Czujniki ultradźwiękowe nadają się do wszechstronnego zastosowania. Dzięki wykorzystaniu ultradźwięków czujnik jest odporny na pracę w trudnych warunkach takich jak mgła, pył czy dym, czyli tam, gdzie czujniki optyczne miałyby problem. Obiekty, jakie czujnik ultradźwiękowy ma wykrywać, nie ograniczają się do ciał stałych, ale mogą to być również obiekty płynne lub ziarniste, a nawet pyły. Czujnik wykrywa również obiekty przeźroczyste, o wysokim połysku oraz takie, których kolor się zmienia.
Podział czujników ultradźwiękowych
Ze względu na budowę czujniki możemy podzielić na czujniki zbliżeniowe, refleksyjne oraz wiązkowe. Każdy z czujników ma swoją specyfikę działania, a co za tym idzie, każdy z czujników powinien być wykorzystany w taki sposób, aby najlepiej spełniał swoją funkcję.
Czujniki zbliżeniowe
To czujniki, które przeznaczone są do wykrywania obiektów za pomocą ultradźwięków. W jednej obudowie znajduje się zarówno nadajnik jak i odbiornik, a specjalny przetwornik dźwiękowy umożliwia naprzemienną transmisję i odbiór fal dźwiękowych. Czujniki tego typu mogą być wyposażone w funkcję uczenia się, dzięki czemu oferują łatwiejszą i bardziej zróżnicowaną obsługę. Czujniki tego typu przeznaczone są przykładowo do pomiaru odległości lub do pomiaru wysokości.
Czujniki retrorefleksyjne
Czujnik retrorefleksyjny działa w ten sam sposób co ultradźwiękowy czujnik zbliżeniowy. Pomiar propagacji dźwięku określa odległość od czujnika do reflektora lub do obiektu w zakresie pomiarowym. Za odbłyśnik może służyć dowolny nieruchomy przedmiot, który odbija dźwięk. Czujniki retrorefleksyjne stosowane są przy przedmiotach, których kształt jest nieregularny lub są nieregularnie nachylone oraz przy materiałach dźwiękochłonnych.
Czujniki wiązkowe
Ultradźwiękowe czujniki wiązkowe charakteryzują się krótkim czasem odpowiedzi oraz dużym zasięgiem. Budowa tych czujników polega na umieszczeniu nadajnika i odbiornika w dwóch oddzielnych obudowach. Fale dźwiękowe są emitowane w sposób ciągły, a odbiornik reaguje wtedy gdy jakiś obiekt przerywa emitowaną falę. Te rodzaje czujników znajdują zastosowanie przy wykrywaniu obiektów w krótkich odstępach czasu, liczeniu przedmiotów z materiałów trudnych do wykrycia, monitorowania materiałów przeźroczystych, a także poziomu w zbiornikach i silosach.
Przeznaczenie sensorów ultradźwiękowych
Wybierając spośród rodzajów sensorów ultradźwiękowych, warto przed zakupem zwrócić uwagę na obiekt, jaki ma być przez czujnik wykrywany. Jako przykład można podać maszynę w przemyśle drukarskim, której główny problem polega na tym, że zdarza się jej pobieranie podwójnego arkusza. W takiej sytuacji dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie ultradźwiękowego czujnika wiązkowego, który cały czas monitoruje przechodzący papier na całej długości, a jeżeli nadajnik doświadczy spadku będzie to oznaczało, że maszyna pobrała podwójny arkusz papieru.
Obudowa sensora ultradźwiękowego
Drugim istotnym aspektem jest obudowa sensora ultradźwiękowego. W zależności od zastosowania należy wybrać czujnik o takich wymiarach, aby był możliwy do zamontowania oraz z takiego tworzywa, które nie wpływa na środowisko zewnętrzne. W tym wypadku jako przykład można podać zastosowanie czujników ultradźwiękowych przy produkcji żywności gdzie materiał, z jakiego wyprodukowany jest czujnik, ma niebagatelne znaczenie. Aby umieścić czujnik w pobliżu żywności, musi on być odporny na korozję i spełniać podstawowe standardy higieny, a więc w tym wypadku dobrym wyborem będzie czujnik ze stali nierdzewnej.
Zakres pomiarowy sensorów ultradźwiękowych
Należy się zastanowić, w jakiej odległości od czujnika będzie przemieszczał się obiekt i dobrać taki czujnik, który będzie odpowiedni. Czujniki występują w różnych rozmiarach, z czym wiąże się różnica w zakresie ich pracy. Należy również pamiętać, że każdy czujnik ma strefę nieczułości, tuż przed okiem czujnika, gdzie czujnik nie będzie działał poprawnie.
