Conoscenza dei sensori a ultrasuoni (Parte 2): influenze sul fascio acustico

Una delle caratteristiche salienti dei sensori a ultrasuoni, è la loro capacità a riconoscere la maggior parte delle tipologie di materiali e superfici (grezze, lisce, lucide, trasparenti, sporche, bagnate, asciutte). I sensori a ultrasuoni sono immuni al tipo di colore e sono in grado di rilevare oggetti di forma (solida, tonda...) e sostanza (liquida o polveri) diverse. Si tratta, quindi, di sensori di elevata qualità che garantiscono risultati di precisione.

Il riflesso migliore si ottiene con superfici piane, lisce e posizionate ad un angolo retto rispetto alle superfici dei sensori; se l'angolo non dovesse essere di 90° rispetto alla superficie dell'oggetto, il fascio riflesso potrebbe essere deviato lontano dal trasduttore e di conseguenza non essere rilevabile. Grandi scostamenti dall'angolo si verificano in presenza di superfici grezze o disomogenee. L'ampiezza del segnale riflesso a ultrasuoni deve essere sufficientemente elevata in modo da consentire una misurazione affidabile. In egual misura, elevati livelli di polvere e umidità riducono l'energia acustica e possono diminuire l'intervallo massimo del sensore a ultrasuoni.

L'intervallo dei segnali a ultrasuoni è altresì influenzato dall'umidità e dalla temperatura dell'aria ; in linea di massima, l'intervallo di rilevamento diminuisce con l'incremento della temperatura e dell'umidità. Tale riduzione non è lineare e varia da sensore a sensore.

I sensori a ultrasuoni, tramite software o funzione di Teach-in, sono in grado di regolare il fascio acustico, permettendo di personalizzare la soglia di rilevamento in base all'oggetto rilevato. I sensori a ultrasuoni di Pepperl+Fuchs sono programmati con il software ULTRA3000, SONPROG, PACTware (IO-LINK) oppure ULTRA-PROG-IR.

Consentono il controllo preciso e la regolazione indipendente dell'ampiezza complessiva del fascio acustico; ciò significa che il fascio può essere ridotto sia in lunghezza (fascio acustico assiale) che in ampiezza (fascio acustico laterale). Ciò consente la soppressione di oggetti riflettenti o irregolari all'interno dell'intervallo di rilevamento. La riduzione della dimensione del fascio acustico permette la soppressione di oggetti o attrezzi su macchine o serbatoi.