超聲傳感器在更多工業(yè)領(lǐng)域的應用

超聲傳感器的使用原理

超聲傳感器內有一個(gè)頻率變換器，當變換器元件振動(dòng)時(shí)，這個(gè)頻率變換器就會(huì )向一個(gè)方向發(fā)出聽(tīng)不見(jiàn)的高頻聲波。如果聲波碰到物體并反射回來(lái)，變換器即可接到回波信號。傳感器根據從發(fā)出超聲波脈沖到返回回波信號之間的時(shí)間來(lái)確定與物體之間的距離。

例如，裝在塑料熔體罐或塑料粒料室頂部的超聲傳感器向集裝箱內部發(fā)出聲波時(shí)，回波返回的時(shí)間長(cháng)度即可表示該集裝箱是否已滿(mǎn)、空或半滿(mǎn)。

有些超聲傳感器分別采用一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器變換器。這種雙向模式超聲傳感器適用于需要進(jìn)行制品邊緣檢測或希望有更快的響應時(shí)間，或在潮濕環(huán)境下使用的情況。

在檢測透明物體、液體、任何表面(粗糙、光滑、光亮)的密致材料和不規則物體時(shí)，超聲傳感器應該是首選。但超聲傳感器不適用于室外、酷熱環(huán)境或壓力罐，也不能用于探測泡沫物體。

超聲傳感器在食品加工廠(chǎng)用于實(shí)現塑料包裝檢測的閉環(huán)控制系統

超聲傳感技術(shù)的創(chuàng )新

如今，超聲傳感器引入了幾項創(chuàng )新技術(shù)，使其能夠用于傳統設備無(wú)法工作的領(lǐng)域：

采用防護等級為 IP67 和 IP69K 的護蓋，可在潮濕環(huán)境(如洗瓶機)下進(jìn)行探測。

·內置溫度補償電路可補償正常的塑料成型工廠(chǎng)倒班操作時(shí)可能遇到的劇烈溫度變化。

傳感器表面的特制覆膜可防止有害化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。

先進(jìn)的濾波電路使超聲傳感器可不受工廠(chǎng)環(huán)境噪音的影響。

新型變換器設計使其防損性能大大增強，并可在不潔環(huán)境中使用。

超聲傳感器在包裝線(xiàn)上通過(guò)監控兩個(gè)滾軸之間的張力來(lái)控制材料的傳輸速度

新用途

隨著(zhù)新技術(shù)的不斷推出，原來(lái)一些不能使用超聲傳感器的領(lǐng)域，已開(kāi)始更多地使用超聲傳感器。超聲傳感器可用于探測液位、探測透明物體和材料，控制張力以及測量距離。其應用行業(yè)包括包裝、制瓶、物料搬運、塑料加工以及汽車(chē)行業(yè)等。

超聲傳感器現已常規用于流程監控以提高產(chǎn)品質(zhì)量、檢測缺陷、確定有無(wú)以及其它方面。這些傳感器還能減少由損壞部件產(chǎn)生的廢品，以及由此引起的停工時(shí)間，從而提高生產(chǎn)率。目前，如何讓各行各業(yè)認識到超聲傳感器在制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域的應用潛力是我們面臨的重大挑戰，包括在質(zhì)量控制、流程控制和檢驗等方面。

范圍和大小

要探測的物體大小直接影響超聲傳感器的檢測范圍。傳感器必須探測到一定聲級的聲音才可以進(jìn)行輸出。大部件能將大部分聲音反射給超聲傳感器，這樣傳感器即可在其最遠傳感距離檢測到此部件。小部件僅能反射較少的一部分聲音，從而導致傳感范圍大大縮小。

要探測的物體

使用超聲探測的理想物體應體積大、平整且密度高，并與變換器正面垂直。最難探測的物體是體積小且由吸音材料(如泡沫橡膠)制成的物體，或者與變換器呈一定角度的物體。

如果液面靜止且與傳感器表面垂直，探測液體就很容易。如果液面波動(dòng)大，可延長(cháng)傳感器的響應時(shí)間，從而取波動(dòng)變化的平均值以獲得更一致的讀數。但是，超聲傳感器還不能精確探測表面為泡沫狀的液體，因為泡沫會(huì )使聲音的傳播方向發(fā)生偏離。

可以使用超聲傳感器的反向超聲模式，探測形狀不規則的物體。在反向超聲模式下，超聲傳感器會(huì )探測一個(gè)平整背景，如墻壁。任何穿過(guò)傳感器和墻壁之間的物體都會(huì )阻斷聲波。傳感器即可通過(guò)探測該干擾來(lái)識別物體的存在。

振動(dòng)

無(wú)論是傳感器本身的振動(dòng)還是附近機器的振動(dòng)，都可能會(huì )影響測量距離時(shí)的精確度?？稍诎惭b傳感器時(shí)用橡膠防振裝置來(lái)減少這類(lèi)問(wèn)題。有時(shí)也可使用導軌來(lái)消除或降低部件振動(dòng)。

衰減

傳感器還設計了溫度補償功能，以調節環(huán)境溫度的緩慢改變。但是，它不能調節溫度梯度或環(huán)境溫度的快速變化。

誤測結果

附近的物體(如導軌或固定桿)可能會(huì )反射聲波。要準確探測目標物體，必須降低或消除附近聲音反射表面的影響。為了避免誤測附近物體，許多超聲傳感器都裝有LED指示燈，用于在安裝時(shí)指示操作人員，以確保正確安裝傳感器并降低誤測風(fēng)險。