Serviceline
Serviceline Industriële Sensoren
Telefoon +32 3 644 25 00
Fax +32 3 644 24 41
Serviceline Explosiebeveiliging
Telefoon +32 3 644 25 00
Fax +32 3 644 24 41

Kennis van ultrasone sensoren (deel 2): beïnvloeding van de geluidsbundel

Ultrasonic sensor sound beam
Met de ULTRA-PROG-IR software kunnen storende objecten worden onderdrukt, door blinde zones te programmeren zonder de geluidsbundel te wijzigen. Het object zal dan niet langer in deze blinde zone worden gedetecteerd.

Een betrouwbare objectdetectie met behulp van een ultrasone sensor hangt grotendeels af van een correcte configuratie van de geluidsbundel. Soms wordt de term responscurve gebruikt om naar het herkenningspatroon van de geluidsbundel te verwijzen. Deze curve toont de afstand van waarop een bepaald object op betrouwbare wijze kan worden gedetecteerd.

De responscurve wordt bepaald door de reflecterende eigenschappen van het object. Objecten met een groot oppervlak en optimale oriëntatie zijn makkelijker te identificeren dan kleine, ronde objecten of weinig-reflecterende objecten. Pepperl+Fuchs weet hoe belangrijk dit feit is en vermeldt daarom op haar datasheets voor ultrasone sensoren geluidsbundeldiagrammen voor verschillende objecten, zoals bijvoorbeeld een standaard 100 x 100 mm plaat of 25 mm staaf. De breedte van de geluidsbundel kan bij de meeste modellen worden aangepast, waardoor de ultrasone sensor zo nauwkeurig mogelijk op het te scannen object kan worden gericht.

Objectvorm en -oppervlak

Een belangrijke reden om ultrasone sensoren te gebruiken, is hun vermogen om de meeste materialen en oppervlakken te herkennen. Kleur speelt geen rol en ze kunnen zowel vaste stoffen als vloeistoffen en poeders detecteren. Oppervlaktetexturen hebben ook geen invloed op de betrouwbaarheid van de detectie. Het doet er niet toe of het oppervlak ruw, glad, glanzend, transparant, vuil, nat of droog is – een ultrasone sensor van uitstekende kwaliteit levert steeds nauwkeurige resultaten.

De beste reflectie wordt behaald wanneer vlakke, gladde oppervlakken aan een rechte hoek tegenover het sensoroppervlak worden geplaatst. Als de hoek met het objectoppervlak geen 90° bedraagt, kan het echosignaal van de omvormer worden afgebuigd en zal het niet langer worden waargenomen. Er kunnen zich ook grote hoekafwijkingen voordoen wanneer ruwe of oneffen oppervlakken worden behandeld. De amplitude van het teruggekaatste ultrasoonsignaal moet hoog genoeg zijn om betrouwbare metingen toe te laten. Op gelijkaardige wijze doen ook stof en vochtigheid de akoestische energie dalen en kunnen zij het maximale bereik van de ultrasone sensor beperken.


Temperatuur en vochtigheid

De reikwijdte van ultrasone signalen wordt verder ook beïnvloed door de relatieve vochtigheid en temperatuur van de omgevingslucht. In het algemeen daalt het waarnemingsbereik wanneer de temperatuur en vochtigheid toenemen. Deze daling is niet lineair en verschilt van sensor tot sensor.


Stof, regen en sneeuw

Grote hoeveelheden stof, regen of sneeuw verlagen de akoestische energie en kunnen de geluidsbundel vernauwen of het maximale bereik van ultrasone sensoren verkleinen. Een lichte laag stof of vuil op het oppervlak van de omvormer beïnvloedt de meetresultaten echter niet. Accumulaties van water, sneeuw en ijs moeten worden vermeden met behulp van het juiste materieel (m.a.w. beschermende behuizingen).

Aanpassing van de geluidsbundel met behulp van software

Ultrasone sensoren met regelbare geluidsbundels laten een klantspecifieke instelling van de waarnemingsdrempel toe. Het meetbereik kan met behulp van een programmeringssoftware of Teach-In functie worden aangepast aan het object dat moet worden geïdentificeerd. De ultrasone sensoren van Pepperl+Fuchs kunnen worden geprogrammeerd met ULTRA3000, SONPROG, PACTware (I/O-LINK) of ULTRA-PROG-IR software.

Deze maken een nauwkeurige besturing van de volledige akoestische geluidsbundel mogelijk. Dit betekent dat de bundel zowel in lengte (axiale geluidsbundel) als breedte (laterale geluidsbundel) kan worden vernauwd. De omvang van de laterale en axiale geluidsbundel kan echter ook afzonderlijk worden aangepast. Hierdoor kunnen storende of reflecterende objecten binnen het meetbereik worden onderdrukt. Het verkleinen van de geluidsbundel laat toe storende elementen of accessoires op machines of in tanks te onderdrukken.


Nu beschikbaar: Technology Guide Ultrasonic Sensors