Sensore ultrasuoni: la tecnologia più avanzata per il rilevamento di oggetti e liquidi
Il
sensore ultrasuoni è uno strumento che rileva oggetti di diversi materiali e livelli di liquidi e solidi sfusi senza contatto e con una lunga portata. I sensori a ultrasuoni sono in grado di rilevare anche gli oggetti trasparenti, altamente riflettenti e ad alto contrasto.
Sensore ultrasuoni, cos’è e a cosa serve
I sensori ad ultrasuoni sono piccoli dispositivi che
rilevano oggetti e liquidi utilizzando onde ultrasoniche e calcolano la distanza dall'oggetto utilizzando il
principio della misura del tempo di transito. Vengono utilizzati quando sono necessari ampi campi di rilevamento. Oggetti trasparenti, altamente riflettenti e ad alto contrasto vengono rilevati in modo affidabile dai sensori secondo il principio degli ultrasuoni.
Senza aver bisogno di contatto, il sensore ultrasuoni
misura livelli di riempimento,
altezze o pendenze,
controlla la presenza e calcola gli oggetti. I sensori a ultrasuoni possono essere utilizzati in modo indipendente dal colore e dalle caratteristiche della superficie. Gli oggetti trasparenti con forte riflessione non causano problemi. Anche nebbia, polvere o sporco non rappresentano degli ostacoli agli scopi dei sensori a ultrasuoni.
Come funziona un sensore a ultrasuoni?
Il sensore ultrasuoni funziona secondo il principio della
misurazione del tempo di volo delle onde ultrasoniche ed è insensibile alla sporcizia. I sensori ad ultrasuoni rilevano oggetti e livelli di riempimento senza contatto tramite una
ceramica vibrante che genera ed emette in modo ciclico e ripetuto un breve impulso ad ultrasuoni. L'impulso continua alla velocità del suono nell'aria. Quando l'impulso sonoro colpisce un oggetto, viene riflesso da esso e l'eco viene captato dal sensore.
La distanza fra il sensore e l'oggetto viene calcolata secondo il principio della misura del tempo di transito in base al tempo che intercorre fra l'emissione del segnale e la ricezione dell'eco dal sensore. I sensori ad ultrasuoni hanno un'ottima
soppressione dello sfondo grazie alla misurazione della distanza con la misurazione del tempo di transito.
Con questo principio di misura, i sensori a ultrasuoni sono in grado di rilevare
oggetti costituiti da quasi tutti i materiali che riflettono il suono e con tutte le strutture, come vetro, legno, metallo, plastica, liquidi e persino lamine sottili. Ambienti di lavoro difficili, con polvere, vapore, sporcizia o nebbia di vernice, non influenzano i sensori a ultrasuoni.
Principali vantaggi dei sensori a ultrasuoni
Una volta selezionato il sensore a ultrasuoni adatto all’applicazione specifica, esso deve essere correttamente installato per ottenere prestazioni ottimali. I sensori a ultrasuoni
possono essere installati in qualsiasi posizione, a patto che vengano soddisfatte alcune
condizioni generali:
- si evitano i depositi sulla superficie attiva che emette il suono;
- in caso di utilizzo di più sensori a ultrasuoni è necessario rispettare le distanze minime per evitare interferenze reciproche ed errori di commutazione.
Ma quali sono i vantaggi che offrono i sensori a ultrasuoni?
Eccone i principali:
- Rilevamento di quasi tutti gli oggetti indipendentemente dalle condizioni ambientali difficili, dalla lucentezza dell'oggetto, dal colore e dalla trasparenza del materiale;
- Insensibili alla polvere, all'umidità e alla luce circostante;
- Riflessioni ridotte di oggetti di disturbo;
- Compensazione della temperatura;
- Elevata affidabilità di processo;
- Rilevamento di presenza affidabile anche con forme complesse di oggetti (griglie, molle, ecc.);
- Installazione e messa in servizio rapida e semplice;
- Ottima soppressione dello sfondo.
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