超聲波接近開關(guān)

■突出特點

測量精確至毫米

不受顏色和材料影響， 甚至是透明物體亦可檢測

單獨參數(shù)設(shè)定

小巧，緊湊外殼(M18S)

高重復(fù)精度

全球范圍內(nèi)使用:UL/CSA認(rèn)證

可適用于Ex Zone 2/22

對溫度，噪音，燈光或水不敏感

帶有IQ-Sense的傳感器

■PXS系列超聲波接近開關(guān)按照其技術(shù)類型和設(shè)計特性進行分類:

SIMATIC傳感器

PXS100緊湊系列K0，緊湊系列3SG16，直通波束傳感器

PXS200緊湊系列M30 K1，緊湊系列M18S，緊湊系列K08，緊湊系列K21

PXS300緊湊系列M30 K2，緊湊系列M18，緊湊系列K65

PXS400緊湊系列M30 K3

PXS800緊湊系列M18 ATEX，緊湊系列M30 K3ATEX

PXS900雙層板監(jiān)控

■應(yīng)用

超聲波傳感器具有超出您的想象的眾多應(yīng)用領(lǐng)域:

填充物位和高度感測

間隔測量

線圈直徑感測

瓶子計數(shù)

尺寸測量

材料堆積高度測量

直徑和速度測量

輪廓測量

回路監(jiān)控

質(zhì)量檢驗

距離監(jiān)視

填充液面測量

尺寸測量 材料堆積高度測量

直徑和速度測量 輪廓測量

回路監(jiān)控 質(zhì)量檢驗

距離監(jiān)視 物料、液位測量

■功能

超聲波接近開關(guān)只借助于空氣介質(zhì)進行工作，可以檢測可反射超聲波的任何物

體。傳感器循環(huán)發(fā)射超聲波脈沖。這些脈沖被物體反射后，所形成的反射波被

接收并轉(zhuǎn)換成一個電信號。入射回波的探測是根據(jù)其強度，而回波強度則取決

于物體和超聲波接近開關(guān)之間的距離。超聲波接近開關(guān)按照反射波傳播原理進

行工作，即評估發(fā)射的脈沖和反射波脈沖之間的時間差。傳感器的結(jié)構(gòu)可使超

聲波波束以錐形的形式發(fā)射。只有位于此聲錐中的反射物體才得到檢測。在傳

感器表面與感應(yīng)范圍之間的盲區(qū)內(nèi)，反射波因物理原因而無法被評價。

■聲錐

■分辨率

分辨率是使接近開關(guān)的輸出發(fā)生改變的到物體的距離的最小改變。內(nèi)部分辨率

為256或4096步。如果在邊城過程中輸入超過此分辨率的數(shù)值，則程序會自動

對它們進行校正。校正過的值會顯示在窗口中并帶有一條消息。

■示例

超聲波接近開關(guān)3RG6014 - (60 - 600 cm)

對于60至600cm 的感應(yīng)距離，分辨率為1.3 mm:6000 mm - 600 mm = 5400 mm

5400 mm/4096 = 1.3 mm(12 bit)

如果測量范圍受到限制，則步距大小就會降低，因為被分為4096步的距離降低

了。但最小步距值被電子電路限制為1mm。如果感應(yīng)距離受到限制，則分辨率就

會提高。

■溫度補償

小型系列M30 K2，M30 K3和M18以及模板化系列II超聲波接近開關(guān)安裝有溫度傳

感器和用于平衡由溫度變化所引起的工作距離改變的補償電路?？梢栽谡麄€溫度

范圍內(nèi)進行溫度補償。這意味著可以取得±1.5%(小型系列M30 K2和M30 K3)或

±2.5%(小型系列M18)的絕對精度。

■帶開關(guān)量輸出的工作模式

帶開關(guān)輸出的超聲波接近開關(guān)(圖中顯示了帶常閉功能的傳感器)可以根據(jù)其類型

在以下模式中使用。

僅為發(fā)射器，僅為接收器

在此工作模式下的每種情況下都需要兩個超聲波接近開關(guān)。一個用作接收器，另

一個用作發(fā)射器。共有兩種可能的應(yīng)用:

■直通波束傳感器

只對接近開關(guān)之間是否存在物體進行評估。距離是正常距離的兩倍。工作距離的

調(diào)節(jié)和模擬量輸出的評估在此情況下并不重要。

■活動測量系統(tǒng):

超聲波信號從發(fā)射器到接收器的傳播時間得到測量。為此，必須將兩個接近開關(guān)

的允許輸入連接在一起。接近開關(guān)的選件仍然可用，其范圍為正常范圍的兩倍。

發(fā)射器和接收器

這是超聲波接近開關(guān)的正常工作模式;它的作為一個典型的接近開關(guān)使用。

■漫射傳感器:

在此情況下，被檢測的物體充當(dāng)反射器。一旦物體進入預(yù)設(shè)的工作距離，來自此

物體的反射波可引起接近開關(guān)的輸出信號發(fā)生改變。

■反射傳感器:

在此情況下，在接近開關(guān)的對面要安裝一個永久安裝的反射器(如一塊小金屬板

)。工作距離根據(jù)此反射器進行調(diào)節(jié)。如果接近開關(guān)和反射器間的通路被阻斷，

則傳感器就檢測不到反射器，因而在開關(guān)輸出處觸發(fā)一個變化。

■超聲波接近開關(guān)的結(jié)構(gòu)非常堅固，對臟污、振動和環(huán)境噪聲不敏感。

■食品加工行業(yè)應(yīng)用

若用于食品或腐蝕性化學(xué)物質(zhì)中，根據(jù)要求，超聲波傳感器還可采用特氟龍薄膜

進行保護，并配以不銹鋼外殼。使用超聲波技術(shù)的超聲波接近開關(guān)可以檢測各種

類型的物體，包括各種液體、粉末或顆粒以及有色和透明物體。不管物體表面是

粗糙還是光滑，是清潔還是臟污，是潮濕還是干燥，對于sonar-BERO來說都不重

要。甚至在最大工作距離上，所有物位或光滑表面都可以可靠得到檢測，與聲錐

的角度偏離最大可達大約3°。根據(jù)物體的峰- 谷高度，角度偏離可能更高。通

常，物體可以從各個方向進入聲錐。

■用于Ex Zone 2/22的接近開關(guān)

超聲波接近開關(guān)PXS800已通過EU Guidline94/9/EG(ATEX)Appendix V III

認(rèn)證。包括:

Gas EX II 3G EEx nA II T6 X

Dust EX II 3D IP65 T 80°C X

通過ATEX認(rèn)證的超聲波式接近開關(guān)的功能與標(biāo)準(zhǔn)接近開關(guān)相同。

■人身安全

由于其固有的物理性質(zhì)，超聲波接近開關(guān)不能用于與安全有關(guān)的應(yīng)用例如(保護

人身安全)。

■其它信息

1、有效表面---------超聲波接近傳感器的有效表面是發(fā)射和接收超聲波的表面

(IEC)。

2、參考軸---------參考軸是與有效表面垂直并通過其中心的軸(IEC)。

3、感應(yīng)范圍---------感應(yīng)范圍是指可以設(shè)置工作距離的范圍 (IEC)。對于超聲波

接近開關(guān)而言，感應(yīng)范圍是3cm至10m，取決于傳感器類型。傳感器的結(jié)構(gòu)可使

超聲波波束以錐形的形式發(fā)射。只有位于此聲錐中的反射物體才得到檢測。在

傳感器表面與感應(yīng)范圍之間的盲區(qū)內(nèi)，反射波因物理原因而無法被評價。

4、工作距離-------工作距離是目標(biāo)沿參考軸接近有效表面時引起輸出處信號發(fā)生

改變的距離( IEC)。

5、額定工作距離sn------額定工作距離是用于定義工作距離的一個常規(guī)變量。不

考慮被測物體的散射以及由電壓或溫度等外部影響所引起的變化(IEC)。

6、實際工作距離Sr--------實際工作距離是指在確定的溫度、電壓和安裝條件

下，一個特定接近開關(guān)的工作距離(IEC)。

7、精 度--------準(zhǔn)確度是指真實距離與指示值之間的一個允許誤差。聲納型

接近開關(guān)的精度取決于內(nèi)部公差以及空氣的某些物理參數(shù)如濕度、大氣壓力和

空氣移動。這些參數(shù)會影響聲音傳播時間，因而影響接收到的測量值。

8、大氣壓力-------在永久性位置處任何其它的大氣變化對聲音傳播時間的影響可

忽略不計。在海拔高度和3000m高度之間，聲音傳送速度下降不到1%。聲音

無法在真空中傳播。

9、空氣濕度-------在室溫和更低溫度下，濕度對聲音傳播時間的影響可忽略不

計。在較高溫度下，聲音的傳播速度會隨濕度的增加而增加。聲音傳播時間取

決于空氣的溫度。在這里，將20°C 的空氣溫度用作參考值。聲音速度隨空氣

溫度的變化為0.17%/K。這種與溫度相關(guān)的聲音傳播時間的改變意味著，隨著

溫度的上升，到物體的距離似乎縮短了。舉例來說，+10°C 的的溫度改變將導(dǎo)

致聲音速度改變大約+1.75%，因此，工作距離就會改變+1.75%。

10、氣體類型------超聲波接近開關(guān)設(shè)計用于在大氣中工作。如果在其它種類氣體

中使用該傳感器，則聲音速度和衰減數(shù)值的不同會導(dǎo)致顯著的測量誤差甚至出

現(xiàn)故障(例如在一氧化碳中)。

11、氣 流-------因空氣流動方向和流動速度不斷變化而引起的聲音速度的改

變無法用通常使用的公式進行定量。高溫物體(例如灼熱的金屬)會引起空氣擾

動。這種擾動的空氣會使超聲波發(fā)生散射或偏轉(zhuǎn)。無法生成可被評價的反射

波。

12、降 水--------以雨、雪形式出現(xiàn)的低程度的降水對超聲波接近開關(guān)的功能

不會產(chǎn)生不利影響。但不要使傳感器表面變得潮濕。結(jié)露是允許的。

13、噴 漆--------這對超聲波接近開關(guān)的功能沒有明顯影響。但為了防止對傳

感器的靈敏度造成有害影響，不應(yīng)將油漆噴到傳感器有效表面上。

14、外部聲音---------外部聲音與系統(tǒng)產(chǎn)生的反射波是有區(qū)別的，它通常不會引

起故障。

15、重復(fù)精度R---------重復(fù)精度是指在確定條件下真實工作距離sr上的變化

(IEC)。重復(fù)精度是在23°C(±5°C)、在規(guī)定范圍相對濕度內(nèi)和確定電源電壓

下在8小時內(nèi)測量得到的。超聲波接近開關(guān)的重復(fù)精度為滿刻度的0.15%。

超聲波接近開關(guān)，可檢測到2.5cm至10m內(nèi)的任何物體。超聲波接近開關(guān)用于檢測不同材料、外形、顏色或濃度的物體，具有極佳的精確性、靈活性和可靠性。其應(yīng)用范圍非常廣泛。不管是液位測量還是高度測量，不管是距離測量還是裝瓶計數(shù)，不管是2.5cm 還是10m，各種不同特性的物體都可檢測。并且可以是固體、液體、粉末，甚至上透明物體。檢測與表面的性質(zhì)無關(guān)，表面可以粗糙或平滑、清潔或臟污、潮濕或干燥。接近開關(guān)傳感器結(jié)構(gòu)非常堅固，對臟物、環(huán)境光線或噪聲不敏感。