Объектами контроля ультразвуковых датчиков могут быть предметы (детали и мишени) из любых материалов, отражающих звук (металл, дерево, стекло, пластик, пленка, бумага, гранулированное сырье, жидкости и др.). Материалы с пористой структурой (порошок, поролон, пенопласт, ткани, волокно и пр.) обнаруживаются по способности поглощения звука.
Датчики TxD-У могут работать в тяжелых условиях эксплуатации (пыль, задымленность, влажность, агрессивная среда и др.), что недопустимо для датчиков оптического, емкостного и других физических принципов действия.
Они изготавливаются на основе унифицированного технологического модуля TxD-У, в котором программируются необходимые потребителю характеристики.
Датчики TxD-Y-100/200/300 на стадии изготовления программируются на фиксированную дистанцию, а TxD-У-ххх - по заказу на любые промежуточные расстояния срабатывания.
Датчики построены на базе программируемого микроконтроллера и ультразвукового приемо-передающе-го преобразователя. Специальный алгоритм и программа обработки ультразвуковых сигналов позволяют изготавливать датчики с различными функциями сигнального выхода, в том числе:
переключение при достижении пороговых уровней (один или два контролируемых порога);
контроль нескольких объектов, если они не закрывают друг друга (относительное перемещение);
формирование частоты, пропорциональной расстоянию до объекта (преобразователь "расстояние-частота");
формирование импульса с длительностью, равной времени прохождения звука между датчиком и объектом;
выдача сигнала после N срабатываний (счетные операции);
позиционный функциональный датчик-контроллер объекта.
Модернизация техпроцесса с целью внедрения ультразвукового контроля не требует существенных затрат, так как может быть выполнена "на ходу". Техпроцесс предварительно исследуют с помощью технологического датчика TxD-У-Т. Он имеет аналоговый выход для просмотра по осциллографу всей глубины детектируемой зоны. По осциллограмме определяются особенности объекта: уровень отраженного сигнала в зависимости от мощности и направленности излучения; наличие отражений от стен и боковых предметов, которые могут создать помеху основному сигналу. По результатам исследования подбирается нужная модификация датчика. При этом возможна доработка программного обеспечения под конкретную задачу потребителя с возможностью включения датчика в действующий техпроцесс.
Очевидно, что благодаря своим уникальным возможностям ультразвуковые датчики могут быть внедрены в любых производствах. Особенно эффективно их применение для следующих целей:
контроль заполнения бункеров (и других емкостей) любыми видами материалов, объемное дозирование;
штабелирование продукции до заданного уровня или по количеству срабатываний;
контроль обрыва(провисания)транспортировочных лент, пленок, тканей и пр.;
контроль безопасности техпроцессов (переполнение, перелив и пр.);
контроль доступа в опасную зону, охранная сигнализация;
контроль позиционирования, парковка транспортных средств.
Применение в рассмотренных датчиках простых ультразвуковых преобразователей частотой 40 или 60 кГц не обеспечивает высокую точность измерения расстояния до объекта. Однако для большинства техпроцессов, где не требуется высокая точность, очевиден существенный выигрыш в цене (более чем в 5 раз) по сравнению с импортными аналогами. Кроме того, датчики TxD-У имеют "открытую" технологию изготовления, которая обеспечивает более широкие функциональные возможности внедрения в техпроцесс.
Статья предоставлена редакцией журнала Электроника. Другие статьи журнала "Электроника" можно прочитать на сайте журнала.