Sensores de ultra-sons – encontre fabricantes e fornecedores

Os sensores ultra-sónicos são sistemas de medição e deteção sem contacto que utilizam ondas sonoras acima do alcance da audição humana para medir distâncias, detetar objectos, monitorizar níveis de enchimento e determinar posições sem contacto.

Estão entre as tecnologias de sensores mais robustas da indústria, uma vez que funcionam independentemente das condições de luz, cor ou transparência dos objectos. Devido a estas propriedades, os sensores ultra-sónicos são utilizados em automação, logística, tecnologia automóvel, tecnologia médica e muitas outras áreas.

Abaixo encontrará a funcionalidade e os tipos de sensores de ultra-sons, a sua utilização e áreas de aplicação, bem como as suas vantagens, limitações e restrições que devem ser consideradas:

Como funcionam os sensores ultra-sónicos:

Os sensores ultra-sónicos funcionam de acordo com o princípio do eco.
Um transdutor no sensor emite impulsos ultra-sónicos curtos que se propagam como ondas sonoras através do ar ou de outro meio.
Quando estas ondas atingem um objeto, são reflectidas e recebidas novamente pelo sensor.
O sensor mede o tempo entre a transmissão e a receção do sinal. A distância até ao objeto é calculada a partir deste tempo de trânsito, tendo em conta a velocidade do som.

Os aspectos funcionais centrais são:

1. Geração de som:
   Os transdutores piezoeléctricos geram impulsos sonoros de alta frequência, normalmente na gama de 20 kHz a várias centenas de kilohertz.
2. Propagação do som:
   As ondas sonoras propagam-se em forma de cone. O ângulo de abertura influencia o alcance de deteção e a fiabilidade da deteção.
3. Receção de eco:
   O sinal refletido é recebido e avaliado pelo sensor. A intensidade e a qualidade do eco dependem da forma, do tamanho e do material do objeto.
4. Processamento do sinal:
   Os circuitos electrónicos filtram os sinais de interferência, compensam as influências ambientais e calculam valores de medição precisos.

Tipos de sensores ultra-sónicos:

1. Sensores de distância:
   Estes sensores fornecem valores de medição contínuos ao longo da distância entre o sensor e o objeto.
   As aplicações típicas incluem medição de nível, posicionamento e controlo de altura.
2. Sensores de proximidade e presença:
   Estes sensores comutam quando é atingida uma distância definida.
   As áreas de aplicação incluem deteção de objectos, prevenção de colisões e tarefas de contagem.
3. Sensores ultra-sónicos de reflexão e de barreira:
   Com sensores de reflexão, o eco do próprio objeto é avaliado.
   Os sistemas de barreira funcionam com um emissor e um recetor separados e são adequados para distâncias maiores.
4. Sensores ultra-sónicos de forquilha:
   O transmissor e o recetor estão dispostos numa caixa em forma de U.
   São adequados para a deteção precisa de pequenos objectos ou materiais finos.
5. Sensores de área:
   Vários lóbulos sonoros geram uma ampla área de deteção.
   Ideal para monitorização de presença ou deteção de volume.
6. Sensores de meios e líquidos:
   Especialmente concebidos para líquidos, pós ou materiais a granel.
   Funcionam sem contacto e são insensíveis à espuma ou à turbidez.

Áreas de utilização e aplicação dos sensores ultra-sónicos:

1. Automação industrial:
Medição de distâncias e deteção de posições, proteção contra colisões para máquinas e robôs, deteção de objectos independentemente da cor e da transparência.

2. Logística e tecnologia de transporte:
Deteção de embalagens e paletes, medição da altura e do volume, monitorização de congestionamentos e de espaços vazios.

3. Engenharia de processos e processos:
Medição de nível em tanques e silos, deteção de líquidos e materiais a granel.

4. Tecnologia automóvel:
Ajudas de estacionamento, sistemas de aviso de distância, deteção de obstáculos.

5. Tecnologia médica:
Monitorização de líquidos, deteção de proximidade em dispositivos.

6. Tecnologia de edifícios e ambiente:
Deteção de presença, controlos automáticos de portas e luzes.

Vantagens dos sensores ultra-sónicos:

• Independente da cor e da transparência: mesmo objectos transparentes, escuros ou altamente reflectores são detectados de forma fiável.
• Insensíveis às condições de luz: Funcionam no escuro, à luz do sol ou em condições de luz variáveis.
• Medição sem contacto: Sem desgaste mecânico, longa vida útil.
• Adequado para ambientes agressivos: A poeira, o nevoeiro ou o vapor afectam apenas ligeiramente o funcionamento.
• Possibilidades de aplicação versáteis: Adequado para objectos sólidos, líquidos e sólidos a granel.
• Integração simples: Interfaces padronizadas e designs compactos.

Limitações e restrições dos sensores de ultra-sons:

Os sensores ultra-sónicos também têm limitações relacionadas com o sistema.

• Resolução limitada em comparação com os sensores laser
• Dependência da temperatura do ar e do fluxo de ar
• Dificuldades com objectos muito pequenos, inclinados ou que absorvem o som

Estes factores devem ser tidos em conta ao fazer uma seleção.

Os sensores ultra-sónicos são componentes de sensores robustos, versáteis e fiáveis para tarefas de medição e deteção sem contacto. O seu modo de funcionamento baseia-se no comprovado princípio do eco, que funciona independentemente das propriedades ópticas dos objectos. A vasta gama de tipos de sensores permite a utilização em inúmeros sectores e aplicações - desde a automação industrial e tecnologia automóvel até à tecnologia de processos e construção. As suas vantagens, como a insensibilidade à luz, cor e transparência, bem como a sua adequação a ambientes agressivos, fazem dos sensores ultra-sónicos uma tecnologia indispensável nos sistemas técnicos modernos.

Aqui encontrará uma visão geral dos pontos mais importantes a considerar na compra de sensores de ultra-sons:

Os sensores ultra-sónicos são indispensáveis em muitas aplicações industriais e técnicas, uma vez que detectam objectos e meios independentemente das suas propriedades ópticas. A sua robustez contra poeira, escuridão ou materiais transparentes torna-os particularmente versáteis. Ao mesmo tempo, os sistemas ultra-sónicos reagem de forma sensível a determinadas condições ambientais e de aplicação. A aquisição profissional requer, portanto, uma análise cuidadosa da aplicação, a fim de garantir a precisão da medição a longo prazo, a fiabilidade e a rentabilidade.

• Tudo começa com uma descrição exacta da tarefa. As questões importantes são:
• Deve ser detectado um objeto ou a distância deve ser medida continuamente?
• Trata-se de uma medição de nível de enchimento, posição, altura ou presença?
• Estão a ser detectados objectos sólidos, líquidos ou materiais a granel?
• Uma descrição exacta da aplicação evita decisões erradas e soluções desnecessariamente complexas.
• Dependendo da tarefa, são utilizados diferentes sensores ultra-sónicos:
• Os sensores de distância fornecem valores de medição contínuos.
• Os sensores de comutação reagem a distâncias definidas.
• Os sensores de garfo são adequados para objectos pequenos e pontos de comutação precisos.
• Os sistemas unidireccionais são úteis para alcances mais longos ou reflexões difíceis.
• Os compradores devem verificar se um dispositivo padrão é suficiente ou se é necessário um design especial.
• A gama de medição deve ser adequada à aplicação e oferecer uma reserva suficiente. Deve ser observado o seguinte:
• Distância mínima e máxima de medição.
• Zonas mortas a curta distância, nas quais não é possível efetuar medições
• Estabilidade da medição em toda a gama de medição
• Os sensores não devem ser operados permanentemente no seu limite de medição superior ou inferior.
• O ângulo de abertura determina a amplitude da gama de deteção.
• Um ângulo de abertura grande facilita a deteção de objectos, mas aumenta o risco de falsas reflexões.
• Um ângulo de abertura estreito permite medições mais precisas, mas requer um alinhamento exato.
• A geometria da aplicação tem de corresponder ao feixe de som.
• Nem todos os objectos reflectem os ultra-sons da mesma forma. Devem ser tidos em conta os seguintes aspectos:
• Tamanho, forma e orientação do objeto.
• Propriedades da superfície e absorção do som.
• Velocidade de movimento.
• Objectos muito pequenos, inclinados ou que absorvem o som podem dificultar a deteção.
• O ambiente tem uma influência considerável na precisão da medição. Factores importantes:
• Temperatura, uma vez que afecta a velocidade do som.
• Correntes de ar que podem distorcer o sinal.
• Poeira, vapor ou nevoeiro.
• Humidade e meios agressivos.
• Os sensores profissionais têm compensação de temperatura e caixas robustas.
• Exatidão, resolução e repetibilidade. Dependendo da aplicação, diferentes caraterísticas de desempenho são decisivas:
• Resolução de medição para medição contínua de distâncias.
• Precisão de comutação para deteção de presença.
• Precisão de repetição para processos estáveis.
• Uma maior precisão aumenta frequentemente os custos e os requisitos de montagem e alinhamento.
• O tempo desempenha um papel importante em aplicações rápidas. Deve ser verificado o seguinte:
• Tempo de ciclo da medição.
• Atraso entre o evento e o sinal de saída.
• Adequação a movimentos rápidos de transportadores ou robots.
• Nem todos os sensores ultra-sónicos são adequados para aplicações de alta velocidade.
• A conceção do sensor tem de corresponder ao sistema. Aspectos importantes:
• Design e dimensões.
• Tipo de montagem e capacidade de alinhamento.
• Proteção contra danos mecânicos.
• A montagem estável e com pouca vibração é crucial para medições reprodutíveis.
• A ligação eléctrica deve corresponder à unidade de controlo. Por favor, tenha em atenção:
• Saídas digitais ou analógicas.
• Tipos de sinais e gamas de tensão.
• Opções de parametrização e diagnóstico.
• Interfaces de comunicação para sistemas modernos.
• Uma boa integração reduz o tempo de colocação em funcionamento e as fontes de erro.
• O custo de instalação e operação é um importante fator de custo.
• Sensores de fácil utilização reduzem os tempos de paragem e os custos de formação.
• Os sensores ultra-sónicos estão frequentemente em funcionamento contínuo. Critérios importantes:
• Qualidade do transdutor e da eletrónica.
• Estabilidade a longo prazo dos valores de medição.
• Classe de proteção e qualidade do material.
• Experiência e apoio do fabricante.
• Sensores fiáveis reduzem os custos operacionais a longo prazo.
• Dependendo da área de aplicação, os requisitos legais devem ser observados:
• Conformidade CE.
• Conformidade com as normas relevantes.
• Requisitos de segurança para aplicações de proteção pessoal.
• Estes aspectos são particularmente importantes em indústrias regulamentadas.
• Além do preço de compra, outros factores também desempenham um papel importante:
• Custos de instalação e colocação em funcionamento.
• Custos de manutenção e substituição.
• Riscos de falha e custos de acompanhamento.
• Um sensor de alta qualidade é frequentemente mais económico a longo prazo do que uma solução de baixo custo.

A compra profissional de sensores ultra-sónicos requer uma visão holística da aplicação, do ambiente, da tecnologia e da relação custo-eficácia. É crucial que a gama de medição, o feixe sonoro, as caraterísticas do objeto e as condições ambientais sejam cuidadosamente combinados entre si. A consideração sistemática destes factores resultará em sistemas de sensores fiáveis, duradouros e precisos que permitem processos estáveis e minimizam os tempos de paragem. Uma seleção bem fundamentada compensa a longo prazo através de uma elevada disponibilidade, baixos custos de manutenção e resultados de medição fiáveis.

Os sensores ultra-sónicos podem ser adquiridos a vários fornecedores. No Exportpages pode encontrar informações completas sobre fabricantes e fornecedores de sensores ultra-sónicos de todo o mundo.