Датчики бесконтактные ультразвуковые ELHART UDS.18

• Резьба на корпусе М18×1.
• Конфигурирование при помощи входа Teach-in.
• Различные типы выходов: дискретные (PNP, NPN, Push-Pull), аналоговые (4…20 мА, 0…10 В) или цифровые.
• 3 рабочих диапазона: 30, 50, 100 cм.
• Погрешность измерения 1% от измеряемой величины.
• Температурная компенсация (для точной работы при работе во всем диапазоне температур -25…+70 °С).
• Доступен интерфейс ModBus для модификации UDS.18-ххх-RS.

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

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.

Список применений:

• Контроль перелива жидкости в емкостях
• Контроль уровня сыпучих продуктов
• Определение наличия машины в проеме склада

Контроль перелива жидкости в емкостях

Датчик предназначен для контроля уровня среды, в условиях ограниченного пространства, когда требуются компактные размеры датчика (резьба М18) или минимальное расстояние срабатывания (слепая зона 20 мм).

Контроль уровня сыпучих продуктов

Ультразвуковой метод измерения позволяет без проблем измерять расстояние до сыпучего компонента в емкости, при этом неровность поверхности продукта, неизбежная при насыпании, не является проблемой. Датчик может использоваться как для сигнализации о переполнении, так и для непрерывного контроля уровня в емкости.

Определение наличия машины в проеме склада

Датчик определяет момент, когда машина подъехала, и выдает дискретный сигнал в операторскую. Благодаря классу защиты IP67, широкому диапазону рабочей температуры и прочному корпусу, датчик успешно может устанавливаться даже на улице, при этом высокая запыленность, брызги воды или блики света не влияют на его работу, в отличии от оптических датчиков.

Подключение датчиков осуществляется с помощью разъема М18х1 (5 контактов), расположенного на торце корпуса.

Пример: UDS.18-200-AI.