Funktion
Ultralydsensorer er, som berøringsfri arbejdende sensorer, anvendelig i mange områder indenfor automatiseringsteknikken. Overalt hvor afstandsmåling gennemføres i luft, kan ultralydssensorerne komme til anvendelse, da de ikke bare ser objektet, men også kan måle den absolutte afstand mellem sensor og objekt.
Ved varierende omgivelsesbetingelser (for eksempel temperatursvingninger) kompenseres måle-resultatet. Sensorerne sender i regelmæssige tidsafstande impulser af ultralyd ud. Bliver ultralyden reflekteret fra et objekt, bliver det opståede ekko modtaget og omdannet til et elektrisk signal.
Behandlingen af ekkoet afhænger af dets intensitet og afstanden mellem sensorog objekt. Sensorerne arbejder efter princippet “ekko / tidsforløb”, det vil sige, at den tidsmæssige afstand mellem sendeimpuls og ekkoimpuls bliver signalbehandlet.
Detekteringsområde
Ved sensorernes konstruktion bliver ultralyden udstrålet som en kegle. De reflekterende objekter bliver derfor kun detekteret, indenfor denne lydkegle. I den blindzone, som befinder sig mellem sensorens overflade og detekteringsområdet, kan der ikke signalbehandles noget ekko.
Objekter
De objekter, som skal detekteres kan være faste, flydende, kornede eller pulver-formede. Materialet må være gennemsigtigt eller farvet, af vilkårlig form, med poleret eller mat overflade. Alle jævne eller glatte flader er (også ved maksimal tasteafstand) med sikkerhed detekterbare ved en vinkelafvigelse op til 3* til den lodrette lydkegle. Alt efter objektets ruhed kan vinkelafvigelsen være større. Objekterne kan principielt føres ind i lydkeglen fra vilkårlig retning.
Temperaturkompensering
Ultralydsensorerne er forsynet med temperaturfølere og et kompenserings-kredsløb, for at udligne ændringer i tasteafstanden, forårsaget af temperatursvingninger.
Miljøbetingelser
Ved alle normale atmossfæriske svingninger på et vilkårligt sted er indflydelsen på lydens hastighed uden betydning. I vakuum er lydudbredelse ikke mulig, varme objekter (for eksempel glødende metal) forårsager luftturbulens, hvorved ultralyden spredes eller afbøjes. I sådanne omgivelser fås intet brugbart ekko for videre signalbehandling.
Ultralydsensorer er konstrueret for anvendelse i atmossfærisk luft. Anvendelse i andre gasarter kan, på grund af afvigende værdier for lydens hastighed og dæmpning, medføre målefejl eller slet ingen funktion (for eksempel i kuldioxid).
Regn eller sne i normal nedbørstæthed medfører ingen begrænsninger i sensorens funktion. Sensorens overfl ade må dog ikke blive våd, lidt fugt er dog tilladt.Fremmed udefra kommende lyd bliver normalt adskilt fra systemets eget ekko og medfører som regel ikke fejlfunktion.
Sikkerhed
Anvendelse af ultralydsensorer, hvor funktionen indbefatter personsikkerhed er ikke tilladt.
ICS A/S produktprogram
Contrinex har et bredt program af ultralydssensorer, som virker somobjekttastere eller reflektionsaftastere.
Objekttaster (diffus ultralydssensor)
Ved anvendelse som objekttaster virker objektet, der skal detekteres, som reflektor. Så snart et objekt befinder sig i det indstillede detekteringsområde, udløser ekkoet fra dette objekt en kontaktfunktion fra ultralydsensoren.
Refleksionstaster (refleks ultralydssensor)
Ved anvendelse som refleksionstaster monteres en fast reflektor (for eksempel en lille plade) overfor ultralyd-sensoren. Tasteområdet bliver derefter indstillet mod denne reflektor. Bliver strækningen mellem ultralydsensoren og reflektoren afbrudt af et objekt, kan sensoren ikke “se” reflektoren, hvilket medfører et signalskift på sensorens udgang.
Envejs ultralydssensor
Ved anvendelse under denne type virker ultrlydssensoren efter samme princip som envejs fotoceller, med en sender og en modtager.
Forskellen på selve ultralydssensoren er at denne type sender med en smal og koncentreret stråle og ikke som det er almindeligt kendt med en kegle.
Synkronisering
Flere ultralydssensorer kan synkroniseres indbyrdes, idet kun sensorenes synkroniseringsudgang forbindes (ben 2 ved sluttekontakt, ben 4 ved brydekontakt).
På denne måde kan op til 10 sensorer synkroniseres. Herved bliver det muligt i mange tilfælde, at montere sensorene meget tæt på hinanden, uden de gensidigt påvirker hinanden. Den fjerde tilslutning kan anvendes som ekstern “frigiveindgang”. Hermed kan ultralydsensorerne kobles til en ekstern styring, som gør sensorerne “aktiv” eller “inaktiv”, uden driftspændingen skal afbrydes og sluttes.
Der kan opbygges en ekstern multiplekser til ultralydsenso-rerne, når disse skal ind- og udkobles via “frigiveindgangen”. I sidstnævnte tilfælde er det altid sikret, at sensorerne ikke gensidigt påvirker hinanden. I modsætning til intern synkronisering kan man her have mere end 10 sensorer i multipleksdrift.
Programmering
For optimal tilpasning til anvendelsesbetingelserne kan alle sensorer fra Contrinex (med undtagelse af Serie 1180/1181C og 1180/1181W) programmeres med “PC-interface”, type APE-0000-001. Sensorerne i Serie 1180/1181C og 1180/1181W kan indstilles med “Teach-in”.
Montering
Ultralydsensorer kan monteres i en vilkårlig position. Indbygning, hvor materiale kan aflejre sig på sensorernes overflade bør dog undgås. For at opnå de bedste refleksionsegenskaber skal sensorerne altid monteres på en sådan måde, at ultralyden så vidt muligt rammer vinkelret på objektets overflade. Er dette ikke muligt (for eksempel ved affald), skal man eksperimentelt finde den maksimalt mulige rækkevidde. Denne er afhængig af materialets over-flade og placering (retning).
Vi har et stort knowhow omkring ultralydssensorer og vi rådgiver gerne, så du er sikker på at du får netop den sensor som passer til dit produkt
Få hjælp nu – ring +45 66 17 10 74