autosen gmbh
Annastraße 41
45130 Essen
Deutschland
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4920174918921
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Ultraschallsensoren
Was ist ein Ultraschallsensor? Wie funktionieren Ultraschallsensoren und für welche Applikationen werden sie eingesetzt? Was muss beim Einsatz von Ultraschallsensoren beachtet werden? Hier erfahren sie (fast) alles über Ultraschallsensoren.
Was ist ein Ultraschallsensor?
Ultraschallsensoren detektieren Objekte und Flüssigkeiten mithilfe von Ultraschallwellen und errechnen den Abstand zum Objekt nach dem Prinzip der Laufzeitmessung. Sie werden eingesetzt, wenn große Erfassungsbereiche benötigt werden. Dort wo optische Sensoren an Ihre Grenzen stoßen, ist das Ultraschall-Sensorprinzip der Problemlöser. Transparente, stark reflektierende und kontrastreiche Objekte erfassen die Sensoren mit dem Ultraschall-Prinzip zuverlässig. Ultraschallsensoren von autosen gibt es als Ultraschallsensoren und Ultraschalltaster. Der Unterschied besteht in den Ausgängen und der IO-Link-Fähigkeit.|
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Anwendungen für Ultraschallsensoren
Ultraschallsensoren werden beispielsweise angewendet bei der Arbeit mit:- Glas
- (Transparenten) Flüssigkeiten
- Folien
- Abrisskontrolle
- Qualitätskontrolle
- Leerbehälterkontrolle
- Füllstandsmessung
- Positionskontrolle
- Füllgrad in Teilezuführung
- Anwesenheitsdetektion
- Überwachung von Ladungsträgern
- Und allgemein auch bei Objekten in festem, flüssigem, körnigem oder pulverförmigem Zustand, die transparent, semitransparent oder optisch schwer erfassbar sind
Doppelbogenkontrolle
Füllstandsmessung
Qualitätskontrolle
Umlenkfläche
Überwachung von Ladungsträgern
Volumenstrom
Ultraschallsensoren für Füllstandsmessung
Die Füllstandsmessung mit Ultraschallsensoren gehört zu den kontinuierlichen Messmethoden. Der Sensor wird oben im Behälter montiert und sendet Ultraschallimpulse aus, der von der Oberfläche des Mediums reflektiert werden. Aus der Laufzeit vom Aussenden des Impulses bis zum Aufnehmen des Echos berechnet das Gerät die Entfernung zur Oberfläche, und damit die Füllhöhe.
Ultraschall-Füllstandssensoren messen berührungslos Füllstände bis zu 8m bei:
- Flüssigkeiten
- Pastösen Medien
- Pulver
- Schüttgütern
Ultraschallsensoren Funktionsweise
Ultraschallsensoren erkennen Objekte und Füllstände berührungslos, indem sie mit einer schwingenden Keramik einen kurzen, hochfrequenten Ultraschallimpuls erzeugen und zyklisch ausstrahlen. Der Impuls setzt sich mit Schallgeschwindigkeit in der Luft fort. Trifft der Schallimpuls auf ein Objekt, wird er von diesem reflektiert und das Echo wird vom Sensor aufgenommen. Die Entfernung zwischen Sensor und Objekt wird nach dem Prinzip der Laufzeitmessung aus der Zeitspanne zwischen Aussenden des Signals und Empfang des Echos vom Sensor errechnet. Durch die Entfernungsmessung mit der Laufzeitmessung statt mit Intensitätsmessung verfügen Ultraschallsensoren über eine sehr gute Hintergrundausblendung.
Ultraschallsensoren können mit diesem Messprinzip Objekte aus fast allen Materialien, die Schall reflektieren, und mit allen Beschaffenheiten, wie Glas, Holz, Metall, Kunststoff, Flüssigkeiten und sogar dünne Folien erfassen. Schwierige Arbeitsumgebungen, wie beispielsweise Staub, Dampf, Schmutz oder Farbnebel, beeinflussen Ultraschallsensoren nicht.
Ultraschallsensoren können mit diesem Messprinzip Objekte aus fast allen Materialien, die Schall reflektieren, und mit allen Beschaffenheiten, wie Glas, Holz, Metall, Kunststoff, Flüssigkeiten und sogar dünne Folien erfassen. Schwierige Arbeitsumgebungen, wie beispielsweise Staub, Dampf, Schmutz oder Farbnebel, beeinflussen Ultraschallsensoren nicht.
L = Abstand, wobei T die Zeit zwischen Senden und Empfangen und C die Schallgeschwindigkeit ist.
Ultraschallsensoren: Vor- und Nachteile
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Ultraschallsensoren in der Anwendung: Was muss beachtet werden?
Wenn Sie den richtigen Ultraschallsensor für Ihre Applikation ausgewählt haben, muss er für eine optimale Funktionsweise richtig in Ihrer Anwendung eingebaut werden. Was dabei beachtet werden muss, erfahren Sie kurz und übersichtlich in diesem Abschnitt.Einbau von Ultraschallsensoren
Ultraschallsensoren können in jeder Lage eingebaut werden, sofern folgende Bedingungen erfüllt sind:- Ablagerungen auf der schallaktiven Fläche werden vermieden
- Beim Einsatz mehrerer Ultraschallsensoren müssen die Mindestabstände eingehalten werden (siehe Betriebsanleitung), um eine gegenseitige Beeinflussung und Fehlschaltungen zu verhindern
Umlenkungen mit Schall-Umlenkwinkeln
Mithilfe von Schall-Umlenkwinkeln ist das Umlenken der Schallkeule des Sensors möglich. Mehrfaches Umlenken verringert allerdings die Reichweite der Sensoren und sollte daher vermieden werden.Einflüsse durch Objekteigenschaften
Harte, ebene Materialien und Objekte sind optimal für den Einsatz von Ultraschallsensoren geeignet, du die Schallimpulse sehr gut und sauber reflektiert werden. Bei einigen Objekteigenschaften gibt es allerdings mehr zu beachten, falls man Ultraschallsensoren verwenden möchte.|
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Alternativen zu Ultraschallsensoren
Für die Positionsbestimmung und Anwesenheitsdetektion können statt Ultraschallsensoren auch optische Sensoren, induktive Sensoren (nur magnetische Metalle) oder kapazitive Sensoren eingesetzt werden.Für die Füllstandsmessung können Sie auch unsere Füllstandssensoren, kapazitiven Sensoren, Drucksensoren und optischen Sensoren verwenden.