Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 5/2017 vyšlo
tiskem 11. 5. 2017. V elektronické verzi na webu od 2. 6. 2017. 

Zdůrazněné téma: Ochrana před bleskem a přepětím;
23. ELO SYS 2017

Hlavní článek
Vibrace točivých strojů s magnetickými ložisky

Aktuality

Projekt studentů FEL ČVUT v Praze míří na celosvětové finále Microsoft Imagine Studentský startup XGLU, zabývající se vývojem bezbateriového glukometru, vybojoval…

ČEZ zřizuje novou divizi jaderná energetika. Povede ji Bohdan Zronek Vedení Skupiny ČEZ rozhodlo o vzniku nové divize jaderná energetika s platností od 1.…

Příští týden začne v Praze strojírenský veletrh FOR INDUSTRY Letos na něm předvedou jedinečné novinky české společnosti. Spojení designu a moderní…

Vadné adaptéry Tesla poškozují rychlodobíjecí stanice V uplynulých dnech na rychlodobíjecích stanicích ČEZ zaznamenal už několikátý případ…

Jaký byl Veletrh Dřevostavby a Moderní vytápění 2017? Souběh veletrhů DŘEVOSTAVBY a MODERNÍ VYTÁPĚNÍ je určen všem, kteří řeší stavbu,…

Trendy chytrého řízení budov, energetiky a měst aneb Čtvrtá průmyslová revoluce nejenom v průmyslu Přednáška Ing Jaromíra Klabana se uskuteční ve středu dne 19. 4. 2017 ve 14 hod v…

Více aktualit

Nové ultrazvukové senzory pro průmyslovou automatizaci

číslo 5/2003

inovace, technologie, projekty

Nové ultrazvukové senzory pro průmyslovou automatizaci

Senzory, které pracují na principu vyslání a detekce ultrazvukové vlny, jsou známy hlavně z aplikací, jež se týkají měření hladin nebo povrchů sypkých materiálů. Přesto nacházejí tyto senzory široké použití i v řídicích systémech automatizované výroby – na výrobních linkách nebo v robotech. Důkazem jsou i nová ultrazvuková čidla firmy Pepperl+Fuchs, která jsou určena především pro zmíněnou oblast aplikací. Nejčastěji se používají v podobných úlohách jako čidla optoelektrická, jsou však výhodnější tam, kde optická detekce selhává: v případě snížení průzračnosti prostředí, např. vlivem prachu, při detekci kontrastních nebo lesklých objektů a při detekci průhledných předmětů, nelze-li použít čidla s polarizovaným světlem. Nevýhodou ultrazvukového čidla může být širší prostorový úhel paprsku a závislost rychlosti šíření ultrazvuku na teplotě prostředí (vzduchu). Tyto nevýhody se však v aplikacích na výrobních linkách neprojevují tolik jako při měření hladin. Při krátké detekční vzdálenosti se kužel ultrazvukové vlny nerozevře do širokého prostoru – na vzdálenosti 500 mm je průměr ozářené plochy asi 40 mm. Na malé vzdálenosti se také v obvyklých podmínkách nevyskytují výrazné teplotní gradienty, proto k odstranění teplotní závislosti stačí vestavěná kompenzace teploty, která je standardní součástí všech ultrazvukových čidel Pepperl+Fuchs.

Obr. 1. Obr. 2. Obr. 4.

Poslední námitkou, která se dříve uplatňovala při rozhodování o použitém typu čidla, byla vyšší cenová hladina ultrazvukových čidel. Ani ta však dnes již neplatí. Nové technologie a zlepšená organizace výroby přiblížily cenu ultrazvukových čidel ceně ostatní senzorové techniky (důkazem toho jsou i nová čidla firmy Pepperl+Fuchs. Některé modely lze pořídit i za cenu nižší než 5 000 korun).

Nová řada senzorů

Nové řady ultrazvukových čidel se vyrábějí ve třech základních variantách:

Obr. 1.

1. Ultrazvuková závora
Ultrazvuková závora se skládá z vysílače a přijímače, jak naznačuje obr. 1, na kterém je ultrazvuková závora UBE500-18GK-SE0-V1. Svým dosahem do 500 mm je předurčena pro detekci předmětů na pásovém dopravníku výrobní linky. Je vhodná např. pro detekci PET lahví, u nichž optoelektická čidla někdy selhávají. Jinou aplikací může být detekování tenkých průhledných fólií. Aby fólie nepůsobila jako membrána, která přenese ultrazvukové kmity, doporučuje se v tomto případě odchýlit osu paprsku od kolmice na povrch fólie.

2. Ultrazvukové čidlo s dvoustavovým vyhodnocením vzdálenosti

Ultrazvukový senzor v tomto případě funguje jako klasické dvoustavové čidlo, které hlásí přítomnost objektu ve svém detekčním rozsahu. Detekční vzdálenost může být nastavena velmi přesně a snadno lze realizovat i potlačení popředí – na rozdíl od optoelektrických čidel, kde je k tomu třeba používat komplikované optické systémy. Nejčastější aplikací v průmyslové výrobě je opět detekce předmětů na výrobním pásu nebo v podavači. Výhodné je, že lze detekovat i průhledné a perforované předměty. Jinou zajímavou aplikací je kontrola tloušťky vrstvy navíjeného pryžového pásu při výrobě pneumatiky, jak je v principu ukázáno na obr. 2. Aplikaci v textilním průmyslu ukazuje obr. 3. Ultrazvukové čidlo řady UB2000-F54 (obr. 4) zjišťuje okamžik, kdy je transportní žlab pod navíjecím trnem prázdný, aby do něj mohl automat shodit již navinutou cívku. Čidla této řady jsou konstruována tak, aby jim nevadil proudící vzduch v detekčním poli, a mohla tak být montována i na stroje s pneumatickými pohony.

Obr. 5.

3. Ultrazvukové čidlo s analogovým měřením vzdálenosti

Ultrazvukové čidlo umí měřit vzdálenost bezdotykově s vysokou opakovatelností. Výhodou čidel Pepperl+Fuchs je, že nepotřebují žádnou externí vyhodnocovací jednotku – jejich výstupem je přímo proudová smyčka 0 až 20 mA. Plný rozsah této smyčky je možné naprogramovat na libovolnou část detekčního rozsahu a tím výrazně zvýšit citlivost při měření v malém prostoru. Zajímavou aplikaci ultrazvukového čidla s analogovým výstupem ukazuje obr. 5. Výstup čidla je vstupem regulátoru, který udržuje stálou délku smyčky a tím i tah navíjeného materiálu.

Jakékoliv další technické, cenové nebo obchodní informace o ultrazvukových čidlech Pepperl+Fuchs si vyžádejte v kterékoliv kanceláři společnosti FCC Průmyslové systémy.

FCC Průmyslové systémy s. r. o.
info@fccps.cz
www.fccps.cz

400 11 Ústí nad Labem, SNP 8, tel.: 472 774 173, fax: 472 772 115
603 00 Brno, Vinařská 1a, tel.: 543 215 654, fax: 543 215 655
182 00 Praha 8, U Slovanky 3, tel.: 266 052 098, fax: 286 890 25