Een ultrasoon sensor van microsonic is geen doorsnee benaderingsschakelaar of proximity switch. In veel gevallen kan een ultrasoon sensor de functie van een conventionele naderingsschakelaar vervangen, andersom gaat dit niet altijd op. Ultrasoon sensoren hebben verschillende soorten detecties en metingen die uitgevoerd kunnen worden.
Ultrasoon sensoren van microsonic in het bijzonder onderscheiden zich van andere type sensoren door het gebruik van ultrasoon geluid en slimme technologieën zoals een intern temperatuurcompensatie algoritme. De eigenschappen van een ultrasoon sensor en het ultrasoon geluid maken het mogelijk om op verschillende manieren objecten te detecteren of afstanden te meten met één en dezelfde sensor.
De verschillende soorten detecties en metingen met ultrasoon sensoren zijn: diffuse proximity, reflex barrière en het vensterbedrijf. Daarnaast kan een ultrasoon sensor nauwkeurig een afstand meten, hiervoor zijn er ultrasoon sensoren met een analoge uitgang of IO-Link interface.
Tot slot zijn er ultrasoon sensoren met meerdere uitgangen, waardoor combinaties van detectieprincipes kunnen worden toegepast. Denk bijvoorbeeld aan de combi van een analoge uitgang met twee digitale schakeluitgangen voor een niveaumeting. Daarbij kunnen de twee schakeluitgangen worden gebruikt om een alarm te genereren wanneer een leegmelding en/of volmelding wordt gedetecteerd. In aanvulling hierop kan de analoge uitgang aangeven hoe vol of hoe leeg bijvoorbeeld een tank met deeg is.
Ultrasone detectie met vensterbedrijf of window mode
De laatste veelgebruikte detectie methode voor de ultrasoon sensoren is het vensterbedrijf. Hierbij wordt optimaal gebruik gemaakt van de voor- en achtergrond onderdrukking. Hiermee kun je een vensterbedrijf, ook wel beter bekend als de “window mode”, realiseren. Het bereik waarin de ultrasoon sensor actief is, kan hiermee volledig naar wens worden gedefinieerd en geconfigureerd. Zo kan maximale vrijheid, maar ook betrouwbaarheid worden gerealiseerd, omdat de sensor enkel in een vooraf gespecificeerd bereik actief is en al wat zich buiten dat ingestelde bereik begeeft wordt genegeerd.
Dit is ideaal in toepassingen waarbij de sensor niet direct op de applicatie kan worden gemonteerd, maar er bijvoorbeeld nog een looppad tussen ligt. Of in het geval van meerdere transportbanen langs elkaar kan worden ingesteld dat de sensor enkel de middelste transportbaan monitort. De ultrasoon sensoren uit de pico+ serie van microsonic worden aanbevolen in vergelijkbare toepassingen.
Denk in deze modus aan een transportsysteem met meerdere banen die is verdeeld in zones. Iedere sensor wordt met deze modus geconfigureerd om alleen van één zone de detecties te registreren.
Reflex barrière detectie
Een van de andere soorten detecties met ultrasoon sensoren is de reflex barrière, beter bekend als “reflex barrier”. Deze term komt uit de wereld van de fotocellen, waarbij je de sensor op een reflector laat kijken en laat schakelen wanneer de lichtstraal wordt onderbroken. Bij ultrasoon sensoren werkt de reflex barrier methode identiek. De sensor wordt ingesteld op de aanwezige achtergrond, die je voor het gemak als reflector kan beschouwen. Begeeft een object zich in de geluidskegel van de sensor, dan schakelt de sensor. In het geval van kleine en ronde objecten wordt deze methode vaak toegepast om een betrouwbare en consistente detectie te bewerkstelligen. Een ultrasoon sensor uit de mic+ serie van microsonic biedt een oplossing in dit soort toepassingen.
Een voorbeeld van dit principe is het detecteren van buizen die over een transportband lopen. De reflector wordt achter de buizen geplaatst; de aanwezigheid van de buis onderbreekt de geluidsbundel waardoor de sensor het ontbreken van de echo als een buis registreert.
Ultrasone diffuse proximity detecties
De “Diffuse Proximity” detectiemethode is de meest gebruikte functie bij ultrasoon sensoren. Hierin schakelt de sensor op een geluidsreflectie van een object binnen een door de gebruiker gedefinieerd bereik. De uitstekende achtergrondonderdrukking en ongevoeligheid voor vorm, kleur en contrast bieden een zeer betrouwbare meting in de meeste applicaties. De lcs+ serie van microsonic omvat ultrasoon sensoren die goed tot hun recht komen in een toepassing met diffuse proximity detectie.
Denk hierbij aan het detecteren van transparante flessen over een lopende band. Op de achtergrond zitten bijvoorbeeld machinerie of operators die door het instellen van de achtergrondonderdrukking worden genegeerd.
Analoge (afstands)meting met ultrasoon sensoren
De meeste ultrasoon sensoren die beschikken over een analoge uitgang zijn instelbaar om spanning gestuurd of stroom gestuurd te werken. De analoge uitgang U werkt van 0-10V, de analoge uitgang I werkt van 4-20mA. Tevens kan de uitgang worden geschaald en geconfigureerd (bijvoorbeeld inverteren, instellen hysterese e.d.). Het bereik van het analoge signaal kan naar wens worden ingesteld, meestal geschiedt dit op basis van het ingestelde meetbereik. Daarbij kan ook altijd een stijgende (0..10V/4..20mA) of dalende (10..0V/20..4mA) uitgangskarakteristiek worden gekozen. Voor de sensoren die geen gecombineerde analoge uitgang hebben (/IU), moet worden gekozen uit één van de twee (/I of /U). Een goed voorbeeld van een sensor met een gecombineerde analoge uitgang is de mic+340/IU/TC van microsonic.
Denk hierbij aan een tank met water waarin de inhoud moet gemonitord; niet alleen of het vol is of niet, maar ook hoe vol dus.
Analoge meting met ultrasoon sensoren via IO-Link interface
Ultrasoon sensoren met een IO-Link interface kunnen worden geïntegreerd in een IO-Link netwerk van apparatuur. Deze apparatuur communiceert over de industriële IO-Link interface en bestaat uit een IO-Link master (bijvoorbeeld PLC) en slave apparaten. Een sensor met IO-Link interface is ten alle tijden een slave apparaat. Analoge afstandsmetingen worden gedigitaliseerd en uitgestuurd over de IO-Link interface naar de IO-Link master. Daarnaast biedt IO-Link vele voordelen in relatie tot preventief onderhoud, het monitoren van de sensor status en dergelijke. Een geschikte ultrasoon sensor voor analoge metingen met een IO-Link ondersteuning is de pico+100/F van microsonic.
Een voorbeeld van een toepassing is het doen van een niveaumeting in een olievat waar vulmetingen aangeven wanneer het vat bijgevuld kan worden.
