Ultraschallsensor | Für Distanz, Abstand und Füllstand

13.06.2019 | Unitronic stellt erstmalig die Ultraschall-Durchflusssensormodule von Audiowell Electronics vor. Die Serie FS000X verwendet Ultraschallsensoren, um Durchflussmessungen in Echtzeit durchzuführen. Einsatz finden diese beispielsweise bei der Erkennung von Leckagen oder der Kontrolle von Wasserverbrauch.

Das Ultraschall Durchflussmessmodul verwendet Ultraschallwellen zur Messung des Flüssigkeitsdurchflusses und gibt die Durchflussmenge digital in Echtzeit aus. Es besteht aus einem bleifreien Messrohr und einem Paar angeschlossener Ultraschallsensoren, die im Master-Slave-Mode arbeiten.

Die im Sensor integrierte Schaltung kann den momentanen Durchfluss und den akkumulierten Wasserverbrauch nach dem Laufzeitverfahren Time-of-Flight berechnen und so den Zustand von Flüssigkeit und Rohrleitung überwachen. Es enthält kein bewegliches Teil im Rohrleitungsabschnitt und verursacht daher nur einen geringeren Druckverlust und liefert eine höhere Genauigkeit als herkömmliche Durchflussmesser. Die Strömungsdaten stehen über eine serielle Kommunikationsschnittstelle zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung.

Aufgrund des großen Dynamikbereichs kann jegliches Tropfen bei Mengen von 1 bis zu 6 l/h detektiert werden, unabhängig davon, wo die Leckage auftritt. Die Durchflussmengen werden von der integrierten OT-Schaltung berechnet, welche die Daten in einem digitalen Format bereitstellt. Diese Flow-Daten finden unter anderem Verwendung in Smart Home-Systemen, wo dem Bewohner bei Abwesenheit per mobiler App Leckwarnungen zugesendet werden können. Beim Vorhandensein eines optionalen elektronischen Ventils besteht dann sogar die Möglichkeit, die Wasserversorgung vorsorglich abzuschalten.

Die Bewässerung des Rasens kann heute mithilfe der Digitalisierung automatisiert werden. Die meisten aktuellen Systeme verwenden einen Timer zur Steuerung der Sprinkleranlage. Der tatsächliche Wasserverbrauch im Gartenbau kann jedoch stark von dem abweichen, was der Anwender erwartet, insbesondere wenn Leitungen blockiert oder undicht sind. Die Audiowell-Ultraschall-Durchflusssensoren sind in solchen Fällen prädestiniert für die Überwachung und Erkennung der Durchflussmengen. Da in diesen Modulen keine beweglichen Teile verwendet werden, erbringen sie auch nach längerem Gebrauch noch ihre Leistung, denn selbst die Partikel im Wasser können die Sensoren nicht schädigen.

21.05.2019 | Der neue Ultraschallsensor P53 compact von PIL Sensoren verbindet eine kompakte Ausführung mit einer verbesserten Reichweite. Bei einer Länge von nur 50 mm deckt das in Bauform M30 gefertigte Gerät einen weiten Detektionsbereich von 250 bis 2500 mm ab. Die aus Edelstahl (1.4404) gefertigte Sensoreinheit ist mit ihrem komplett geschlossenen Gehäuse in Schutzart IP68 auch in rauen Umgebungen zuverlässig einsetzbar.

Es stehen wahlweise ein schaltender oder ein analoger Ausgang (4-20 mA) zu Verfügung. Der Schwellenwert für den Schaltausgang lässt sich unkompliziert über den Teach-In-Pin im Stecker einstellen. Zum einfachen Anschluss dient ein Stecker im M12-Format.

Die sehr kurze Bauform ermöglicht den Einsatz auch in schwierigen Einbausituationen. Damit eignet sich das Gerät beispielsweise optimal für Abstands-, Füllstands-, Vollzähligkeits- und Anwesenheitskontrollen und gewährleistet das sichere Erfassen und Zählen von bewegten Objekten.

29.01.2019 | Baumer präsentiert die robusten Ultraschallsensoren U500 und UR18 mit IO-Link zur Distanzmessung und Objekt Erkennung. Sie sind serienmässig dank dem einzigartigen Sensorelement nicht nur robuster als alle vergleichbare Sensoren am Markt, sondern bringen mit dem extrem kurzen Blindbereich die Anforderung bei hoher Reichweite auf ein neues Niveau. 

Für die hohe Widerstandsfähigkeit sorgen hermetisch abgedichtete Sensorelemente, die sogar extreme mechanische Einflüsse schadlos überstehen. Selbst härtesten Bedingungen wie dem Dichtigkeitstest IP 67 halten die mit Peek-Folien versiegelten Sensoren problemlos stand. Der mit einer hohen Reichweite zusammenhängende Blindbereich ist oftmals eine Hürde bei der Integration des Sensors in die Maschine.

Mit dem sehr kurzen Blindbereich bei diesem Ultraschallsensor bricht Baumer die Gesetze der Physik. Statt des physikalisch bedingten 10 bis 15 % Blindbereich der gesamten Reichweite, schafft Baumer die Weltbestmarke von 2 %. Ein Blindbereich von nur 20 mm bei bis 1000 mm Reichweite ist einzigartig am Markt.

Diese Produkteigenschaften ermöglichen vielseitige, flexible Anwendungen in Bezug auf die zu detektierenden Objekte, der Medien, Einbau und Umgebungsbedingungen. Hat der Anwender mehrere Anwendungen mit verschiedenen Anforderungen an Reichweite und Blindbereich, muss er üblicherweise die Anzahl an Sensorvarianten erhöhen, weil die gängigen Ultraschallsensoren mit kurzem Blindbereich in ihrer Reichweite beschränkt sind.

Große Reichweite zwischen 20 bis 1000 mm

Bei einer nötigen großen Reichweite geht das wiederum zu Lasten des Blindbereichs. Mit den Ultraschallsensoren U500/UR18 von Baumer entfällt die Problematik. Für den Nutzer reduziert sich die Variantenvielfalt auf nur einen Sensor. Denn die U500/UR18 decken die große Reichweite zwischen 20 bis 1000 mm komplett ab. Positionierung und Design-In vom Ultraschallsensor werden ebenfalls vereinfacht. Dadurch wird Engineering-Aufwand gesenkt.

Eine Unterstützung des Kommunikationsstandards IO-Link ermöglicht es, die Ultraschall Sensoren flexibel und applikationsspezifisch per intuitiver Benutzeroberfläche zu parametrieren. So kann beispielsweise die Schallkeulenbreite in Abhängigkeit von Behälteröffnung und Füllmedium schnell und einfach angepasst werden. Darüber hinaus bietet IO-Link die Erfassung und Auswertung zusätzlicher Daten von Objekten für eine vorausschauende Wartung oder Parameterserverfunktionen. Individuelle Einstellungen lassen sich direkt am Sensor über «Gteach» (berührungslos mit ferromagnetischem Werkzeug) vornehmen.

Der Funktionsumfang ist in beiden Bauformen kubisch und zylindrisch identisch. Ebenso sind die Sensorprinzipien wie Ultraschall-Näherungsschalter als 1- oder 2-Punkt-Schalter, Reflexionsschranke, Einwegschranke oder distanzmessender Sensor für beide Modelle verfügbar.

17.04.2018 | Aggressive Medien wie Dämpfe oder Reinigungsmittel können die Sensorfront von Ultraschallsensoren, den sog. Transducer, beschädigen und somit zu einer Beeinträchtigung seiner Funktion führen. Die chemisch robusten Unar / Urar 12 Miniatursensoren von Baumer eignen sich dank einer patentierten, hauchdünnen Parylene-Beschichtung der Sensorfront und einem Edelstahl-Vollmetallgehäuse optimal für solche Umgebungen.

Die kompakten Sensoren sind als Näherungsschalter, Reflexionsschranken und Distanzsensoren verfügbar. Die Einsatzmöglichkeiten sind z.B. die Füllstandsmessung von Farben und Lacken in der grafischen Industrie oder in Drucktanks sowie kompakten Laborbehältern in der pharmazeutischen Industrie.

Dank sehr kurzen Ansprechzeiten von < 6 ms, einer schmalen Schallkeule und dem FDA-konformen Material eignen sie sich auch für schnelle Applikationen wie die Anwesenheitserkennung von Flaschen in Abfüllern in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie. Im Gegensatz zu Ultraschallsensoren mit Metallkappen lassen sich die Sensoren mit Parylene-Beschichtung sehr einfach und ohne weitere Hilfsmittel montieren.