Guia de Conhecimento dos Sensores Ultrassônicos (Parte 5): Instalação e Montagem Simples

Os objetos que estiverem sendo detectados podem entrar no feixe sonoro por qualquer lado. Os pontos de detecção antecipados podem ser aproximados com precisão usando os intervalos e as curvas de resposta especificados nas folhas de dados do sensor ultrassônico.

Os sensores ultrassônicos detectam sólidos, líquidos e pós. As propriedades da superfície do objeto são essenciais para a avaliação do eco do sensor. Superfícies planas e lisas em ângulos retos para o feixe produzem reflexos ideais. Para garantir uma detecção confiável, o desvio angular da placa de medição não deve exceder 3°.

As propriedades do material como transparência, cor ou tratamento de superfície (polida ou fosca) não representam nenhum efeito em relação a eficácia da detecção. As superfícies irregulares refletem a energia acústica em várias direções, diminuindo o range de detecção geral. Por outro lado, as superfícies irregulares permitem um desvio angular maior devido a reflexão predominantemente difusa do sinal do ultrassom.

Essa característica pode ser usada para detectar níveis de enchimento ou pilhas de materiais de granularidade grossa com um desvio angular de até 45° (num range reduzido).

Os seguintes objetos podem ser detectados de maneira altamente eficaz:

• Todos os objetos lisos e sólidos alinhados perpendicularmente ao ângulo do feixe
• Todos os objetos sólidos com uma superfície rugosa que produzem reflexões difusas e que estão alinhados aleatoriamente
• Superfícies de líquidos a um ângulo inferior a 3° em relação ao eixo do feixe

Os seguintes objetos são mal detectados:

• Materiais que absorvem os sinais ultrassônicos, como feltro, algodão, tecidos ásperos ou espuma
• Materiais com temperaturas superiores a 100 °C

Nesses casos, um sensor tipo barreira é aplicável.

A curva de resposta dos sensores ultrassônicos é chamada de feixe sonoro. Os objetos são detectados no feixe se eles refletirem som suficiente para o sensor. A curva de resposta depende das propriedades refletivas do objeto. Por isso, disponibilizamos diagramas do feixe sonoro de vários objetos padrão nas nossas folhas de dados. O feixe não tem os limites precisamente definidos e pode sofrer alterações devido a influências ambientais, como temperatura ou umidade.

Se objetos acusticamente reflexivos indesejados estiverem presentes em uma aplicação, é necessário que haja uma folga ao redor do feixe sonoro. Essa é a única maneira de evitar mudanças causadas por reflexões indesejadas.

A curva de resposta 2 (barra circular de 25 mm) pode ser utilizada para orientação no caso de objetos pequenos, circulares ou mal reflexivos. Ela também pode ser usada para superfícies lisas montadas paralelamente na direção do feixe do sensor ultrassônico (parede interna de contêiner, tubos). É necessário fornecer uma folga correspondente a pelo menos uma curva de resposta 1 (painel plano de 100 mm x 100 mm) para objetos maiores com boas propriedades de reflexão (interferência de bordas).

Se não for possível manter as folgas, muitos sensores ultrassônicos da Pepperl+Fuchs oferecem a opção de modificar o feixe sonoro. Esse procedimento pode ser realizado através da função Teach-in ou com uma interface e software de programação. O software pode ser usado para suprimir seletivamente muitos objetos que estejam interferindo o range de detecção.

Afim de evitar interferência dos sensores ultrassônicos que funcionam no mesmo range de detecção e são montados em paralelo, é necessário observar as distâncias mínimas entre os sensores, conforme especificado nas ilustrações abaixo. Os valores especificados na tabela apresentada devem ser considerados como orientações. Eles se aplicam se os ângulos do feixe estiverem alinhados paralelamente uns aos outros e as superfícies dos objetos estiverem em ângulos retos em relação aos eixos do ângulo do feixe. O espaçamento necessário (X) depende do alinhamento, do tipo e da superfície do alvo localizado dentro do feixe de som.

 

Os intervalos indicados na tabela abaixo devem ser observados em caso de montagem oposta. Se ocorrer interferência, pode ser necessário aumentar o espaçamento (X) ou, se apropriado, ativar o recurso de sincronização ou multiplexação. Sensores ultrassônicos sincronizados e não sincronizados não devem ser montados de maneira oposta.