelési tartománya a tükrözési tulajdonságaitól, méretétől és formájától függ. Az ultrahangos szenzorok bizonyos körülmények között akár nagyon kis tárgyak, például fémhuzalok érzékelésére is alkalmasak.
Alkalmazási területek
Az ultrahangos érzékelők széleskörűen felhasználhatóak. Az alábbi példákban mutatunk néhány esetet amikor hasznos vagy éppen elengedhetetlen lehet az ultrahang alkalmazása.
Folyadékok érzékelése
Tiszta víz, színes vagy akár fekete folyadék – egyik sem jelent akadályt, az ultrahangos érzékelők gyakorlatilag minden folyadékot megfelelően érzékelnek.
Átlátszó tárgyak érzékelése
Üveglapok és vékony átlátszó fóliák érzékelése– az ultrahangos érzékelő nagy megbízhatósággal a tárgy átlátszóságától függetlenül végrehajtja a feladatot.
Színes tárgyak érzékelése
Ha az érzékelendő tárgyak, gyártott termékek színe nagyon széles palettán váltakozik, akkor optikai érzékelőkkel néha problémás lehet az érzékelés. Az ultrahangos érzékelőnek ez egyáltalán nem jelent gondot, érzékeli a tárgyat legyen az bármilyen színű.
Kontraszt hiányos érzékelés
Fehér tárgy fehér háttér előtt,vagy éppen fekete tárgy érzékelése a fekete háttér előtt? Az ultrahangos érzékelővel nem jelent problémát a feladat megoldása.
Szintérzékelés
Folyadékok, durva szemcsés anyagok, ömlesztett áruk, sóder, homok, faapríték vagy forgács egyik sem jelet gondot. Ha a szintszabályozásról van szó, az ultrahangos szenzor alkalmazása jó megoldás lehet.
Anyagvastagság, vagy átmérő mérése
Különböző anyagtekercsek átmérőjének szabályozásánál - fel- és letekercselés esetén - a folyamatfigyelést alkalmazzák a rendszer megbízhatóságának növelésére. A következő minőségbiztosítási lépésben az anyag megereszkedési mélységét monitorozák. A folyamat- és minőségellenőrzésben az ultrahangos érzékelők nagy segítséget jelentenek a hibásan vagy hiányosan előállított áruk felismerésében ezáltal csökkentve az üzem leállási idejét és biztosítja a maximális termelékenységet.
Csomagok, dobozok méretmeghatározása
Több érzékelő egymás melletti elhelyezésével lehetőségünk van a szállítószalagon lévő csomagok méreteinek meghatározására is. A területfigyelés pedig több ultrahangos szenzor szinkronizálásával valósítható meg.
Lehetőségek bonyolult mérési körülmények esetén
Ha a hely, ahová a szenzort telepíteni szeretnénk nagyon kicsi, nagy segítségünkre lehet egy terelőlemez. A terelő lemezt az érzékelő vak zónájában ideális elhelyezni. Továbbá a szenzor élettartama növelhető, ha a hangot lefelé tereljük, ezzel távol tartva az érzékelő fejet például maró, agresszív hatású kémiai anyagoktól. A hang felfelé terelésével olajos, piszkos, nedves környezetben elkerülhetők a lerakódások az érzékelőfejen. Mindezek hozzájárulnak az optimális méréshez és érzékeléshez. Több ultrahangos szenzor szinkronizálásával növelhetjük az érzékelési tartományt. Ezesetben minden kapcsolódó szenzor egyszerre bocsátja ki az ultrahangot és egyszerre is fogadja a visszaverődő hangot is. Ez nagyobb mérési tartományhoz vezet, és lehetővé teszi a tárgyak észlelését a mérési tartomány bármely pontján.
