برای اندازه گیری فاصله، سنسور لیزری همیشه انتخاب بهتر و سنسور التراسونیک همیشه گزینه ارزان‌تر و کم دقت‌تر نیست؛ نتیجه به مدل، هدف اندازهگیری و شرایط نصب بستگی دارد. سنسور التراسونیک با زمان رفت و برگشت موج صوتی فاصله را برآورد می‌کند و می‌تواند در تشخیص بعضی سطوح شفاف یا با رنگ‌های متفاوت، بدون وابستگی به نور محیط، مزیت داشته باشد.
سنسور لیزری با دریافت بازتاب نور کار می‌کند و در بسیاری از کاربردها نقطه اندازهگیری باریک‌تر، پاسخ سریع‌تر یا تفکیک بهتر هدف کوچک را فراهم می‌کند؛ البته رنگ، بازتابندگی و زاویه سطح ممکن است بر سیگنال نوری اثر بگذارد. پس انتخاب سنسور فاصله سنج را با یک عدد عمومی برای «دقت» یا «برد» انجام ندهید.
در این مقاله تفاوت دو فناوری را در معیارهای مشترک می‌بینید، با موقعیت‌هایی آشنا می‌شوید که هر کدام می‌توانند مناسب باشند و یاد می‌گیرید پیش از خرید کدام مشخصات دیتاشیت و شرایط آزمون را بررسی کنید.
تفاوت سنسور التراسونیک و لیزری در یک نگاه
هر دو سنسور بدون تماس فاصله را اندازه می‌گیرند، اما یکی از موج صوتی و دیگری از نور استفاده می‌کند. تفاوت‌های کاربردی آن‌ها را می‌توان این‌طور مقایسه کرد:
|
معیارهای قابل مقایسه |
سنسور التراسونیک |
سنسور لیزری |
|---|---|---|
|
سیگنال اندازهگیری |
پالس صوتی و زمان بازگشت پژواک |
بازتاب نور؛ مثلث بندی یا زمان پرواز، بسته به مدل |
|
وابستگی به ظاهر هدف |
وابستگی کم به رنگ و شفافیت؛ وابسته به بازتاب صوت |
وابسته به دریافت بازتاب نوری و فناوری جبران‌سازی مدل |
|
هدف کوچک یا جزئیات موضعی |
پهنای پرتو و اندازه هدف مهم |
نقطه اندازهگیری باریک در بسیاری از مدل‌ها |
|
سطوح شفاف یا براق |
در صورت بازتاب مناسب صوت، قابل بررسی |
بازتاب یا عبور نور؛ نیازمند مدل‌های تخصصی برای سطوح شفاف و بازتابنده |
|
سرعت و تفکیک |
وابسته به نرخ نمونه برداری و فاصله؛ گاهی محدودتر در هدف متحرک سریع |
بسیاری از مدل‌ها مناسب اندازهگیری سریع یا تغییرات کوچک |
|
عوامل محیطی شاخص |
تلاطم هوا، سطح جاذب صوت، زاویه هدف، دما و محدوده کور |
گرد و غبار، مه، بخار، نور محیط و بازتاب سطح؛ وابسته به طراحی اپتیکی |
|
مبنای انتخاب نهایی |
دیتاشیت مدل و آزمون در محل نصب |
دیتاشیت مدل و آزمون روی سطح واقعی |
این جدول رتبه بندی مطلق دو فناوری نیست. محدوده اندازه گیری، دقت، تکرار پذیری و زمان پاسخ را فقط باید برای مدل‌های مشخص و تحت شرایط آزمون یکسان مقایسه کرد.
سنسورهای التراسونیک و لیزری چگونه فاصله را اندازه می گیرند؟
شناخت روش اندازهگیری روشن می‌کند که چرا یک سنسور روی سطحی خوب جواب می‌دهد و روی هدف دیگر ناپایدار می‌شود:
1. اندازه گیری فاصله با موج صوتی
سنسور التراسونیک موج فراصوت می‌فرستد و با اندازهگیری زمان رفت و برگشت پژواک، فاصله تا هدف را محاسبه می‌کند. بنابراین سرعت صوت و کیفیت بازتاب سطح اهمیت دارند. رنگ و شفافیت نوری معمولاً عامل اصلی نیستند؛ اما سطح جاذب صوت، زاویه نامناسب، هدف کوچک، تلاطم هوا و ناحیه کور می‌توانند بر اندازهگیری اثر بگذارند. مشخصات دقیق این موارد باید در دیتاشیت مدل بررسی شود.
شرکت SICK در مقاله‌ای درباره عملکرد سنسورهای التراسونیک و حوزه‌های کاربرد آن‌ها، عملکرد این سنسورها را برای سطوح رنگی، براق یا شفاف و محیط‌هایی با گرد و غبار یا مه توضیح می‌دهد؛ این مزیت به معنی بی‌اثر بودن تمام شرایط محیطی نیست و بازتاب صوت و مشخصات مدل همچنان اهمیت دارند.
2. اندازه گیری فاصله با پرتو لیزر
سنسور لیزری با ارسال نور و دریافت بازتاب آن، فاصله تا هدف را اندازهگیری می‌کند. بسته به مدل، این کار با روش‌هایی (مانند مثلث بندی یا زمان پرواز) انجام می‌شود؛ بنابراین دقت و برد سنسور را نمی‌توان صرفاً از عبارت «لیزری» مشخص کرد. پرتو باریک برای اندازهگیری قطعات کوچک و نقاط مشخص مفید است؛ اما رنگ، بازتابندگی و زاویه سطح می‌توانند بر دریافت سیگنال اثر بگذارند.
نکته فنی: در انتخاب بین التراسونیک و لیزر، فقط فناوری حسگر را مقایسه نکنید؛ نوع روش اندازهگیری همان مدل هم مهم است.
مشاوره انتخاب سنسور التراسونیک و لیزری
تماس: ۰۹۱۲۳۳۸۰۲۱۶ | ارسال در واتساپ
برای کاربرد شما سنسور التراسونیک مناسب تر است یا لیزری؟
به جای انتخاب بر اساس نام فناوری، شرایط هدف و فرایند را مشخص کنید. این موقعیت‌ها نقطه شروع مقایسه‌اند، نه جایگزین آزمون مدل:
- گرد و غبار، مه یا بخار: شرایط محیطی، درجه حفاظت، آلودگی سطح و تلاطم مسیر اندازه گیری
- نور محیط شدید یا تغییر رنگ هدف: اولویت اولتراسونیک، بدون وابستگی به نور و کنتراست رنگی
- قطعه کوچک یا اندازه گیری موضعی: بررسی لیزر با توجه به اندازه نقطه، فاصله کاری و بازتاب سطح
- حرکت سریع یا کنترل تغییرات کوچک: مقایسه زمان پاسخ و نرخ اندازهگیری مدل‌های لیزری و التراسونیک
- هدف شفاف یا چند رنگ: بررسی اولتراسونیک در صورت بازتاب صوت مناسب و نبود سطح جاذب یا زاویه نامناسب
- سطح مایع یا مواد فله: بررسی اولتراسونیک برای اندازهگیری بدون تماس، همراه با توجه به کف، بخار، تلاطم و شکل سطح
برای مخزن، نوار نقاله یا خط کنترل کیفیت، شکل نصب و هندسه سطح را هم در نظر بگیرید. سنسور باید دید یا مسیر بازتاب قابل اتکا داشته باشد و خارج از محدوده کور خود نصب شود.
بیشتر بخوانید: سنسور های التراسونیک
چه مشخصاتی را پیش از خرید سنسور فاصله سنج بررسی کنیم؟
برای مقایسه دو مدل، اطلاعات را از دیتاشیت همان محصول بردارید و شرایط آزمون را تا حد ممکن یکسان نگه دارید. مشخصات اصلی برای بررسی عبارت‌اند از:
- دقت و تکرار پذیری: مشخصات اعلامی سازنده و شرایط مرجع اندازهگیری
- محدوده اندازه گیری: حداقل و حداکثر فاصله، محدوده کاری معتبر و ناحیه کور
- اتصال به کنترلر: نوع خروجی و سازگاری الکتریکی با PLC یا ورودی اندازهگیری موجود
- نوع و ویژگی سطح هدف: اندازه، جنس، رنگ، شفافیت، زبری، زاویه و بازتاب صوتی یا نوری
- شرایط محیطی: دمای کاری، رطوبت، نور، گردوغبار، مه، بخار، جریان هوا و درجه حفاظت بدنه
- رزولوشن و زمان پاسخ: توان تشخیص تغییر کوچک و سرعت به‌روزرسانی متناسب با حرکت هدف
- نصب و چندسنسوری: فضای نصب، محدوده تشخیص و فاصله لازم میان سنسورها برای کاهش تداخل
شرکت ifm در راهنمای فناوری سنسورهای اولتراسونیک و عوامل مؤثر بر عملکرد آن‌ها یادآور می‌شود که تلاطم هوا، مواد جاذب صوت، اندازه و زاویه هدف و فاصله نصب بر عملکرد اولتراسونیک اثر می‌گذارند؛ بنابراین، انتخاب سنسور صرفاً بر اساس نام فناوری کافی نیست.
چطور سنسور را پیش از نصب نهایی در کاربرد واقعی بسنجیم؟
آزمون کوتاه روی همان سطح و در همان محل نصب، ریسک انتخاب اشتباه را کم می‌کند. برای یک مقایسه منصفانه این مراحل را دنبال کنید:
- تعریف نقطه کار: فاصله معمول و حداقل و حداکثر مورد انتظار را مشخص کنید.
- آماده کردن هدف واقعی: قطعه، مایع یا سطحی را به کار ببرید که در خط تولید سنجیده می‌شود.
- ثبت شرایط محیط: زاویه نصب، نور، گردوغبار، جریان هوا و دمای محل را یادداشت کنید.
- مقایسه خوانش‌ها: پایداری خروجی، خطا، تکرارپذیری و زمان پاسخ را در سناریوهای مشابه بسنجید.
- تطبیق با کنترلر: خروجی سنسور را با PLC یا سامانه ثبت داده و آستانه‌های کنترلی بررسی کنید.
راهنمای شرکت Banner Engineering درباره تشخیص اهداف شفاف و بازتابنده با سنسورهای هوشمند نشان می‌دهد که بازتاب نوری می‌تواند بر آشکارسازی اثر بگذارد و برخی حسگرهای لیزری برای این چالش حالت‌های خاصی دارند؛ بنابراین، از تعمیم رفتار یک مدل به همه سنسورهای لیزری پرهیز کنید.
بررسی و انتخاب سنسورهای صنعتی با تناوب
در انتخاب سنسورهای فاصله سنج، مقایسه نام فناوری‌ها به تنهایی کافی نیست. نوع سطح هدف، فاصله اندازهگیری، سرعت فرایند، شرایط محیطی، نحوه نصب و نوع خروجی موردنیاز باید در کنار مشخصات فنی سنسور بررسی شود.
تناوب در حوزه تجهیزات اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق، امکان بررسی این پارامترها و انتخاب سنسور متناسب با کاربرد را فراهم می‌کند.
اگر برای یک خط تولید، مخزن، نوار نقاله یا سیستم کنترل به سنسور التراسونیک یا لیزری نیاز دارید، اطلاعات مختلف (مانند: فاصله کاری، جنس و ابعاد هدف، سرعت حرکت، شرایط محیط و نوع ورودی PLC) را در اختیار کارشناسان تناوب با شماره ۰۹۱۲۳۳۸۰۲۱۶ قرار دهید تا گزینه‌های قابل بررسی بر اساس مشخصات فنی و شرایط واقعی کاربرد انتخاب شوند.
جمع بندی درباره انتخاب سنسور فاصله سنج را با شرایط کاربرد
سنسور التراسونیک زمانی ارزش بررسی دارد که رنگ یا شفافیت هدف و نور محیط چالش باشند و سطح بتواند پژواک صوتی مناسبی بازتاب دهد.
سنسور لیزری می‌تواند برای هدف کوچک، اندازهگیری موضعی یا نیاز به پاسخ سریع مناسب باشد، مشروط به اینکه بازتاب سطح و شرایط نوری با مدل انتخابی سازگار باشد. عددهای دیتاشیت، شکل نصب و آزمون با هدف واقعی را کنار هم بسنجید.
برای بررسی گزینه‌های مناسب کاربرد صنعتی خود، مشخصات فاصله، جنس سطح، سرعت فرایند، محیط نصب و ورودی PLC را برای کارشناسان تناوب به شماره ۰۹۱۲۳۳۸۰۲۱۶ بفرستید تا انتخاب را بر اساس مدل و دیتاشیت بررسی کنند.
سوالات متداول درباره تفاوت سنسور التراسونیک و لیزری
دقت به مدل، فاصله، سطح هدف، شرایط نصب و شیوه آزمون بستگی دارد. دیتاشیت دو مدل مشخص را با شرایط یکسان مقایسه کنید؛ نام لیزری یا التراسونیک به تنهایی پاسخ نمی‌دهد.
شفافیت نوری مانع اصلی اندازهگیری صوتی نیست، اما جنس، شکل و زاویه سطح باید پژواک مناسبی به حسگر برگردانند. برای هدف واقعی، مدل را در محل کاربرد آزمایش کنید.
ممکن است، اما گردوغبار معلق در مسیر پرتو و آلودگی پنجره اپتیکی می‌توانند دریافت نور را مختل کنند. میزان تحمل به طراحی و درجه حفاظت مدل و شدت آلودگی محیط وابسته است.
