Ein Ultraschallsensor wandelt Ultraschallwellen in andere Energiesignale, üblicherweise elektrische Signale, um. Ultraschallwellen sind mechanische Wellen mit Schwingungsfrequenzen über 20 kHz. Sie zeichnen sich durch hohe Frequenz, kurze Wellenlänge, geringe Beugung und hervorragende Richtwirkung aus, wodurch sie sich als gerichtete Strahlen ausbreiten. Ultraschallwellen können Flüssigkeiten und Festkörper durchdringen, insbesondere undurchsichtige. Treffen Ultraschallwellen auf Verunreinigungen oder Grenzflächen, erzeugen sie starke Reflexionen in Form von Echosignalen. Treffen Ultraschallwellen auf bewegte Objekte, können sie zudem Doppler-Effekte hervorrufen.
Ultraschallsensoren sind in industriellen Anwendungen für ihre hohe Zuverlässigkeit und Vielseitigkeit bekannt. Ihre Messmethoden arbeiten unter nahezu allen Bedingungen zuverlässig und ermöglichen eine präzise Objekterkennung oder Materialstandsmessung im Millimeterbereich, selbst bei komplexen Aufgaben.
Diese Bereiche umfassen:
Maschinenbau/Werkzeugmaschinen
>Speisen und Getränke
Tischlerei und Möbel
Baumaterialien
Landwirtschaft
Architektur
Zellstoff- und Papierindustrie
Logistikbranche
>Niveaumessung
Im Vergleich zu induktiven und kapazitiven Näherungssensoren bieten Ultraschallsensoren eine größere Reichweite. Im Vergleich zu fotoelektrischen Sensoren eignen sie sich für den Einsatz in raueren Umgebungen und sind unempfindlich gegenüber der Farbe der Zielobjekte sowie Staub oder Wassernebel in der Luft. Ultraschallsensoren sind für die Detektion von Objekten in verschiedenen Aggregatzuständen geeignet, darunter Flüssigkeiten, transparente und reflektierende Materialien sowie Partikel. Transparente Materialien wie Glasflaschen, Glasplatten und transparente PP/PE/PET-Folien lassen sich damit problemlos erkennen. Auch reflektierende Materialien wie Goldfolie und Silber werden mit Ultraschallsensoren zuverlässig und zuverlässig detektiert. Darüber hinaus eignen sie sich zur Füllstandsmessung von Lebensmitteln, Kohle, Holzspänen, Zement und anderen Pulvern.
Produkteigenschaften
> NPN- oder PNP-Schalterausgang
Analoger Spannungsausgang 0-5/10 V oder analoger Stromausgang 4-20 mA
Digitaler TTL-Ausgang
Die Ausgabe kann durch ein Upgrade der seriellen Schnittstelle geändert werden.
> Einstellen der Erkennungsdistanz über Teach-in-Leitungen
Temperaturkompensation
Analoger Spannungsausgang 0-5/10 V oder analoger Stromausgang 4-20 mA
Digitaler TTL-Ausgang
Die Ausgabe kann durch ein Upgrade der seriellen Schnittstelle geändert werden.
> Einstellen der Erkennungsdistanz über Teach-in-Leitungen
Temperaturkompensation
Ultraschallsensor vom Typ diffuse Reflexion
Diffuse Reflexions-Ultraschallsensoren finden vielfältige Anwendung. Ein einzelner Ultraschallsensor dient sowohl als Sender als auch als Empfänger. Beim Aussenden eines Ultraschallstrahls werden die Schallwellen durch den im Sensor integrierten Sender ausgesendet. Diese Schallwellen breiten sich mit einer bestimmten Frequenz und Wellenlänge aus. Treffen sie auf ein Hindernis, werden sie reflektiert und zum Sensor zurückgesendet. Dort empfängt der Empfänger die reflektierten Schallwellen und wandelt sie in elektrische Signale um.
Der Diffusreflexionssensor misst die Laufzeit der Schallwellen vom Sender zum Empfänger und berechnet anhand der Schallgeschwindigkeit in Luft die Entfernung zwischen Objekt und Sensor. Mithilfe der gemessenen Entfernung lassen sich Informationen wie Position, Größe und Form des Objekts bestimmen.
Der Diffusreflexionssensor misst die Laufzeit der Schallwellen vom Sender zum Empfänger und berechnet anhand der Schallgeschwindigkeit in Luft die Entfernung zwischen Objekt und Sensor. Mithilfe der gemessenen Entfernung lassen sich Informationen wie Position, Größe und Form des Objekts bestimmen.
Doppelschicht-Ultraschallsensor
Der Doppelblatt-Ultraschallsensor arbeitet nach dem Prinzip der Durchstrahlmessung. Ursprünglich für die Druckindustrie entwickelt, dient er der Dickenmessung von Papier und kann auch in anderen Anwendungen eingesetzt werden, in denen eine automatische Unterscheidung zwischen Einzel- und Doppelblättern erforderlich ist, um Anlagen zu schützen und Abfall zu vermeiden. Die Sensoren sind in einem kompakten Gehäuse mit großem Erfassungsbereich untergebracht. Im Gegensatz zu Diffusreflexions- und Reflektorsensoren schalten diese Doppelblatt-Ultraschallsensoren nicht ständig zwischen Sende- und Empfangsmodus um und warten auch nicht auf das Echosignal. Dadurch ist ihre Reaktionszeit deutlich kürzer, was zu einer sehr hohen Schaltfrequenz führt.
Angesichts der zunehmenden industriellen Automatisierung hat Shanghai Lanbao einen neuen Ultraschallsensor entwickelt, der sich für die meisten industriellen Anwendungen eignet. Diese Sensoren sind unempfindlich gegenüber Farbe, Glanz und Transparenz. Sie ermöglichen Objekterkennung mit Millimetergenauigkeit auf kurze Distanzen sowie die Detektion von Objekten über große Entfernungen. Die Sensoren sind mit M12-, M18- und M30-Gewindehülsen und Auflösungen von 0,17 mm, 0,5 mm bzw. 1 mm erhältlich. Als Ausgabemodi stehen analoge Ausgänge, Schaltausgänge (NPN/PNP) sowie ein Kommunikationsschnittstellenausgang zur Verfügung.
LANBAO Ultraschallsensor
| Serie | Durchmesser | Erfassungsbereich | Toter Bereich | Auflösung | Versorgungsspannung | Ausgabemodus |
| UR18-CM1 | M18 | 60-1000 mm | 0-60 mm | 0,5 mm | 15–30 V DC | Analoge, Schalt- (NPN/PNP) und Kommunikationsmodus-Ausgänge |
| UR18-CC15 | M18 | 20-150 mm | 0-20 mm | 0,17 mm | 15–30 V DC | |
| UR30-CM2/3 | M30 | 180-3000 mm | 0-180 mm | 1 mm | 15–30 V DC | |
| UR30-CM4 | M30 | 200-4000 mm | 0-200 mm | 1 mm | 9…30 V DC | |
| UR30 | M30 | 50-2000 mm | 0-120 mm | 0,5 mm | 9…30 V DC | |
| US40 | / | 40-500 mm | 0-40 mm | 0,17 mm | 20-30 V DC | |
| UR-Doppelbettlaken | M12/M18 | 30-60 mm | / | 1 mm | 18–30 V DC | Schaltausgang (NPN/PNP) |
Veröffentlichungsdatum: 15. August 2023