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Principe des détecteurs ultrasoniques (2e partie) : incidences sur le faisceau sonore

Ultrasonic sensor sound beam
Grâce au logiciel ULTRA-PROG-IR, les objets faisant obstacle peuvent également être éliminés en programmant des zones mortes sans modifier le faisceau. L'objet situé dans l'une de ces zones mortes ne peut alors plus être détecté.

Une détection fiable des objets par un détecteur ultrasonique dépend en grande partie de la bonne configuration du faisceau sonore. Le comportement de détection du faisceau sonore est aussi appelé courbe de réponse. Cette courbe indique la distance à laquelle un objet peut être détecté.

La courbe de réponse dépend des propriétés réfléchissantes de l'objet. Les objets larges et orientés de manière optimale sont plus facilement détectés que les petits objets ronds ou peu réfléchissants. Pepperl+Fuchs en a bien conscience, c'est pourquoi la société a ajouté aux fiches de données de ses détecteurs ultrasoniques des schémas représentant le faisceau sonore pour différents objets, tels qu'une plaque standard de 100 x 100 mm ou une tige de 25 mm. La largeur du faisceau peut être réglée selon plusieurs modèles, afin que le détecteur ultrasonique cible précisément l'objet désiré.

Forme et surface de l'objet

Le principal avantage des détecteurs ultrasoniques est leur capacité à reconnaître la plupart des matériaux et surfaces, quels que soient leur couleur et leur état (liquide, solide ou poudreux). Qu'elles soient rugueuses, lisses, ultra-brillantes, transparentes, sales, humides ou sèches, les propriétés des surfaces n'ont aucune incidence sur la fiabilité de la détection. Un capteur ultrasonique haute qualité fournit des résultats précis quelle que soit la surface.

La meilleure détection est obtenue à partir de surfaces planes et lisses, placées à angle droit par rapport aux surfaces du détecteur. Si l'angle de l'objet n'est pas de 90°, le son peut être dévié du transducteur et ne peut alors plus être détecté. Des déviations angulaires importantes sont possibles avec des surfaces rugueuses ou irrégulières. L'amplitude du signal ultrasonique réfléchi doit être assez élevée pour permettre une mesure fiable. Une forte concentration de poussière et d'humidité peut également diminuer l'énergie acoustique et réduire la plage maximale de détection ultrasonique.


Température et humidité

La plage des signaux ultrasoniques dépend également de l'humidité relative et de la température ambiante. En règle générale, la plage de détection diminue lorsque la température et le taux d'humidité augmentent. Cette diminution n'est pas linéaire et diffère d'un détecteur à un autre.


Poussière, pluie et neige

Une concentration élevée de poussière, d'eau ou de neige réduit l'énergie acoustique et peut diminuer le faisceau ou réduire la plage maximum de détection ultrasonique. De légers dépôts de poussière ou de saletés sur la surface du transducteur n'ont aucune incidence sur les mesures. Une installation correcte (comme des boîtiers de protection) permet d'éviter toute accumulation d'eau, de neige et de glace.

Modification du faisceau sonore à l'aide d'un logiciel

Les détecteurs ultrasoniques dotés de faisceaux sonores réglables permettent de personnaliser le seuil de détection. La plage de détection peut être adaptée à l'objet à détecter via une programmation logicielle ou une fonction d'apprentissage. Les détecteurs ultrasoniques de Pepperl+Fuchs sont programmés à l'aide des logiciels ULTRA3000, SONPROG et PACTware (IO-LINK) ou ULTRA-PROG-IR.

Ils permettent de contrôler avec précision la largeur du faisceau sonore dans son ensemble : la longueur (faisceau sonore axial) et la largeur (faisceau sonore latéral) du faisceau peuvent être réduites. La largeur des faisceaux sonores axial et latéral peut également être réglée indépendamment. Cela permet d'éliminer les objets obstacles ou réfléchissants de la plage de détection. La réduction de la taille du faisceau sonore permet également d'éliminer les objets obstacles, ou les accessoires sur les machines ou dans les réservoirs.


Maintenant disponible : Guide technique sur les détecteurs ultrasoniques