Configuração e possíveis aplicações dos sensores de radar

Mesmo nas condições mais adversas, os sensores de radar industriais da Pepperl+Fuchs fornecem resultados de medição confiáveis. Seja chuva, nevoeiro, vento ou poeira, o princípio de funcionamento da onda eletromagnética é robusto contra condições ambientais desafiadoras e extremamente estável à temperatura. Além disso, a carcaça VariKont-L2 usada tem grau de proteção IP68/69. Esta combinação de um princípio de funcionamento de baixa interferência e um design de sensor particularmente robusto significa que uma ampla gama de aplicações pode ser coberta com apenas um tipo de dispositivo, desde que seja configurado em conformidade. Estão disponíveis três modos de medição diferentes para este efeito:

1. Primeiro objeto: Detecção independente do material do objeto mais próximo do sensor de radar

2. Melhor reflexo: detecção do objeto com as melhores propriedades de reflexão, mesmo através de objetos interferentes

3. Velocidade mais rápida: detecção do objeto que se desloca mais rapidamente em direção ou para longe do sensor de radar

Exemplo: Evitar colisões e limitar a velocidade máxima das empilhadeiras

Devido ao amplo alcance de detecção dos sensores de radar industriais, várias seções em torno de empilhadeiras podem ser seguras de forma confiável. O uso de vários sensores de radar em um veículo é possível sem problemas, uma vez que os dispositivos não se influenciam mutuamente devido à modulação de frequência usada, sem a necessidade de um processo de sincronização iniciado manualmente. Para obter uma proteção ideal das seções monitoradas, recomenda-se a utilização do modo de medição primeiro objeto. Neste modo de funcionamento, o objeto mais próximo do sensor é detectado independentemente do material. Dependendo da velocidade de deslocamento e da velocidade de reação associada, uma alta taxa de amostragem também é necessária. Isto pode ser definido através de parâmetros até um máximo de 200 Hz.

Além disso, os sensores de radar também podem ser usados para reduzir efetivamente a velocidade máxima das empilhadeiras: Embora a alta velocidade ainda seja uma vantagem em áreas externas e os arredores sejam geralmente fáceis de ver, uma certa restrição é necessária dentro de fábricas e armazéns por razões de segurança. Um sensor de radar alinhado verticalmente, que detecta o teto da sala ou suportes transversais metálicos abaixo dele, pode ser usado para determinar imediatamente quando o carro elevador atingiu uma área interna. Se esse for o caso, a velocidade máxima possível é automaticamente limitada a um nível tolerável e só é novamente liberada quando a empilhadeira sai do corredor. Recomenda-se primeiro objeto ou melhor reflexão como modo de medição. Uma elevada resistência ao filtro e uma baixa taxa de amostragem podem ser definidas para evitar a redução indesejada da velocidade sob travessas ou pontes no campo aberto.

Materiais sem alta condutividade elétrica refletem e transmitem ondas eletromagnéticas. Reflexões ocorrem aqui em cada transição (chamado salto de matéria), nos casos mais frequentes esta é a transição do ar para o material e do material para o ar. Perdas de absorção das ondas de radar ocorrem dentro do material. Se essas perdas de absorção forem bastante baixas, como acontece com alguns plásticos, a onda eletromagnética transmite através do material sem perdas elevadas e emerge do outro lado.

Exemplo: Penetração da camada exterior do tanque

Esta capacidade da onda de radar de penetrar através de vários materiais pode ser usada para vantagem em algumas aplicações. Por um lado, pode ser usada para criar um design de máquina visualmente atraente ocultando os sensores da visão e protegendo-os de influências externas atrás de uma placa de plástico. Por outro lado, este recurso pode ser usado para medir o nível de enchimento em tanques fechados, por exemplo, sem ter que perfurar ou cortar um furo na camada externa. Os pré-requisitos básicos aqui são que o meio medido tem uma alta refletividade e que as propriedades materiais do tanque ou o ponto através do qual as medidas do sensor permitem uma boa transmissão da onda do radar.

As medições devem ser efetuadas no modo de funcionamento melhor reflexão. Devido às múltiplas transições do ar para o material e novamente, as perdas (atenuação do material) também podem levar a ligeiras alterações no valor medido, que, no entanto, permanecem constantes na aplicação se as propriedades do material permanecerem as mesmas. Se o nível no alcance de detecção do sensor for limitado, a distância mínima até a superfície do meio deve ser suprimida por uma supressão de primeiro plano e a distância máxima do sensor até o chão por uma supressão de fundo.

Os refletores de canto consistem em três triângulos metálicos isósceles conectados. Devido à sua elevada refletividade, mesmo com desvios angulares do sensor, eles são frequentemente usados como alvos de referência para uma determinação de alcance ideal. Se um refletor de canto estiver ligado a um objeto que seja fracamente reflexivo ou não esteja idealmente alinhado com o sensor de radar, a sua superfície refletora aumenta significativamente. Isso facilita a estabilização das medições no objeto alvo desejado e a otimização de várias aplicações, conforme necessário.

Exemplo: Medição de distância em braços de guindaste

Um exemplo de uso eficaz de refletores de canto é o suporte eficiente para o controle preciso de lanças móveis de guindaste. O feixe do radar de um sensor do radar montado dentro da lança principal é direcionado a um refletor de canto posicionado na ponta do elemento telescópico hidráulico. Se a ligação telescópica se mover para frente ou para trás quando a lança for estendida ou retraída, o sensor mede esta mudança na distância e transmite os valores ao sistema de controle do guindaste como base para processos de ajuste adicionais. Como os depósitos de sujeira e resíduos de óleos hidráulicos dificultam a medição, o modo de medição melhor reflexão é usado para medir o refletor de canto como um objeto alvo definido, pois isso fornece uma amplitude de reflexão constante e estável em todos os momentos.

No entanto, também é importante verificar outras reflexões no alcance de detecção do sensor. Isso pode ser avaliado registrando até dez reflexões em um ciclo de medição (valores de distância com amplitude de reflexão) usando a "Lista de matrizes de reflexões". O alinhamento do sensor com o alvo de referência é crucial aqui para obter um sinal estável através do modo de funcionamento definido. Idealmente, a supressão de primeiro plano também deve ser definida para a distância mínima entre o sensor e o refletor , a fim de evitar reflexos defeituosos.