Optik Seviye Sensörleri Genel Bakış

Optik seviye sensörleri uzun zamandır endüstriyel otomasyonda bir işhoru olmuştur, ışık emisyonu ilkelerine ve hedef materyalin varlığını veya yokluğunu belirlemeye bağlı olarak. Bu sensörler genellikle yüzeysel veya görünür ışık spektrumunda çalışır, bir yay ve alıcı kullanarak. ışık kirişleri bir nesne tarafından kırılırsa (örneğin, ilaç dolum istasyonlarına geri döner ve malzeme işleme sistemlerine geri döner.)

Her biri optik sensörler için üç birincil işletim modu ayrı avantaj sunar. -beam sensörleri, birbirine karşı ayrı bir yayıcı ve alıcıdan oluşur; nesne ışık yolunu kestiğinde tespit edilir.Bu tasarım, en yüksek algılama aralığı ve en büyük bağışıklık sağlar, ancak hedefin her iki tarafında kablolama gerektirir. Retro-refli sensörler yer yayıcı ve alıcıdan gelen bir objeyi geri döndürür, bir nesneyi geri döndürürken, bir nesneyi kırılırken oluşur.

Modern optik seviye sensörleri genellikle arka plan baskısını veya üst düzey baskı tekniklerinin çeşitli arka planlara karşı güvenilirliğini artırmak için dahil eder. Bazı modeller, ısıtıcı tanklar ve senkronizasyonsuz algılamayı reddetmede kullanılan kimyasal kontraseptif algılamalar ve optik sensörler, nokta düzeyindeki anahtarlar olarak tasarlanabilir, sıvıyağın içine girdiği zaman refraktif bir indeks kullanarak.

Birçok faydalarına rağmen, optik seviye sensörlerin doğal sınırlamaları vardır. performansları ağır toz, fog, buhar veya şarkı sıvılar için yeterli olan birkaç metreye kadar değişebilir. Bununla birlikte, basit algılama görevleri için hassas algılama görevlerine neden olabilir.Ayrıca, kontrol edilen ortamlarda, optik sensörler en iyi birkaç metre ile sınırlıdır ve doğruluk genellikle ±2-5 mm'dir, bu da basit varlık / mamence için yeterlidir.

Lazer Seviye Sensörleri Genel Bakış

Lazer seviyesi sensörleri hassas ve performansta bir adım atıyor. Geniş bir ışık kirişi yerine, yüksek bir kollektif, koherent lazer kirişi – kırmızı veya yakın spektrumda – ve zaman ışığı (ToF), triangulation veya mikrometrenin bir hedef yüzeye tam mesafeyi hesaplamak için tekrarlanabilir.Bu, metal konumlandırmada 0.1 m'den daha azını sağlar.

Lazer seviyesi sensörleri birkaç teknoloji çeşidine gelir. Zaman-of-flight sensörleri, hedefe bir lazer darbesinin gidiş-dönüşüm süresini ölçür ve geri döndürür. uzun menzilli uygulamalar (200 m'ye kadar) ancak yüksek çözünürlükte (yaklaşık 0.001 mm'ye kadar) yüksek çözünürlükte (200 mm'ye kadar) yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte (daha düşük çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte) görüntülenen noktaları ölçmek için çok sayıda milimetreye kadar) lazerli (200 mm) ısıtılır.

Lazer seviyesi sensörlerinin önemli bir ayrımı, seri veya USB aracılığıyla sürekli (analog çıkışı) ölçmek için yeteneğidir, çünkü birçok model 4-loop işlemi kontrol eder ve kapalı işlem için geri bildirim yapar.

Lazer seviyesi sensörlerinin maliyeti optik sensörlerden önemli ölçüde daha yüksektir, özellikle yüksek çözünürlükte triangulation veya uzun vadeli toF birimleri içerir. Ayrıca, temiz bir çizgi öngörüyü hedefle gerektirir ve IP65-69K ve uygun şekilde seçilmiş olan toz veya nemli koşullarda çalışabilirler.

Anahtar farklar ve Performans Faktörleri

Doğruluk ve Karar

Optik ve lazer seviyesi sensörleri arasındaki en belirgin ayrım ölçüm doğruluğunda yatıyor. Standart optik diffüz sensörleri genellikle ±2-5 mm'yi tekrarlayarak, bazı retro-reflektif tipler ±1 mm'yi ideal koşullar altında elde edebilir. Lazer triangulation sensörleri, aksine, ±0.03 mm'ye kadar ±1.0 mm'ye kadar bir temel aralığın mutlak doğruluğunu sağlayın.

Range and Beam Özellikler

Optik sensörler, on-beam aracılığıyla kullanarak, temiz ortamlarda 80 m'ye kadar aralıklanabilir, ancak bu, çok küçük nesnelerdeki büyük bir algılama gerektirir - 0.1 mm'ye kadar -2 m. Lazer sensörleri rutin olarak 10-100 m (ToF) veya yüksek çözünürlükte 300 m'ye kadar çalışır.

Çevre Robustness

Optik sensörler daha çevre ışıktan müdahale etmeye eğilimlidir, fog, buhar, toz ve yansıtıcı arka planlar. Gelişmiş modeller sahte tetikleyicileri azaltmak için modulation ve kutupizasyon filtreleri içerir, ancak temel kısıtlamalar lazer sensörleri genellikle doğru hedefe gider. ancak, kar, ağır, sert, sert, lazer fişeği korumak için işlem sonrası çalışır.

Maliyet ve Toplam Sahiplik Maliyeti

Optik seviye sensörleri 50-150 altında yaygın olarak kullanılabilir, aralık ve özelliklere bağlı olarak. Kurulum basit, yedek maliyetler düşük ve kalibrasyonlar ikili algılama için nadiren gereklidir. Lazer seviyesi sensörleri, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte olan yüksek çözünürlükte, toplam maliyetle dengelenebilir ve daha az zaman sağlar.

Uygulama-Specific Önerileri

Ambalaj ve Gıda İşleme

Şişe varlığı doğrulama, kap hizalama ve basit dolum seviyesi algılama, optik sensörler (özellikle de en-beam veya retrospektif) standarttır. Düşük maliyetli ve yüksek hızlı bölgeleri tespit ederken, IP69K-edüzlü sensörleri kontrol edin.Eğer şeffaf konteynerler veya camlar karışırsa, yanlış okumalar olmadan açık malzemelerle görebildiğiniz lazer bazlı triangulation sensörleri de kazanır. Lazer sensörleri aynı zamanda nesneleri farklı yüksekliklerde algılamayı başarır.

Metal Kumaşlama ve İşleme

Metal dükkanlarda, lazer seviyesi sensörleri, çatı yüksekliği, plaka kalınlığı veya robotik araç dengelemesi için neredeyse evrenseldir. Dar kiriş, grates veya gridlerde açılışlar yoluyla okuyabilmektedir ve yüksek doğruluk (sub-0.1 mm) burada mesafe ölçüm için nadiren kullanılır, ancak temiz, kapalı ortamlarda çalışırken kenar tespiti için kullanılabilir.

Bulk Solids ve Madencilik

Toz ve bin seviye tozların izlenmesi, tozlu havalarda bile lazer ölçümleyicileri, optik sensörler genellikle lensler ve sınırlı aralık nedeniyle bu ortamlar için uygun değildir. Ancak, toparlanan optik anahtarlar kullanarak teflon-koated ipuçları yüksek çözünürlükte kullanılabilir.

İlaç ve Temiz Oda

Optik sensörlerin küçük ayak izi ve temas doğası onları hap saymalarında, su toplama paketi algılamasında ve konveyörler temiz odalarda toplanıyor. Lazer sensörleri, mikro seviye seviye seviye seviye seviye seviye üst düzey konumlarının veya makasların gerekli olduğu yerde kullanılır, çünkü dolum makinelerinde ve FDA malzemeleri onaylanabilir.

Seçim Kriterleri ve Karar Çerçeve

Optik ve lazer seviyesi sensörleri arasında seçim yapmak, aşağıdaki faktörleri sistematik olarak değerlendirmek:

  1. [FONT=0)Measurement amacı:[Dönetici:[Dönetici:0)) Yerel varlık/absence yeterli midir, yoksa sürekli mesafe / seviye verilere ihtiyacınız var mı?
  2. [FONT:0)Required doğruluk:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:0))[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici: 0,2 mm'nin üzerindeyse, standart optik sensör yeterli olabilir.
  3. [FONT:0)Environmental koşullar: [DÜDÜ: 1) Toz, nem, çevre ışığı, sıcaklık aşırılıkları ve temizlik kimyasalları. Lazer sensörleri genellikle daha sert koşullarla çalışır, ancak üretici verileriyle doğrulayın.
  4. [FONT:0]Target özellikleri:[Dönemli, parlak, karanlık veya hareketli hedefler belirli bir sensör teknolojisini gerektirir. Örneğin, optik diffüz sensörleri siyah nesnelerle mücadele eder; bir lazer triangulation sensörü onları güvenilir bir şekilde ölçebilir.
  5. [FONT:0)Range ve montaj:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:0)[Dönetici ve montaj:[Dönetici:0))))))))))) Sensörden hedef almak için maksimum mesafeyi ölçül. 5 m'den fazla, lazer pratik seçimdir.
  6. [FONT=0)Integration karmaşıklığı:[Dönetici:[Dönetici:0)) Assesss analog çıktı, dijital iletişim ve mevcut PLC'lerle uyumluluk. IO-Link ile lazer sensörleri basit bir şekilde kurulum gerektirir, ancak ustalar uyumlu gerektirir.
  7. [FONT:0)Budget:[Dönetici: [Dönetici:0)) Kurulum, bakım ve potansiyel kesinti süresi dahil olmak üzere toplam mülk maliyetini belirlemek. Basit görevler için, optik sensörler en iyi ROI sağlar. kritik süreçler için, lazer yatırım.

Birçok tedarikçi, seçimi daraltabilecek karşılaştırma araçları ve uygulama mühendisleri sunar. Ayrıca, büyük ölçekli dağıtıma taahhüt etmeden önce gerçek üretim ortamında sensör test etmek akıllıcadır. Bir site denemesi genellikle veri tablolarından belirgin olmayan spektral yansımaları veya stray ışığı gibi konuları ortaya koyar.

Daha fazla okuma için, önde gelen sensör üreticilerinden başvuru notları:
)Üyetim: 0,8|Döntgenlik Lazer Ölçüm Sistemleri
)|Omron Photoelektrik Sensör Seçimi Kılavuzu
)
).

Future Developments ve Sonuç

Optik ve lazer seviyesi sensörleri arasındaki boşluk daralmaya devam ediyor. Katı-devlet lazer diyotları maliyetlerin aşağı yukarı doğru sürüyor ve boyut azaltıyor, optik sensörler için bir kez rezerve edilen lazer seviyesi doğrultucu oluşturmak için lazer seviyesi doğruyu getiriyor. Aynı zamanda, optik sensörler, pozisyon algılayıcısı ve mesafe tahminlerini basit / algılama üzerinde algılamayı sağlayan CMOS tabanlı görüntüleme ve akıllı algoritmaları benimsemekte.

Kablosuz entegrasyon, kenar analizi ve kendini tanımlayan sensörler de ufuktadır. Her iki teknoloji de endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) tarafından öngörülemeyen bakım ve uzaktan tanılar sağlar. Ancak, temel fizik kalır: optik sensörler temiz, kısa menzilli görevler için maliyetle iki katına çıkar, lazer sensörleri talep edilen ölçümler için gerekli olan hassas ve aralıklardan faydalanır.

Sonuçta, optik ve lazer seviyesi sensörleri arasındaki seçim evrensel bir cevapa sahip değildir. Her teknolojideki gereksinimlerinizi, çevresel koşulları ve bütçe kısıtlamalarının doğru kararlarına yol açacaktır. Her iki durumda da, modern mühendislik güvenilir, iyi niyetli araçlar sağlamıştır.