Informacje o czujnikach ultradźwiękowych (część 2): Czynniki wpływające na wiązkę ultradźwiękową

Głównym powodem używania czujników ultradźwiękowych jest ich zdolność do wykrywania większości materiałów i typów powierzchni. Kolor obiektów nie wpływa na pracę czujników, które umożliwiają wykrywanie ciał stałych, płynów i proszków. Właściwości powierzchni nie mają wpływu na niezawodność wykrywania. Nie ma znaczenia, czy powierzchnia obiektu jest chropowata, gładka, błyszcząca, przezroczysta, zabrudzona, mokra czy sucha — wysokiej jakości czujniki ultradźwiękowe zapewniają precyzyjne wyniki pomiarów.

Najlepsze odbicie jest uzyskiwane, kiedy równe i gładkie powierzchnie są ustawione pod kątem prostym do powierzchni czujnika. Jeśli obiekt jest ustawiony pod kątem innym niż 90°, fala dźwiękowa może zostać odbita w kierunku innym niż w stronę przetwornika, co uniemożliwi jej wykrycie. Duże odchylenia kąta mogą występować w przypadku chropowatych lub nierównych powierzchni. Amplituda odbitego sygnału ultradźwiękowego musi być wystarczająco duża, aby umożliwić niezawodne dokonanie pomiaru. Wysoki poziom zapylenia i wilgotności również zmniejsza energię akustyczną i ogranicza maksymalny zasięg czujnika ultradźwiękowego.

Na zasięg czujników ultradźwiękowych wpływa również wilgotność względna oraz temperatura powietrza. Ogólnie mówiąc, zasięg wykrywania zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury oraz wilgotności. Zależność ta ma charakter nieliniowy i w dużym stopniu zależy od modelu czujnika.

Czujniki ultradźwiękowe z regulowaną wiązką dźwiękową umożliwiają dostosowanie progu wykrywania. Zasięg wykrywania można dostosować do typu wykrywanych obiektów przy użyciu oprogramowania lub funkcji uczenia. Czujniki ultradźwiękowe firmy Pepperl+Fuchs można programować przy użyciu aplikacji ULTRA3000, SONPROG, PACTware (IO-LINK) lub ULTRA-PROG-IR.

Umożliwiają one precyzyjną kontrolę całkowitej szerokości wiązki akustycznej. Oznacza to, że może zostać zredukowana długość (wiązki osiowej) oraz szerokość (wiązki poprzecznej). Szerokość wiązki osiowej i poprzecznej mogą być regulowane niezależnie. Umożliwia to tłumienie wpływu obiektów powodujących zakłócenia lub odbicia znajdujących się w zasięgu wykrywania na wynik pomiaru. Zmniejszenie rozmiaru wiązki dźwiękowej umożliwia tłumienie wpływu obiektów powodujących zakłócenia lub elementów wyposażenia maszyn oraz zbiorników.