Radar Sensörlerinin Kurulumları ve Olası Uygulamaları

Pepperl+Fuchs endüstriyel radar sensörleri, en zorlu koşullarda bile güvenilir ölçüm sonuçları sağlar. Yağmur, sis, rüzgar ya da toz olsun, elektromanyetik dalganın çalışma prensibi zorlu çevre koşullarına karşı dayanıklı ve sıcaklığa karşı son derece kararlıdır. Ayrıca, kullanılan VariKont-L2 muhafazasında IP68/69 koruma derecesi bulunur. Düşük parazitli çalışma prensibi ve özellikle sağlam sensör tasarımının bir araya gelmesi, uygun şekilde ayarlanması koşuluyla çok çeşitli uygulamaların yalnızca tek bir cihaz türü ile kapsanabileceği anlamına gelir. Bu amaçla üç farklı ölçüm modu mevcuttur:

1. İlk Nesne: Radar sensörüne en yakın nesnenin malzemeden bağımsız olarak algılanması

2. En İyi Yansıma: Engelleyen nesneler olmasına rağmen en iyi yansıtma özelliklerine sahip nesnenin algılanması

3. En Hızlı: Radar sensörüne doğru veya sensörden uzağa doğru hareket eden en hızlı nesnenin algılanması

Örnek: Forkliftlerde Çarpışmadan Kaçınma ve Maksimum Hızın Sınırlanması

Endüstriyel radar sensörlerinin geniş algılama aralığı sayesinde forkliftlerin çevresindeki çeşitli bölümler güvenilir şekilde korunabilir. Cihazlar, kullanılan frekans modülasyonu nedeniyle, manuel olarak başlatılan senkronizasyon işlemine gerek kalmadan birbirlerini etkilemediğinden, bir araçta sorunsuz şekilde birden fazla radar sensörünün kullanılması mümkündür. İzlenecek bölümlerin en iyi şekilde korunması için "ilk nesne" ölçüm modunun kullanılması önerilir. Bu çalışma modunda, malzemeden bağımsız olarak sensöre en yakın nesne algılanır. Hareket hızına ve ilişkili tepki hızına bağlı olarak, yüksek örnekleme hızı da gereklidir. Bu, maksimum 200 Hz'e kadar parametrelerle ayarlanabilir.

Buna ek olarak radar sensörleri, forkliftlerin maksimum hızını etkili şekilde azaltmak için de kullanılabilir: Açık alanlarda yüksek hız hala bir avantaj ve çevrenin görülmesi genellikle kolay olsa da, güvenlik nedenleriyle tesislerin ve depoların içinde belirli bir kısıtlama gereklidir. Hol tavanı veya altındaki metal çapraz dikmeleri algılayan dikey olarak hizalanmış bir radar sensörü, forkliftin kapalı alana ne zaman ulaştığını anında belirlemek için kullanılabilir. Bu durumda, mümkün olan maksimum hız otomatik olarak tolere edilebilir bir seviyeye sınırlandırılır ve yalnızca forklift holden çıktığında tekrar serbest bırakılır. Ölçüm modu olarak "ilk nesne" veya "en iyi yansıma" önerilir. Açık alanda kirişler veya köprüler altında istenmeyen hız azalmasını önlemek için yüksek filtre kuvveti ve düşük örnekleme hızı ayarlanabilir.

Yüksek elektrik iletkenliği olmayan malzemeler elektromanyetik dalgaları yansıtır ve iletir. Burada yansımalar her geçişte meydana gelir (madde atlaması olarak adlandırılır), sıklıkla bu durum havadan malzemeye ve malzemeden havaya geçiş şeklinde gerçekleşir. Radar dalgalarının absorpsiyon kayıpları malzemenin içinde meydana gelir. Bu absorpsiyon kayıpları, bazı plastiklerde olduğu gibi oldukça düşükse elektromanyetik dalga malzemenin içinden yüksek kayıplar olmadan iletilir ve diğer taraftan çıkar.

Örnek: Tank Dış Katmanı Penetrasyonu

Radar dalgasının çeşitli malzemelere nüfuz edebilme özelliği, bazı uygulamalarda avantaj sağlamak için kullanılabilir. Bir yandan sensörleri görünümden gizleyerek ve plastik bir plakanın arkasındaki dış etkilerden koruyarak görsel açıdan çekici bir makine tasarımı oluşturmak için kullanılabilir. Diğer yandan, bu özellik kapalı tanklardaki dolum seviyesini ölçmek için kullanılabilir (örneğin dış katmanda delik açmak veya kesmek zorunda kalmadan). Burada temel ön koşullar, ölçülen ortamın yüksek yansıtıcılığa sahip olması ve tankın malzeme özelliklerinin veya sensörün ölçtüğü noktanın radar dalgasının iyi iletilmesine olanak tanımasıdır.

Ölçümler "en iyi yansıma" çalışma modunda yapılmalıdır. Havadan malzemeye ve tekrar malzemeye birden fazla geçiş olması nedeniyle kayıplar (malzeme zayıflaması) ölçülen değerde hafif değişikliklere neden olabilir ancak malzeme özellikleri aynı kalırsa uygulamada sabit kalır. Sensörün algılama aralığındaki seviye sınırlıysa ortamın yüzeyine olan minimum mesafe, ön plan bastırma ile ve sensörün zemine olan maksimum mesafesi arka plan bastırma ile bastırılmalıdır.

Köşe reflektörleri, üç adet bağlı ikizkenar metal üçgenden oluşur. Sensörden açısal sapmalarda bile yüksek yansıtıcılığı nedeniyle, optimum aralık belirleme için genellikle referans hedef olarak kullanılırlar. Bir köşe reflektörü zayıf yansıtıcılı veya radar sensörüyle ideal olarak hizalanmamış bir nesneye takılırsa yansıtıcı yüzeyi önemli ölçüde artar. Bu, istenen hedef nesne üzerindeki ölçümleri stabilize etmeyi ve gerektiğinde çeşitli uygulamaları optimize etmeyi kolaylaştırır.

Örnek: Vinç Kolunda Mesafe Ölçümü

Mobil vinç bomlarının hassas kontrolü için etkili destek, köşe reflektörlerinin etkin kullanımına yönelik örnek bir uygulamadır. Ana bomun içine monte edilen radar sensörünün radar ışını, hidrolik teleskopik bomun ucuna konumlandırılmış bir köşe reflektörüne yönlendirilir. Bom uzatıldığında veya geri çekildiğinde teleskopik bağlantı ileri veya geri hareket ederse sensör bu mesafe değişikliğini ölçer ve değerleri vincin kontrol sistemine daha fazla ayar prosesleri için temel olarak iletir. Hidrolik yağlardakikir birikintileri ve kalıntılar ölçümü zorlaştırdıkça "en iyi yansıma" ölçüm modu, köşe reflektörünü her zaman sabit ve kararlı bir yansıma genliği sağladığı için tanımlanmış bir hedef nesne olarak ölçmek üzere kullanılır.

Ancak sensörün algılama aralığındaki diğer yansımaların kontrol edilmesi de önemlidir. Bu, "Yansıma Dizisi Listesi" kullanılarak bir ölçüm döngüsünde (yansıma genliği ile uzaklık değerleri) on adede kadar yansıma kaydedilerek değerlendirilebilir. Sensörün referans hedef ile hizalanması, burada ayarlanan çalışma modu ile kararlı bir sinyal elde etmek için çok önemlidir. İdeal olarak, hatalı yansımaları önlemek için ön plan bastırma da sensör ve reflektör arasındaki minimum mesafeye ayarlanmalıdır.