На производстве датчику нередко приходится работать с объектами разного цвета, прозрачной упаковкой или поверхностью жидкости. В таких задачах может применяться ультразвуковой датчик. Он позволяет обнаруживать объект либо измерять расстояние до него без непосредственного контакта. Однако модели отличаются диапазоном, типом выходного сигнала и способом установки, поэтому выбор начинается с описания конкретной задачи.
В категории ультразвуковых датчиков Power Technology Solutions представлены устройства для разных рабочих расстояний, в том числе модели Pepperl+Fuchs с аналоговыми и дискретными выходами. В каталоге также есть решения для обнаружения прозрачных объектов и контроля твёрдых либо жидких целей. Характеристики следует проверять для каждой модели отдельно.
Как работает ультразвуковой датчик
Устройство излучает звуковой импульс и принимает сигнал, отразившийся от объекта. По времени между отправкой импульса и получением отражения определяется расстояние. Такой принцип описывает производитель датчиков Pepperl+Fuchs. На практике результат зависит от измерительного диапазона прибора, расположения цели и того, как её поверхность отражает звук.
У датчика есть слепая зона непосредственно перед чувствительной частью: в ней объект нельзя надёжно обнаружить. Поэтому при подборе проверяют не только максимальную дальность, но и минимально допустимое расстояние до цели. Например, для модели UC2000-L2M-E5-V15 в карточке PTSKZ указан рабочий диапазон 60–2000 мм и слепая зона 0–60 мм. Эти значения относятся именно к данной модели.
Обнаружение или непрерывное измерение?
Прежде чем сравнивать устройства, определите, какой сигнал нужен системе управления. Для одной задачи достаточно узнать, появился ли объект в заданной зоне. Для другой необходимо непрерывно получать значение расстояния или уровня.
В каталоге PTSKZ модель UC2000-L2M-E5-V15 описана как датчик с дискретным выходом PNP NO/NC и диапазоном до 2000 мм. Модель UC2000-L2-I-V15, согласно каталогу, измеряет расстояние до 2 м и выдаёт аналоговый сигнал 4–20 мА. Для UC4000-L2-U-V15 указаны измерение до 4 м и аналоговый выход 0–10 В. Различие выходов важно для совместимости с контроллером и для того, какие данные система сможет получить.
Если требуется показывать текущий уровень жидкости или расстояние до движущейся детали, укажите это при запросе поставщику. Формулировка «нужен датчик на два метра» не поясняет, требуется ли числовое измерение или сигнал при достижении установленной точки.
Где используют ультразвуковые модели
Один из вариантов применения — контроль положения объектов на линии. Датчик устанавливают так, чтобы цель попадала в его рабочую область, после чего выходной сигнал используют в алгоритме оборудования. Другой вариант — измерение расстояния до поверхности материала или жидкости. Для каждой задачи необходимо проверить характеристики конкретного прибора и условия среды.
Ультразвуковые датчики могут быть полезны при работе с прозрачными или блестящими предметами. В категории PTSKZ представлены модели, рассчитанные на обнаружение таких объектов. Но это не означает, что любой ультразвуковой датчик одинаково подходит для всех форм и материалов: размер цели, угол её поверхности и окружающие условия следует оценивать для выбранного исполнения.
Если рядом планируется разместить несколько датчиков, уточните у производителя правила их установки и настройки. В каталоге PTSKZ, например, у модели UB1000-18GM75-E5-V15 отмечена функция автоматической синхронизации датчиков. Необходимость такой функции зависит от компоновки оборудования.
Какие характеристики проверить перед заказом
Диапазон измерения. Запишите минимальное и максимальное расстояние от датчика до объекта во всех рабочих положениях. Обе величины должны соответствовать характеристикам выбранной модели с учётом её слепой зоны.
Выход и питание. Уточните, какие сигналы принимает система управления: дискретный PNP, аналоговый токовый или аналоговый сигнал напряжения. Затем проверьте питание и схему подключения в документации прибора.
Размер и положение цели. Опишите материал, геометрию и направление движения объекта. Для контроля уровня укажите свойства среды и особенности резервуара. Это поможет оценить, можно ли получить устойчивое отражение сигнала при выбранной установке.
Монтаж. Проверьте форму корпуса, место для крепления и тип разъёма. Например, в карточке PTSKZ для UC2000-L2M-E5-V15 указан разъём M12 с пятью контактами. Даже подходящий по диапазону датчик может потребовать изменений в креплении или подключении.
Как подготовить заявку в PTSKZ
Для подбора отправьте поставщику описание задачи, диапазон расстояний, сведения об объекте, требуемый выходной сигнал и параметры питания. Если датчик заменяет существующий, приложите маркировку старого устройства и схему его подключения. При выборе новой системы полезно также указать модель контроллера и условия установки.
Сравнивайте предложения по полным техническим данным, а не только по максимальной дальности. Ультразвуковой датчик будет соответствовать задаче, когда его рабочая область, выходной сигнал и способ монтажа подходят именно вашему оборудованию. Актуальное наличие, стоимость и комплектацию выбранной модели уточняйте у Power Technology Solutions перед заказом.