El principio ultrasnico - donde el ms alto rendimiento es parte del "buen sonido"Los sensores ultrasnicos han introducido un nuevo standard en la tecnologa de la automatizacinEl principio ultrasnico:El sensor ultrasnico emite cclicamente un impulso acstico de alta frecuencia y corta duracin. Este impulso se propaga a la velocidad del sonido por el aire. Al encontrar un objeto, es reflejado y vuelve como eco al sensor ultrasnico. Este ltimo calcula internamente la distancia hacia el objeto, basado en el tiempo transcurrido entre la emisin de la seal acstica y la recepcin de la seal de eco.

El principio ultrasnicoComo la distancia hacia el objeto es medida por medio del tiempo de recorrido del sonido, y no por una medicin de la intensidad, los sensores ultrasnicos son insensibles hacia el ruido de fondo.Prcticamente todos los materiales que reflejan el sonido son detectados, independientemente de su color. An materiales transparentes o lminas delgadas no presentan problemas para los sensores ultrasnicos.Los sensores ultrasnicos microsonic permiten medir distancias entre 20 mm y 10 m, pudiendo indicar el valor medido con una precisin de milmetro, gracias a la medicin del tiempo de recorrido. Algunos sensores pueden inclusive obtener una precisin de la medicin de distancia de 0,025 mm.Los sensores funcionan en medio polvoriento o en una niebla de pintura. Depsitos delgados sobre la membrana del sensor tampoco influyen sobre la funcin.Los sensores con una zona ciega de slo 20 mm y con un haz acstico extremadamente delgado abren en la actualidad un abanico de aplicaciones completamente nuevas: Las mediciones de estado de llenado en pocillos de placas microtiter y tubos de ensayo como tambin el escaneado de botellas pequeas en la industria de los embalajes pueden llevarse a cabo sin problemas. Incturo alambres finos son reconocidos con seguridad.

Agua clara o caf negroEl sensor ultrasnico puede manejar prcticamente cualquier lquido.

Rojo carmes, azul acero, amarillo limn, ...Cual es su color favorito? Al sensor ultrasnico le gustan todos los colores.

Objetos blancos sobre fondo blanco, negro sobre negroNingn problema para el sensor ultrasnico.

Vidrios y lminas muy delgadasEl sensor ultrasnico los reconoce con seguridad.

Terciopelo o cueroPrcticamente todos los materiales para vestimenta son detectados.

Material de grano grueso, virutas o arena finaEn la medicin del nivel de llenado, el sensor ultrasnico es insuperable.

La solucin adecuada para cada aplicacinLos distintos modos de operacin y tipos de equipos permiten el uso de los sensores microsonic en mltiples aplicaciones de tcnicas de automatizacin.La menor extensin de exploracin admisiblees determinada por la zona ciega de un sensor. Dentro de la zona ciega no deben encontrarse objetos o reflectores perturbantes algunos, ya que, de lo contrario, se hacen imperfectas mediciones.La zona de deteccinSe mide con distintos reflectores estndar.La distancia de exploracin de trabajoEs la zona de operacin tpica de un sensor.Con objetos con buenas propiedades de reflexin se puede aplicar un sensor hasta su zona de exploracin lmite.Todos los sensores cumplen las exigencias de las normas alemanas (DIN) y europeas (EN)DIN EN 60947-5-2 (norma de detectores de proximidad)DIN EN 61000-4-2 (resistencia a la descarga electrosttica)DIN EN 61000-4-3 (resistencia a la influencia de la alta frecuencia)DIN EN 61000-4-4 (transitorios rpidos)EN 55011 (emisin de perturbaciones)IEC 60068-2-6 (resistencia a la fatiga por vibracin)IEC 60068-2-27 (resistencia a los choques)EN 60529 (tipo de proteccin)

El sensor ultrasnico actuando como sensor de reflexinrepresenta el modo de funcionamiento clsico. Utiliza la ventaja de su insensibilidad hacia el ruido de fondo frente a otros tipos de sensores. La conmutacin de salida es establecida en cuanto el objeto se halle por debajo de la distancia de conmutacin ajustada. El punto de conmutacin tiene una histresis. Este modo de funcionamiento es adecuado, por ejemplo, para contar objetos en una cinta transportadora o para efectuar controles de existencia. En la tabla de resumen para sensores de medicin de distancias se exponen todos los tipos de sensores que pueden trabajar como sensores de reflexin.

La operacin con ventanaes una extensin de funcin del sensor de reflexin ultrasnico. En este caso la conmutacin de salida slo es establecida cuando el objeto se halla dentro de la ventana definida por dos lmites de ventana. Esto permite por ejemplo asegurar que slo botellas de tamao correcto se hallen en una caja. Botellas demasiado altas o bajas son eliminadas. El servicio de ventana como as tambin la barrera ultrasnica de dos vas o de reflexin pueden emplearse en todos los sensores ultrasnicos que permiten el uso del Teach-in de microsonic.

La barrera ultrasnica bidireccional o de reflexines similar a una barrera ptica en cuanto al funcionamiento. No obstante, contrariamente a la barrera ptica, no se necesita reflector triple especial ni componente similar. Un reflector cualquiera, por ejemplo un sombrerete de metal, es suficiente. Para ello, el sensor ultrasnico es ajustado en el modo de operacin con ventana de tal modo que el reflector fijo se halle dentro de la ventana. La barrera ultrasnica de reflexin emite una seal en cuanto un objeto oculta totalmente el reflector. No tiene importancia el hecho que el objeto absorba totalmente el sonido, o inclusive que lo 'aleje por reflexin'. Por ello este modo de funcionamiento es utilizado para materiales de deteccin difcil, como materiales de estructura espumosa y para la exploracin de objetos de superficie irregular.

La supresin del primer plano ignora,contrariamente a la operacin con ventana, todas la seales de eco que se hallan delante de la zona de conmutacin ajustada. Eso permite suprimir pequeas esquinas molestas que se hallan dentro del primer plano de la zona de deteccin. Por ejemplo, en el caso de la medicin del nivel de llenado de botellas, esto permite suprimir el cuello de la botella. Los sensoresmicelcsapoyan la funcin de supresin del primer plano.

Los sensores ultrasnicos con salida analgicaindican la distancia medida como tensin proporcional a la distancia (0 - 10 V) o como corriente proporcional a la distancia (4 - 20 mA). En los sensores ultrasnicos con salida analgica pueden ajustarse el lmite de ventana de la curva caracterstica analgica prximo al sensor y lejos del sensor como tambin las curvas caractersticas ascendentes o descendentes. La resolucin vara, segn el tipo de sensor y el ancho de ventana, entre 0,025 y 0,36 mm.

Los sensores ultrasnicos con IO-Linkpermiten una comunicacin continua por todos los niveles de la arquitectura del sistema, desde el sensor hasta el nivel superior de bus de campo. El valor medido de distancia se transmite en forma de bits en serie al dispositivo de control.sensores ultrasnicos con IO-Link

Los controles ultrasnicos de dos hojastrabajan como barrera de una va e identifican dos o ms hojas superpuestas. Las disposiciones emisor-receptor pueden explorar papeles, lminas, cartonajes y chapas finas. Se tienen a disposicin salidas de seales para indicar dos hojas y hojas defectuosas.

Los sensores ultrasnicos de etiquetas y de empalmesfuncionan segn el mismo principio que los controles ultrasnicos de dos hojas. Dado que las etiquetas representan, mediante la adherencia interna al material de soporte, una unin sin capa separadora de aire, los sensores de etiquetas deben efectuar el aprendizaje del material de soporte y las etiquetas.

Los sensores ultrasnicos de bordes de bandasestn construidos como sensores de horquilla y funcionan tambin como barrera de una va. Se emplean como regulacin de bandas y emiten una seal analgica de 010 V o 420 mA proporcional a la posicin del borde de la banda.La solucin adecuada para cada aplicacinLos distintos modos de operacin y tipos de equipos permiten el uso de los sensores microsonic en mltiples aplicaciones de tcnicas de automatizacin.DIN EN 60947-5-2 (norma de detectores de proximidad)DIN EN 61000-4-2 (resistencia a la descarga electrosttica)DIN EN 61000-4-3 (resistencia a la influencia de la alta frecuencia)DIN EN 61000-4-4 (transitorios rpidos)EN 55011 (emisin de perturbaciones)IEC 60068-2-6 (resistencia a la fatiga por vibracin)EN 60529 (tipo de proteccin)

Todos los sensores cumplen las exigencias de las normas alemanas (DIN) y europeas (EN)

Posicionamiento del robotPara posicionar brazos de robot resultan muy apropiados, debido a sus reducidas dimensiones, lossensores ultrasnicos pico+en casquillo roscado M18 o lossensores zwsen carcasa rectangular.

Control de caja enteraLossensores ultrasnicos mic+y lossensores ultrasnicos pico+resultan apropiados para aplicaciones tales como el control de caja llena y vaca o el escaneado de botellas vacas de PET sobre una cinta transportadora. La sincronizacin integrada en ambas familias de sensores simplifica el montaje de una lnea de sensores.

Reconocimiento de personasSi se debe detectar personas, se recomienda elegir un sensor ultrasnico cuyo alcance supere claramente la distancia de medicin requerida. Cuanto mayor sea el alcance del sensor, ms baja es su frecuencia ultrasnica. Y cuanto menor sea la frecuencia ultrasnica, mayor es la eficacia en la deteccin de telas de confeccin absorbentes como, por ejemplo, lana.

PosicionamientoEn el escaneado de cristales u otras superficies lisas y planas es importante tener en cuenta que el sensor ultrasnico mide perpendicularmente a la superficie.

Medicin de altura y anchuraUsando variossensores ultrasnicos mic+osensores ultrasnicos pico+pueden efectuarse mediciones tridimensionales de cajas de tamaos que van de pequeo a grande. A tal fin se dispone de sensores con diferentes alcances.

Medicin de nivel de llenadoPueden detectarse niveles de llenado de unos pocos milmetros hasta 8 metros. Existen sensores ultrasnicos con una o dos salidas de conmutacin para la regulacin mn./mx. o bien con salida analgica de 0 10 V y 4 20 mA. Se dispone tambin de versiones resistentes a agentes qumicos de lossensores ultrasnicos crm+ohps+.

Regulacin de lazoUn sensor ultrasnico con salida analgica mide en el lazo desde arriba, regulando la alimentacin de material en funcin de la profundidad del lazo. En lazos inestables lateralmente el sonido puede ser reflejado muy rpidamente en las mediciones desde arriba. Por eso se recomienda medir contra el lazo desde abajo, como se muestra en la figura.

Control de portadores de cargasSiempre que la forma o posicin del objeto a escanear absorba el sonido, o lo refleje por su modelado o posicin dentro del portador de carga, se debe aplicar una solucin con barrera de dos vas o de reflexin. En estos casos se coloca un reflector auxiliar detrs del objeto a escanear propiamente dicho. El sensor ultrasnico con salida de conmutacin y modo de ventana emite una seal no bien el objeto tapa al reflector.

Control de calidaden una mquina embaladora. Hay una amplia variedad de sensores ultrasnicos para la deteccin de objetos en procesos veloces: lossensores ultrasnicos zwsen carcasa rectangular, lossensores sksen modelo miniatura, lossensores ultrasnicos pico+en casquillo roscado M18 con cabeza acodada opcional einterfaz IO-Link.

Medicin de nivel de llenado en sobrepresin de 6 barson posibles con lossensores hps+. Los sensores son, adems, resistentes a agentes qumicos y pueden conseguirse en versin con dos salidas de conmutacin pnp o bien con salida analgica y de conmutacin.