مستشعر الموجات فوق الصوتية هو مستشعر يُحوّل إشارات الموجات فوق الصوتية إلى إشارات طاقة أخرى، عادةً ما تكون إشارات كهربائية. الموجات فوق الصوتية هي موجات ميكانيكية بترددات اهتزاز أعلى من 20 كيلوهرتز. تتميز بتردد عالٍ، وطول موجي قصير، وظاهرة حيود ضئيلة، واتجاهية ممتازة، مما يسمح لها بالانتشار كأشعة اتجاهية. تتمتع الموجات فوق الصوتية بالقدرة على اختراق السوائل والمواد الصلبة، وخاصةً في المواد الصلبة المعتمة. عندما تصطدم الموجات فوق الصوتية بالشوائب أو الأسطح، فإنها تُنتج انعكاسات كبيرة على شكل إشارات صدى. بالإضافة إلى ذلك، عندما تصطدم بالأجسام المتحركة، فإنها تُولد تأثيرات دوبلر.
في التطبيقات الصناعية، تُعرف أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية بموثوقيتها العالية وتعدد استخداماتها. تعمل طرق القياس بها بكفاءة في جميع الظروف تقريبًا، مما يتيح الكشف الدقيق عن الأجسام أو قياس مستوى المواد بدقة تصل إلى المليمتر، حتى في المهام المعقدة.
وتشمل هذه المجالات ما يلي:
>الهندسة الميكانيكية/أدوات الآلات
>المأكولات والمشروبات
>النجارة والأثاث
>مواد البناء
>الزراعة
>الهندسة المعمارية
>صناعة اللب والورق
>صناعة الخدمات اللوجستية
>قياس المستوى
بالمقارنة مع المستشعر الحثي ومستشعر القرب السعوي، تتميز مستشعرات الموجات فوق الصوتية بمدى كشف أطول. وبالمقارنة مع المستشعر الكهروضوئي، يمكن استخدام مستشعر الموجات فوق الصوتية في البيئات القاسية، ولا يتأثر بلون الأجسام المستهدفة أو الغبار أو ضباب الماء في الهواء. يُعد مستشعر الموجات فوق الصوتية مناسبًا لاكتشاف الأجسام في حالات مختلفة، مثل السوائل والمواد الشفافة والمواد العاكسة والجسيمات، إلخ. كما يُناسب المواد الشفافة مثل الزجاجات والألواح الزجاجية وأغشية PP/PE/PET الشفافة وغيرها من المواد. أما المواد العاكسة مثل رقائق الذهب والفضة وغيرها، فيُظهر مستشعر الموجات فوق الصوتية قدرات كشف ممتازة ومستقرة لهذه الأجسام. كما يُمكن استخدام مستشعر الموجات فوق الصوتية للكشف عن الطعام والتحكم التلقائي في مستوى المواد؛ بالإضافة إلى ذلك، يُعد التحكم التلقائي في مستويات الفحم ورقائق الخشب والأسمنت ومساحيق أخرى مناسبًا جدًا أيضًا.
خصائص المنتج
> مخرج مفتاح NPN أو PNP
> خرج الجهد التناظري 0-5/10 فولت أو خرج التيار التناظري 4-20 مللي أمبير
> مخرج TTL الرقمي
>يمكن تغيير الإخراج من خلال ترقية المنفذ التسلسلي
> ضبط مسافة الكشف من خلال خطوط التدريس
> تعويض درجة الحرارة
> خرج الجهد التناظري 0-5/10 فولت أو خرج التيار التناظري 4-20 مللي أمبير
> مخرج TTL الرقمي
>يمكن تغيير الإخراج من خلال ترقية المنفذ التسلسلي
> ضبط مسافة الكشف من خلال خطوط التدريس
> تعويض درجة الحرارة
مستشعر الموجات فوق الصوتية من نوع الانعكاس المنتشر
تطبيقات مستشعرات الموجات فوق الصوتية ذات الانعكاس المنتشر واسعة جدًا. يُستخدم مستشعر واحد كباعث ومستقبل في آنٍ واحد. عندما يُرسل المستشعر شعاعًا من الموجات فوق الصوتية، يُصدر موجات صوتية عبر جهاز الإرسال في المستشعر. تنتشر هذه الموجات بتردد وطول موجي محددين. عند اصطدامها بعائق، تنعكس الموجات الصوتية وتعود إلى المستشعر. عند هذه النقطة، يستقبل جهاز الاستقبال الموجات الصوتية المنعكسة ويحولها إلى إشارات كهربائية.
يقيس مستشعر الانعكاس المنتشر الوقت الذي تستغرقه الموجات الصوتية للانتقال من المُرسِل إلى المُستقبِل، ويحسب المسافة بين الجسم والمستشعر بناءً على سرعة انتشار الصوت في الهواء. باستخدام المسافة المُقاسة، يُمكن تحديد معلومات مثل موقع الجسم وحجمه وشكله.
يقيس مستشعر الانعكاس المنتشر الوقت الذي تستغرقه الموجات الصوتية للانتقال من المُرسِل إلى المُستقبِل، ويحسب المسافة بين الجسم والمستشعر بناءً على سرعة انتشار الصوت في الهواء. باستخدام المسافة المُقاسة، يُمكن تحديد معلومات مثل موقع الجسم وحجمه وشكله.
مستشعر الموجات فوق الصوتية ذو الصفحتين
يعتمد مستشعر الموجات فوق الصوتية ثنائي الطبقة على مبدأ مستشعر الشعاع الواصل. صُمم هذا المستشعر في الأصل لصناعة الطباعة، ويُستخدم للكشف عن سُمك الورق أو الألواح، ويمكن استخدامه في تطبيقات أخرى تتطلب التمييز تلقائيًا بين الألواح المفردة والمزدوجة لحماية المعدات وتجنب الهدر. يُغلّف هذا المستشعر بغلاف مدمج ذي نطاق كشف واسع. بخلاف نماذج الانعكاس المنتشر ونماذج العاكس، لا تتبدل هذه المستشعرات بالموجات فوق الصوتية ثنائية الطبقة باستمرار بين وضعي الإرسال والاستقبال، ولا تنتظر وصول إشارة الصدى. ونتيجة لذلك، يكون زمن استجابتها أسرع بكثير، مما ينتج عنه تردد تحويل عالي جدًا.
مع تزايد مستوى الأتمتة الصناعية، أطلقت شركة شنغهاي لانباو نوعًا جديدًا من مستشعرات الموجات فوق الصوتية يُمكن تطبيقه في معظم السيناريوهات الصناعية. لا تتأثر هذه المستشعرات باللون أو اللمعان أو الشفافية، ويمكنها كشف الأجسام بدقة مليمترية على مسافات قصيرة، بالإضافة إلى كشف الأجسام على مسافات فائقة. تتوفر هذه المستشعرات بأغلفة ملولبة M12 وM18 وM30، بدقة 0.17 مم و0.5 مم و1 مم على التوالي. تشمل أوضاع الإخراج: الإخراج التناظري، والتبديل (NPN/PNP)، بالإضافة إلى مخرج واجهة الاتصال.
مستشعر الموجات فوق الصوتية LANBAO
| مسلسل | القطر | مدى الاستشعار | المنطقة العمياء | دقة | جهد الإمداد | وضع الإخراج |
| UR18-CM1 | م18 | 60-1000 ملم | 0-60 مم | 0.5 مم | 15-30 فولت تيار مستمر | مخرج تناظري ومخرج تبديلي (NPN/PNP) ومخرج وضع الاتصال |
| UR18-CC15 | م18 | 20-150 ملم | 0-20 مم | 0.17 ملم | 15-30 فولت تيار مستمر | |
| UR30-CM2/3 | م30 | 180-3000 ملم | 0-180 ملم | 1 مم | 15-30 فولت تيار مستمر | |
| UR30-CM4 | م30 | 200-4000 ملم | 0-200 مم | 1 مم | 9...30 فولت تيار مستمر | |
| يو آر 30 | م30 | 50-2000 مم | 0-120 ملم | 0.5 مم | 9...30 فولت تيار مستمر | |
| الطريق السريع الأمريكي 40 | / | 40-500 ملم | 0-40 مم | 0.17 ملم | 20-30 فولت تيار مستمر | |
| ورقة مزدوجة UR | م12/م18 | 30-60 ملم | / | 1 مم | 18-30 فولت تيار مستمر | مخرج التبديل (NPN/PNP) |
وقت النشر: ١٥ أغسطس ٢٠٢٣