Датчики бесконтактные ультразвуковые ELHART UDS.12

• Измерение через запыленный воздух, туман или частицы тонера.
• 2 рабочих диапазона: 12, 20 cм.
• Резьба на корпусе М12×1.
• Различные типы выходов: дискретные (PNP, NPN, Push-Pull), аналоговые (4…20 мА, 0…10 В) или цифровые.
• Погрешность измерения 1% от измеряемой величины.
• Конфигурирование при помощи входа Teach-in.
• Температурная компенсация (для точной работы при работе во всем диапазоне температур -25…+70 °С).
• Доступен интерфейс ModBus для модификации UDS.12-ххх-RS.

Ультразвуковые датчики излучают высокочастотные звуковые импульсы с заданной периодичностью, которые распространяются в воздухе со скоростью звука. При встрече с объектом, звуковая волна отражается от него и возвращается обратно к датчику в виде эха. Датчик воспринимает этот сигнал и рассчитывает расстояние до объекта, основываясь на временном промежутке между моментом излучения сигнала и получением отраженного эха сигнала.

Принципы работы ультразвуковых датчиков

Благодаря этому принципу, возможно измерение расстояния до любых отражающих звук материалов, независимо от их цвета, прозрачности, электропроводности и т.д.

Сам ультразвуковой датчик представляет собой устройство, состоящее из ультразвукового излучателя (который одновременно является и приемником), электронной платы и выходного разъема или кабеля. Датчик формирует аналоговый сигнал, пропорциональный расстоянию до объекта или дискретный сигнал, который изменяется при достижении объектом заранее установленного расстояния.

Излучатель / приемник представляет собой пьезоэлемент, который излучает ультразвук в режиме излучения (генерации) и преобразует принятые колебания в электрический сигнал в режиме приема. Электронная плата измеряет время прохождения ультразвука в воздухе и преобразует его в измеряемое расстояние. При этом скорость распространения звука в воздухе известна и зависит от температуры — поэтому внутри датчика встроен датчик температуры, обеспечивающий температурную компенсацию измерения для повышения точности.

В свою очередь, сама возможность измерения (затухание звуковой волны, а следовательно и максимальное расстояние) зависит от следующих факторов:

• температура воздуха (чем выше, тем меньше максимальное расстояние);
• относительная влажность воздуха (чем выше, тем меньше максимальное расстояние);
• давление среды (чем выше, тем больше максимальное расстояние).

В случае, если давление близко к атмосферному, а температура и относительная влажность равны 20 °С и 50% соответственно, то в этом случае максимальное расстояние соответствует заявленному производителем. В случае отличия данных параметров, эта величина может как уменьшаться, так и увеличиваться.

Так как основную информацию о расстоянии до объекта дает отраженный сигнал, характеристика поверхности наряду с углом падения звуковой волны значительно влияет на работу ультразвуковых датчиков. Лучше всего датчики работают с хорошо отражающими звук поверхностями: стеклом, жидкостями, гладким металлом, деревом, пластиком. Для поверхности данных материалов, допустимо отклонение от перпендикулярного направления луча не более, чем на 3 градуса. Соответственно, при измерении расстояния до сыпучих объектов или имеющих неровную поверхность, допустимый угол может быть намного больше и определяется экспериментально.

В месте установки датчиков следует избегать завихрений воздушных потоков, а также учитывать факт взаимного влияния датчиков при их близком расположении друг к другу.

Список применений:

• Стекольное производство
• Контроль наполнения бутылок

Стекольное производство

Использование датчиков ELHART серии UDS.12 позволяет автоматизировать различные технологические процессы в производстве стекольной продукции. Датчики могут использоваться для:

• Контроля наличия стекла на определенной поверхности или в определенной зоне, например, на сборочной линии или конвейере при перемещении.
• Измерения расстояния до стеклянных поверхностей для контроля размеров или позиционирования.

UDS.12 эффективно заменяют оптические датчики за счет того, что позволяют работать с прозрачными объектами даже в условиях наличия бликов, высокой запыленности или вибраций. Ультразвуковые датчики ELHART неприхотливы к условиям окружающей среды и не требуют регулярного обслуживания.

Контроль наполнения бутылок

Датчик UDS.12 применяется для контроля брака при розливе безалкогольных напитков. Контроль розлива осуществляется с помощью измерения уровня продукта через горлышко бутылки. Благодаря компактным размерам корпуса и малой слепой зоне датчик может осуществлять измерение объема напитка в бутылке бесконтактным образом с высокой точностью.

Подключение датчиков осуществляется с помощью разъема М12х1.0 (5 контактов), расположенного на торце корпуса.

Пример: UDS.12-200-AI.