Датчик бесконтактный ультразвуковой UDВ.18 Руководство
Назначение
Изделия серии UDB.18 — инновационные датчики, предназначенные для высокоточного контроля и автоматизации процессов обработки плоских материалов. Они обнаруживают наличие двух и более листов материалов, а также точно измеряют их толщину. Датчики имеют дискретные транзисторные выходы, что позволяет автоматически управлять производственными процессами. Это уникальное решение находит применение в различных промышленных отраслях, включая производство упаковочных материалов, обработку металлических листов, текстильную, бумажную и пластиковую промышленность. Датчики UDB.18 — просты в установке, надежны и способствуют оптимизации производственных процессов, что делает их востребованным решением для современных промышленных систем.
Принцип работы
Принцип работы датчиков серии UDB.18 основан на передаче ультразвуковых импульсов через материал при помощи излучателя датчика. Когда ультразвуковые импульсы проходят через материал, они вызывают вибрацию, что приводит к ослаблению звукового сигнала, который выходит с противоположной стороны материала. Приемный элемент, расположенный с другой стороны материала, получает этот ослабленный сигнал и передает данные в приемный блок, где анализируется интенсивность звуковой волны.
Когда на листы материала накладываются друг на друга (сдваивание листов), интенсивность звуковой волны снижается (как показано на рисунке 1). Это изменение интенсивности звука обнаруживается приемным блоком, и на основе этих измерений формируется соответствующий алгоритм. Этот алгоритм позволяет датчикам определять наличие и толщину листов материала, а также обнаруживать их сдваивание, что делает эти датчики незаменимыми для контроля и мониторинга технологических процессов, связанных с обработкой листовых материалов.
Технические характеристики
| Номинальный рабочий диапазон, мм (между приемником и излучателем) | 20…60 |
| Слепая зона перед излучателем и приемным элементом, мм | 7 |
| Допустимое отклонение от перпендикуляра к поверхности контролируемого материала | 45° |
| Тип выходного сигнала | 3хPNP/NPN ( ≤200 мА) |
| Время готовности к работе после подачи питания, мс | Не более 500 |
| Напряжение питания | 10…30 В постоянного тока |
| Защита от перегрузки, мА | 200 |
| Ток потребления без нагрузки, мА | ≤ 30 |
| Тип корпуса | Цилиндрический с резьбой М18х1 |
| Материал корпуса | Пластик, никелерованная латунь, полиуретановая пена |
| Сигнализация срабатывания | Светодиод на корпусе |
| Степень защиты корпуса | IP67 |
| Подключение | Кабель 6-жильный (ПвП), 2 метра |
| Рабочая температура, °C | -25…+70 |
| Относительная влажность | Не более 95 %, без образования конденсата |
| Атмосферное давление, мм рт. ст. | 460…918 |
| Температура хранения, °C | -40…+85 |
| Вес датчика | 180 гр |
Установка датчика
Датчики серии UDB.18 обладают гибкостью установки и могут быть размещены в различных положениях, при соблюдении определенных условий. Монтаж излучателя и приемника осуществляется на оптимальном расстоянии от 20 до 60 мм друг от друга. Это расстояние позволяет обеспечить стабильную и надежную работу датчиков.
Для гарантированного срабатывания датчиков, необходимо, чтобы ось датчика была перекрыта объектом на минимум 10 мм. Такое перекрытие обеспечивает достаточное воздействие на датчик, позволяя ему надежно определять наличие и толщину материала между излучателем и приемником.
Не допускается наклон корпусов приемного блока и излучателя относительно друг друга более чем на 1°.
Отклонение соосности корпусов приемного блока (или приемного элемента) и излучателя должно быть не более 1 мм.
Для оптимальной работы с разными материалами рекомендуется различные способы установки датчиков серии UDB.18:
- Для бумаги и тонких пленок:
- Датчики следует устанавливать под прямым углом к поверхности контролируемого материала. Этот способ обеспечивает надежное и точное обнаружение тонких материалов, таких как бумага и пленки.
- Для тонких листов металла или толстых пластиковых пленок (например, кредитных карт):
- Датчики следует устанавливать под углом 27° от перпендикуляра к поверхности контролируемого материала. Такой угол обеспечивает оптимальную работу с тонкими металлическими листами или толстыми пластиковыми пленками.
- Для толстой бумаги или картонных материалов:
- Датчики следует устанавливать под углом от 27° до 35° от перпендикуляра к поверхности контролируемого материала. Такая установка позволяет избежать ложных срабатываний и обеспечивает надежный контроль при работе с толстыми бумажными или картонными материалами.
Эти рекомендации позволяют оптимизировать работу датчиков UDB.18 в зависимости от типа материала, обеспечивая точность и надежность контроля в различных промышленных приложениях.
Подключение датчика
Для подключения датчиков серии UDB.18 используется 2-метровый кабельный вывод, который находится на торце корпуса датчика. Ниже представлено цветовое обозначение контактов и схемы подключения:
Цвет: Коричневый
Назначение: Питание +Uпит (напряжение питания)
Диапазон напряжения: 10…30 В
Цвет: Розовый
Назначение: Teach-in (режим обучения)
Данный контакт служит для настройки и калибровки датчика и используется в процессе его настройки.
Цвет: Белый
Назначение: Выход (обнаружен 1 лист)
Данный контакт предоставляет информацию о том, что был обнаружен один лист материала.
Цвет: Черный
Назначение: Выход (обнаружено 2 листа)
Этот контакт сигнализирует о том, что было обнаружено два листа материала.
Цвет: Серый
Назначение: Выход (обрыв: листы отсутствуют)
Данный контакт предупреждает об отсутствии листов материала или обрыве в проходящей зоне датчика.
Цвет: Синий
Назначение: Заземление -Uпит (0 В)
Этот контакт предназначен для заземления и возвращения обратного тока, и он соединяется с нулевым потенциалом (0 В).
С помощью этой цветовой схемы и кабельного вывода, подключение датчиков становится удобным и простым, обеспечивая эффективную работу в различных промышленных приложениях.
Схема подключения
UDB.18-060-NO3, -NC3
UDB.18-060-PO3, -PC3
Органы индикации
Для сигнализации о состоянии датчика используется светодиодный индикатор на корпусе датчика:
- Не горит (отключен): Датчик находится в выключенном состоянии или не получает питание.
- Горит зеленый: Обнаружен один лист материала. Зеленый свет указывает, что датчик успешно обнаружил один лист.
- Горит красный: Обнаружено два листа материала. Красный свет указывает на то, что датчик обнаружил два листа, что может быть нежелательным в определенных процессах.
- Горит желтый: Обрыв: листы отсутствуют. Желтый свет указывает, что между излучателем и приемником датчика нет материала или обнаружен обрыв, что может указывать на проблемы с проходящим материалом.
- Моргает желтый и зеленый: Датчик находится в режиме обучения. Этот режим позволяет настроить и калибровать датчик перед его использованием.
- Моргает красный: Обучение не пройдено (избыточная толщина листа). Красный мигающий свет указывает, что датчик не прошел обучение или обнаружил избыточную толщину материала, что может потребовать повторной настройки.
Настройка датчика на материал (режим teach-in)
Для корректной работы датчиков серии UDB.18 необходимо провести процесс настройки совместно с определяемым объектом. Вот пошаговая инструкция настройки:
- Отключите контакт «teach-in» от контакта «-Uпит» (0 В). Убедитесь, что контакты не соединены, чтобы перейти в режим обучения.
- Включите датчик и дождитесь мигания желтого и зеленого индикаторов. Подождите, пока индикаторы начнут мигать.
- Поместите один лист материала между приемником и излучателем. Когда объект будет обнаружен, зеленый индикатор замигает. Затем кратковременно соедините контакт «teach-in» и контакт «-Uпит» (0 В), чтобы зеленый индикатор зафиксировался и стал гореть. Таким образом, датчик будет обучен на один лист материала.
- Поместите два листа материала между приемником и излучателем. Когда датчик обнаружит два листа, красный индикатор начнет мигать. Затем кратковременно соедините контакт «teach-in» и контакт «+Uпит» (напряжение питания), чтобы красный индикатор продолжил мигать. После этого кратковременно соедините контакт «teach-in» и контакт «-Uпит» (0 В), чтобы красный индикатор зафиксировался и стал гореть. Таким образом, датчик будет обучен на обнаружение двух листов материала.
- По окончании настройки отключите питание. Процесс настройки завершен.
- Соедините контакты «teach-in» и «-Uпит» (0 В) вместе. Теперь настройка закончена.
- Включите датчик. Он готов к работе.
Эта последовательность действий обеспечивает правильную работу датчиков и позволяет им успешно определять объекты в зависимости от их количества.
Эксплуатация
Во время эксплуатации и обслуживания датчиков серии UDB.18 необходимо строго соблюдать требования «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил охраны труда при эксплуатации электроустановок». Перед включением датчика, следует убедиться, что все соединения выполнены правильно, и силовые и сигнальные провода не перепутаны, так как неправильное подключение может привести к серьезному повреждению датчика и травмам персонала.
При эксплуатации датчика следует учитывать следующие факторы, которые могут влиять на его точность и рабочий диапазон:
- Условия окружающей среды: Температура, влажность воздуха, скорость потока воздуха и атмосферное давление могут повлиять на скорость распространения и затухание звуковой волны, что, в свою очередь, может повлиять на точность измерений датчика.
- Образование инородных материалов на чувствительном элементе датчика: В процессе работы датчика на его поверхности могут образовываться вода, пыль и другие вещества, которые могут привести к неправильной работе или выходу из строя датчика. Чтобы предотвратить это, необходимо защищать датчик от внешних воздействий, регулярно производить чистку и, при необходимости, использовать отражатель, если датчик устанавливается под углом.
