Technologia ultradźwiękowa w przemysłowym Internecie Rzeczy

Świat IIoT i Przemysłu 4.0 może funkcjonować tylko wtedy, gdy potrafią się ze sobą komunikować rozmaite czujniki. Zintegrowana inteligencja zasadniczo oznacza, że mogą być one używane bardzo elastycznie i przy uproszczonej obsłudze. Firma Pepperl+ Fuchs wyposażyła swoje nowe czujniki ultradźwiękowe z serii UC18GS w interfejsy IrDA i IO-Link. Znormalizowane protokoły tych czujników umożliwiają wszechstronną wymianę danych i elastyczną konfigurację. W oparciu na sprawdzonej technologii ultradźwiękowej urządzenia potrafią wykonywać wiele różnych zadań, zarówno w inżynierii procesowej, jak i w automatyce przemysłowej.

Posłuchaj
00:00

Czujniki ultradźwiękowe emitują krótkie impulsy akustyczne i rejestrują powstałe echo. Następnie określają odległość od obiektu za pomocą pomiaru czasu pracy. Dźwięk rozchodzi się w kształcie stożkowym, pokrywając w ten sposób szeroką powierzchnię, a nie skupiając się na jednym punkcie. Oznacza to, że urządzenia mogą również niezawodnie wykrywać nieregularne lub ruchome powierzchnie. Kształt, kolor i materiał obiektu docelowego nie mają na to żadnego wpływu, podobnie jak powierzchnie odbijające, kurz, mgła lub para.

Czujniki ultradźwiękowe są samoistnie odporne na wilgoć, pryskającą wodę, brud i osady. Powierzchnia elementu emitującego dźwięk wibruje w sposób ciągły, dzięki czemu tak suche, jak i mokre substancje nie mogą się gromadzić. Te właściwości oznaczają, że urządzenia są w stanie wykonywać wiele różnych zadań, zarówno w zakresie wykrywania obiektów, jak i pomiaru poziomu z milimetrową dokładnością.

Nowa elastyczność w użyciu

Oprócz cech związanych z budową czujnika, seria produktów UC18GS oferuje również dodatkowe opcje, które otwierają nowe możliwości konfiguracji i komunikacji. Wiązkę dźwiękową można łatwo dostosować do wymagań danej aplikacji, a w przeciwieństwie do konwencjonalnych czujników ultradźwiękowych nie dzieje się to kosztem długości zakresu pomiarowego. Urządzenia mają również wyjątkowo małą strefę martwą: 30 mm dla urządzeń o zasięgu 500 mm oraz 70 mm dla zasięgu 1000 mm.

Ten rozwój technologii ultradźwiękowej jest uzupełniany różnymi innowacjami w kwestii interfejsów, oprogramowania i komunikacji. Oprócz tradycyjnych przycisków bezpośrednio na urządzeniu, czujniki mogą być kompleksowo konfigurowane, parametryzowane i programowane za pomocą DTM/PACTware bez fizycznego kontaktu. W tym celu dostępne są IO-Link i interfejs podczerwieni (IrDA). Ten ostatni umożliwia dostęp do danych w trwającym procesie, w celach analitycznych i konserwacyjnych.

Przykład aplikacji: błyskawiczna detekcja obiektu

Przemysłowe instalacje rozlewnicze wymagają obsługi dużych liczby cykli przy odpowiednio dużej przepustowości maszyny. Puste pojemniki są transportowane z dużą częstotliwością. Podawanie robota do napełniania zostaje aktywowane tylko wtedy, gdy butelki znajdują się w żądanej pozycji końcowej. Każdy pas butelek jest monitorowany przez czujniki. Na ogół kilka pasów znajduje się bezpośrednio obok siebie; w takim przypadku taka sama liczba czujników jest zainstalowana na małym obszarze.

W przeciwieństwie do czujników optycznych, na czujniki ultradźwiękowe nie mają wpływu kolory pojemników, powierzchnie odbijające, przezroczysty materiał czy nieregularne kontury. Niezawodnie i dokładnie wykrywają one butelki w ich końcowych położeniach, pomimo dużej prędkości maszyny i stałych wibracji. Detekcja jest gwarantowana nawet w przypadku różnych konturów i odchyleń położenia w zależności od rodzaju procesu, ponieważ wiązka dźwiękowa uderza w powierzchnię pojemnika na dużym obszarze.

Jeśli w ograniczonej przestrzeni znajduje się wiele urządzeń, automatyczna synchronizacja zapewnia, że czujniki koordynują swoje sygnały dźwiękowe i nie zakłócają się nawzajem. Dzięki zintegrowanemu wejściu synchronizacyjnemu można połączyć ze sobą do dziesięciu czujników. Oddzielna parametryzacja nie jest konieczna. Konfiguracja poszczególnych urządzeń może być replikowana za pośrednictwem IO-Link.

Przykład aplikacji: pomiar poziomu bez zakłóceń

Podczas napełniania lub opróżniania pojemnika poziom cieczy może się nieregularnie wahać, a w przypadku granulatów mogą występować stożki i lejki. W obu przypadkach pomiar powierzchni wiązką dźwiękową zapewnia określenie prawidłowych średnich. Seria urządzeń UC18GS umożliwia blokowanie zakłóceń, takich jak obecność rozpórek czy drabin lub innych obiektów w polu pomiarowym w kontenerze, za pomocą oprogramowania (PACTware). Średnicę wiązki dźwiękowej da się dostosować do pożądanego zakresu docelowego i różnych kształtów pojemników. Pomiar zapewnia wiarygodne wyniki nawet w aplikacjach z "ukrytymi" źródłami zakłóceń.

Poziom w zbiorniku jest wykrywany niezależnie od materiału i jego właściwości optycznych. Dzięki stopniowi ochrony IP67 urządzenia gwarantują, że nawet bardzo trudne warunki w środowisku przemysłowym nie wpłyną na pomiar. Kompaktowa konstrukcja czujników UC18GS oznacza zaś, że można je zainstalować nawet w małym otworze w pokrywie zbiornika.

 

Pepperl+Fuchs Polska
www.pepperl-fuchs.com

Powiązane treści
Branża spożywcza i napojowa
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Silniki i napędy
Serwohydrauliczny napęd Bosch Rexroth zwiększa sprawność energetyczną pras do głębokiego tłoczenia
Obudowy, złącza, komponenty
277 powodów, by wybrać przyszłość bez smarowania. NOWOŚCI igus na 2025 rok
PLC, HMI, Oprogramowanie
Bosch Rexroth oferuje usługę FOTA - aktualizowanie sterowników – także pochodzących od innych producentów
Pomiary
PL Flush – precyzyjny czujnik ciśnienia do aplikacji z ograniczoną przestrzenią montażową
Pomiary
Ekran dotykowy, wyjście HDMI, mała masa, kompaktowe wymiary - nowe oscyloskopy Voltcraft z serii DOV
Bezpieczeństwo
Obniżenie kosztów suwnic wewnętrznych nawet o 40% dzięki nowemu prowadnikowi ślizgowemu firmy igus
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Czerwiec 2025
Temat miesiąca
Wod-kan, uzdatnianie wody i oczyszczanie ścieków
Technika
Ochrona przed korozją

Poradnik doboru rozwiązań drukujących - drukarki mobilne, stacjonarne i przemysłowe

Jak dobrać drukarkę do zastosowań w logistyce, przemyśle czy handlu? Na co zwrócić uwagę, jeżeli chodzi o cechy i funkcje urządzenia? Jak zapewnić wysoką niezawodność pracy oraz trwałość systemu drukującego? A co z oprogramowaniem? W artykule odpowiadamy na powyższe pytania, przedstawiając przykłady nowoczesnych urządzeń drukujących, które z powodzeniem sprawdzają się w wymienionych zastosowaniach.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów