Serviceline
Wsparcie Czujników Przemysłowych
Serviceline Explosion Protection

Informacje o czujnikach ultradźwiękowych (część 1): Technologia i funkcjonalność w skrócie

Do czego używa się czujników ultradźwiękowych?

Ultrasonic sensors detect a wide variety of materials and are not affected by problematic surfaces
Czujniki ultradźwiękowe wykrywają szeroką gamę materiałów i są niewrażliwe na powierzchnie sprawiające problemy innym czujnikom.

Czujniki ultradźwiękowe są używane w wielu dziedzinach automatyki przemysłowej. Czujniki ultradźwiękowe to uniwersalne urządzenia, które można elastycznie dostosować do wielu zastosowań w przemyśle, na przykład do wykrywania przepełnienia silosu lub do bezpiecznego przenoszenia platformy podnośnika roboczego.

Poniższy fragment naszego obszernego i bezpłatnego dokumentu „Przewodnik po technologii ultradźwiękowej” wyjaśnia podstawowe zasady działania tych przydatnych czujników ogólnego przeznaczenia.

W jaki sposób czujniki ultradźwiękowe gromadzą informacje?

Zaawansowana technologia ultradźwiękowa leży u podstaw uniwersalności wykrywania. Zasadą działania jest bezstykowe wykrywanie obiektów oraz pomiar ich odległości przy użyciu czujnika ultradźwiękowego. W zależności od typu czujnika odległości te mogą wynosić od kilku centymetrów do 10 metrów. Czujnik emituje impulsy ultradźwiękowe, które są odbijane przez obiekt.

Wygenerowane odbicie jest odbierane przez czujnik ultradźwiękowy i przekształcane na sygnał elektryczny przez przetwornik piezoelektryczny. Zjawisko to jest zwane czasem propagacji dźwięku. Czujnik mierzy opóźnienie pomiędzy wyemitowanym impulsem ultradźwiękowym a odebranym odbiciem i oblicza odległość do obiektu, wykorzystując wartość prędkości dźwięku. W temperaturze pokojowej prędkość rozchodzenia się dźwięku w powietrzu wynosi około 344 m/s.



Czujnik ultradźwiękowy mierzy czas pomiędzy wyemitowaniem impulsu a odebraniem echa.

Jakie materiały mogą być wykrywane przy użyciu czujników ultradźwiękowych?

Czujniki ultradźwiękowe firmy Pepperl+Fuchs wykrywają obiekty wykonane z materiałów takich, jak drewno, metal czy plastik niezależnie od ich kształtu i koloru. Obiekty mogą mieć postać stałą, płynną lub sproszkowaną. Jedynym wymaganiem jest możliwość odbijania przez nie fal dźwiękowych w stronę czujnika. Jednak niektóre obiekty mogą zmniejszać zasięg roboczy urządzenia. Są to obiekty o dużych, gładkich i nachylonych powierzchniach lub o porowatej fakturze, takie jak filc, wełna lub pianka gumowa.

Jakie czynniki wpływają na zakres pomiarowy czujników ultradźwiękowych?

Zakres pomiarowy czujnika ultradźwiękowego zależy od właściwości powierzchni oraz kąta ustawienia obiektu. Największy zakres pomiarowy można uzyskać w przypadku obiektów o płaskich powierzchniach (standardowych reflektorów) ustawionych pod kątem dokładnie prostym do osi czujnika. Bardzo małe obiekty lub obiekty odbijające dźwięk częściowo powodują skrócenie zasięgu wykrywania. Obiekty o gładkich powierzchniach muszą być ustawione jak najbliżej czujnika, pod kątem 90°. Powierzchnie o nierównej fakturze zapewniają większą tolerancję odchylenia kąta obiektów.

Należy również uwzględnić oddziaływanie otoczenia. Największy wpływ na dokładność czujników ultradźwiękowych ma temperatura powietrza. Czujniki ultradźwiękowe firmy Pepperl+Fuchs są wyposażone w obwód kompensacyjny, który umożliwia wyeliminowanie wpływu temperatury na pomiar czujnika. Należy również uwzględnić wilgotność względną i ciśnienie barometryczne.


Już dostępny: Przewodnik po technologii ultradźwiękowej