Датчики бесконтактные ультразвуковые ELHART UDS.12

Логотип датчиков серии UDS.12
Иконка IP Защита от пыли и брызг воды
Иконка точности измерения Высокая точность измерений 1%
Иконка температурной компенсации Температурная компенсация
Иконка настройки Настройка выхода
Иконка типов выхода Дискретный, аналоговый или цифровой выход
Наименование Наличие Цена с НДС
UDS.12-012-AI Ультразвуковой датчик, рабочая зона (20…120 мм), М12х1, выход 4...20 мА, требуется разъем 5 pin М12х1
 В наличии 26 574 Купить
UDS.12-020-AI Ультразвуковой датчик, рабочая зона (20…200 мм), М12х1, выход 4...20 мА, требуется разъем 5 pin М12х1
 В наличии 26 574 Купить
UDS.12-012-P1 Ультразвуковой датчик, рабочая зона (20…120 мм), М12х1, выход 1xPNP, требуется разъем 5 pin М12х1
 В наличии 22 651 Купить
UDS.12-020-P1 Ультразвуковой датчик, рабочая зона (20…200 мм), М12х1, выход 1xPNP, требуется разъем 5 pin М12х1
 В наличии 22 651 Купить

Ультразвуковой датчик ELHART серии UDS.12 предназначен для бесконтактного измерения расстояния до объектов в воздушной среде ультразвуковым методом. Датчики применяются для контроля уровня различных жидких или сыпучих сред и для определения наличия объектов.

UDS.12 может определять цели на расстоянии от 2 см до 20 см (в зависимости от модификации) с точностью 1% от измеряемого расстояния. При этом важнейшим преимуществом работы является возможность измерения через запыленный воздух, туман или частицы тонера. Благодаря классу защиты IP67, датчики могут использоваться даже на открытом воздухе, при температуре до −25 °С.

Датчик используется в системах мониторинга и автоматики различных технологических процессов: стекольное производство, розлив жидкостей, производство бумаги, типографское оборудование, фасовка и упаковка продуктов и тд.

Особенности ультразвуковых датчиков серии UDS.12

  • Измерение через запыленный воздух, туман или частицы тонера.
  • 2 рабочих диапазона: 12, 20 cм.
  • Резьба на корпусе М12×1.
  • Различные типы выходов: дискретные (PNP, NPN, Push-Pull), аналоговые (4…20 мА, 0…10 В) или цифровые.
  • Погрешность измерения 1% от измеряемой величины.
  • Конфигурирование при помощи входа Teach-in.
  • Температурная компенсация (для точной работы при работе во всем диапазоне температур -25…+70 °С).
  • Доступен интерфейс ModBus для модификации UDS.12-ххх-RS.

Принцип работы ультразвуковых датчиков

Ультразвуковые датчики излучают высокочастотные звуковые импульсы с заданной периодичностью, которые распространяются в воздухе со скоростью звука. При встрече с объектом, звуковая волна отражается от него и возвращается обратно к датчику в виде эха. Датчик воспринимает этот сигнал и рассчитывает расстояние до объекта, основываясь на временном промежутке между моментом излучения сигнала и получением отраженного эха сигнала.

Принципы работы ультразвуковых датчиков

Схема работы ультразвуковых датчиков
Схема работы ультразвуковых датчиков

Благодаря этому принципу, возможно измерение расстояния до любых отражающих звук материалов, независимо от их цвета, прозрачности, электропроводности и т.д.

Сам ультразвуковой датчик представляет собой устройство, состоящее из ультразвукового излучателя (который одновременно является и приемником), электронной платы и выходного разъема или кабеля. Датчик формирует аналоговый сигнал, пропорциональный расстоянию до объекта или дискретный сигнал, который изменяется при достижении объектом заранее установленного расстояния.

Излучатель / приемник представляет собой пьезоэлемент, который излучает ультразвук в режиме излучения (генерации) и преобразует принятые колебания в электрический сигнал в режиме приема. Электронная плата измеряет время прохождения ультразвука в воздухе и преобразует его в измеряемое расстояние. При этом скорость распространения звука в воздухе известна и зависит от температуры — поэтому внутри датчика встроен датчик температуры, обеспечивающий температурную компенсацию измерения для повышения точности.

В свою очередь, сама возможность измерения (затухание звуковой волны, а следовательно и максимальное расстояние) зависит от следующих факторов:

  • температура воздуха (чем выше, тем меньше максимальное расстояние);
  • относительная влажность воздуха (чем выше, тем меньше максимальное расстояние);
  • давление среды (чем выше, тем больше максимальное расстояние).

В случае, если давление близко к атмосферному, а температура и относительная влажность равны 20 °С и 50% соответственно, то в этом случае максимальное расстояние соответствует заявленному производителем. В случае отличия данных параметров, эта величина может как уменьшаться, так и увеличиваться.

Так как основную информацию о расстоянии до объекта дает отраженный сигнал, характеристика поверхности наряду с углом падения звуковой волны значительно влияет на работу ультразвуковых датчиков. Лучше всего датчики работают с хорошо отражающими звук поверхностями: стеклом, жидкостями, гладким металлом, деревом, пластиком. Для поверхности данных материалов, допустимо отклонение от перпендикулярного направления луча не более, чем на 3 градуса. Соответственно, при измерении расстояния до сыпучих объектов или имеющих неровную поверхность, допустимый угол может быть намного больше и определяется экспериментально.

В месте установки датчиков следует избегать завихрений воздушных потоков, а также учитывать факт взаимного влияния датчиков при их близком расположении друг к другу.

Применение ультразвуковых датчиков серии UDS.12

Список применений:

 

Стекольное производство

Контроль наличия стекла
Производство стекла с использованием датчика серии UDS.12

Использование датчиков ELHART серии UDS.12 позволяет автоматизировать различные технологические процессы в производстве стекольной продукции. Датчики могут использоваться для:

  • Контроля наличия стекла на определенной поверхности или в определенной зоне, например, на сборочной линии или конвейере при перемещении.
  • Измерения расстояния до стеклянных поверхностей для контроля размеров или позиционирования.

UDS.12 эффективно заменяют оптические датчики за счет того, что позволяют работать с прозрачными объектами даже в условиях наличия бликов, высокой запыленности или вибраций. Ультразвуковые датчики ELHART неприхотливы к условиям окружающей среды и не требуют регулярного обслуживания.

 

Контроль наполнения бутылок

Контроль наполнения бутылок
Контроль датчиком ELHART UDS.12 уровня наполнения бутылок

Датчик UDS.12 применяется для контроля брака при розливе безалкогольных напитков. Контроль розлива осуществляется с помощью измерения уровня продукта через горлышко бутылки. Благодаря компактным размерам корпуса и малой слепой зоне датчик может осуществлять измерение объема напитка в бутылке бесконтактным образом с высокой точностью.

Технические характеристики ультразвуковых датчиков серии UDS.12

Артикул UDS.12-012 UDS.12-020
Номинальный рабочий диапазон, см 2…12 2…20
Слепая зона, см 0…2 0…2
Частота ультразвукового сигнала, кГц 500 400
Разрешающая способность, мм 0,1 0,1
Время отклика, мс 18 22
Гистерезис переключения, мм 1 1
Частота переключения, Гц 55 45
Вес датчика, гр 16 20
Параметр Значение
Рабочая среда воздух (скорость потока ≤16 м/с)
Воспроизводимость измерений ±0,15%
Предел относительной погрешности измерения
(с температурной компенсацией)
±1%
Тип выходного сигнала PNP/ NPN
4…20 мА / 0…10 В
RS-485
Время готовности к работе после
подачи питания, мс
не более 500 мс
Напряжение питания =10…30 В
Защита от перегрузки 200 мА
Сопротивление нагрузки I ~300 Ом, U > 1 кОм
Ток потребления без нагрузки ≤30 мА
Тип корпуса цилиндрический с резьбой М12 х 1
Материал корпуса пластик, никелированная латунь,
полиуретановая пена
Сигнализация срабатывания светодиод на корпусе
Степень защиты корпуса IP67
Подключение разъем М12 x 1,0 (4 контакта)
Рабочая температура -25…+70 °C
Относительная влажность не более 95%
без образования конденсата
Атмосферное давление 460…918 мм рт. ст.
Температура хранения -40…+85 °C

Зоны обнаружения ультразвуковых датчиков серии UDS.12

Зона обнаружения датчика UDS.12-012
Зона распространения ультразвуковой волны датчика UDS.12-012, мм

Иконка зоны обнаружения 12 см

слепая зона: 0…2 см
рабочий диапазон: 2…12 см
максимальный диапазон: 12 см
частота сигнала: 500 кГц
разрешение: 0,1 мм


Зона обнаружения датчика UDS.12-020
Зона распространения ультразвуковой волны датчика UDS.12-020, мм

Иконка зоны обнаружения 20 см

слепая зона: 0…2 см
рабочий диапазон: 2…20 см
максимальный диапазон: 20 см
частота сигнала: 400 кГц
разрешение: 0,1 мм

Габаритные размеры ультразвуковых датчиков серии UDS.12

Габаритные размеры UDS.12  P1/ N1/ RS, мм
Габаритные размеры UDS.12-***- P1/ N1/ RS, мм
Габаритные размеры UDS.12 AI/ AU, мм
Габаритные размеры UDS.12-***- AI/ AU, мм

Подключение ультразвуковых датчиков серии UDS.12

Подключение датчиков осуществляется с помощью разъема М12х1.0 (5 контактов), расположенного на торце корпуса.

Дискретный/Аналоговый выход
Дискретный/Аналоговый выход
Цифровой выход
Цифровой выход

Внимание!
Перед подключением или отключением разъема датчика убедитесь, что источник питания и датчик выключены.

Обозначение при заказе ультразвуковых датчиков серии UDS.12

UDS.12- -
Номинальный рабочий диапазон
Рабочее расстояние 20…120 мм 012
Рабочее расстояние 20…200 мм 020
Тип выходного сигнала
Аналоговый выход: 4…20 мА AI
Аналоговый выход: 0…10 В AU
Дискретный выход: 1×NPN N1
Дискретный выход: 1×PNP P1
Цифровой выход: RS-485 (Modbus RTU) RS

Пример: UDS.12-200-AI.

Используя этот веб-сайт, Вы даете согласие на обработку файлов cookie, пользовательских данных в целях корректного функционирования сайта и проведения статических исследований.