Servisní linka pro průmyslové snímače
Servisní linka ochrany před výbuchem

Informace o ultrazvukových senzorech (2. část): Ovlivnění zvukového paprsku

2014-04-04

Ultrasonic sensor sound beam
Se softwarem ULTRA-PROG-IR je možno také potlačit rušivé vlivy problematických objektů specifickým naprogramováním slepých zón, aniž by se přitom měnil paprsek. Objekty v této slepé zóně již potom nejsou detekovány.

Spolehlivá detekce objektu ultrazvukovým senzorem je z velké části dána správnou konfigurací zvukového paprsku. Detekční vlastnosti zvukového paprsku popisuje také křivka odezvy. Tato křivka ukazuje vzdálenost, při které lze určitý objekt spolehlivě detekovat.

Křivka odezvy závisí na odrazivých vlastnostech objektu. Objekty s velkým povrchem a optimální orientací jsou snadněji detekovatelné než malé kulaté objekty nebo objekty se špatnými odrazivými vlastnostmi. Společnost Pepperl+Fuchs zná důležitost tohoto faktu a k technickým listům svých ultrazvukových senzorů dodává grafy zvukového paprsku pro různé objekty, např. pro standardní desku 100 x 100 mm nebo 25mm tyč. Šířka paprsku je u mnoha modelů nastavitelná, čímž se dosáhne přesného zaměření ultrazvukového senzoru na cílový objekt.


Tvar a povrch objektu

Hlavním důvodem použití ultrazvukových senzorů je jejich schopnost detekce většiny materiálů a povrchů. Barva nemá na detekci vliv a mohou detekovat pevné objekty, kapaliny nebo prach. Na spolehlivost detekce nemají vliv ani vlastnosti povrchu. Nezáleží na tom, zda je povrch hrubý, velmi lesklý, průhledný, znečištěný, mokrý nebo suchývysoce kvalitní ultrazvukový senzor poskytuje přesné výsledky.

Nejlepšího odrazu je možno dosáhnout tehdy, když jsou rovné a hladké plochy kolmo vůči senzoru. Pokud je úhel povrchu plochého objektu jiný než 90°, může dojít k odchýlení odraženého zvuku od senzoru a objekt již není detekovatelný. Velké úhlové odchylky jsou možné při detekci hrubých nebo nerovných povrchů. Amplituda odraženého ultrazvukového signálu musí být dostatečně velká, aby bylo možné spolehlivé měření. Podobně i při vysoká prašnost a vlhkost snižuje energii akustického signálu a může zkracovat maximální dosah ultrazvukového senzoru.


Teplota a vlhkost

Dosah ultrazvukových signálů je také ovlivňován relativní vlhkostí a teplotou okolního vzduchu. Obecně řečeno, dosah se zmenšuje se zvyšující se vlhkostí a teplotou. Toto zmenšení není lineárnímezi jednotlivými senzory se liší.


Prach, déšť a sníh

Velká prašnost, silný déšť a sněžení snižují energii akustického signálu a mohou omezovat paprsek nebo zkrátit maximální dosah ultrazvukových senzorů. Mírné zaprášení povrchu senzoru měření neovlivňuje. Vhodnou instalací – např. ochrannými kryty – je nutné zabránit hromadění vody, sněhu a ledu.

Úprava zvukového paprsku pomocí softwaru

Ultrazvukové senzorynastavitelným zvukovým paprskem umožňují přizpůsobení prahové hodnoty snímání. Snímací dosah je možno nastavit v závislosti na detekovaném objektu pomocí programovacího softwaru nebo pomocí funkce učení. Ultrazvukové senzory Pepperl+Fuchs se programují pomocí softwaru ULTRA3000, SONPROG, PACTware (IO-LINK) nebo ULTRA-PROG-IR.

Umožňují přesné nastavení celkové šířky zvukového paprsku. To znamená, že paprsek je možno omezovat jak podélně (axiální zvukový paprsek), tak šířku (boční zvukový paprsek). Šířku bočního a axiálního zvukového paprsku je možno nastavovat nezávisle. Tím je možno potlačit vliv rušivých nebo odrazivých objektů ve snímacím dosahu. Omezení velikosti zvukového paprsku umožňuje potlačit rušivé předměty, příslušenství strojů, případně vnitřek nádrže.


Soubory PDF ke stažení: Průvodci technologiemi ultrazvukových senzorů