Reflektorwinkel für Ultraschallsensoren

Um die Ecke messen

In vielen industriellen Anwendungen ist die Abstandsmessung und Objekterkennung per Ultraschall aufgrund geringer Irritabilität und unkomplizierter Installation unter erschwerten Bedingungen anderen Sensortechnologien klar überlegen. So bietet PIL für seine Sensoren einfach montierbare Reflektorwinkel an, die eine flexible Positionierung und die bedarfsspezifische Ausrichtung der Schallkeule ermöglichen.
 Das robuste Messprinzip mit Ultraschall 
gestattet bei beengten Montageverhältnissen eine unkomplizierte bedarfsspezifische Ausrichtung der Schallkeule mittels Reflektorwinkeln.
Das robuste Messprinzip mit Ultraschall gestattet bei beengten Montageverhältnissen eine unkomplizierte bedarfsspezifische Ausrichtung der Schallkeule mittels Reflektorwinkeln.Bild: PIL Sensoren GmbH

Ein typischer Anwendungsbereich ist die Pegelüberwachung oder Füllstandsmessung in Behältnissen, in denen keine zusätzlichen Montageöffnungen für Ultraschallsensoren geschaffen werden können. In diesen Fällen lassen sich die Sensoren einfach mittels Klemmblöcken parallel zur Behälterwand befestigen und der emittierte Schall mithilfe von 90°-Winkeln durch bestehende Öffnungen leiten. Gleiches gilt für Einbausituationen, in denen eine senkrechte Positionierung des Sensorgehäuses zum Überwachungsbereich aus Platzgründen nicht möglich ist oder erhöhten Montageaufwand für entsprechende Haltevorrichtungen erfordern würde. Das Schallsignal erfährt durch die Reflexion nur eine geringe Dämpfung. Wird die volle Messstrecke des Sensors benötigt, empfiehlt es sich gegebenenfalls auf den nächst stärkeren Sensor zurückzugreifen. Anwendungs- oder montagebedingte Abweichungen der gewünschten Schallausrichtung können in den meisten Fällen einfach durch ein anpassendes Nachbiegen der Winkelbleche ausgeglichen werden.

 Unterschiedliche Reflektorvarianten aus Kunststoff und Edelstahl.
Unterschiedliche Reflektorvarianten aus Kunststoff und Edelstahl.Bild: PIL Sensoren GmbH

Blindzonenreduzierung

Darüber hinaus lassen sich mit den Reflektoren unkomplizierte Lösungen zur Blindzonenreduzierung sowie zum Schutz von Sensoren vor mechanischen Einwirkungen realisieren. Als Blindzone wird der Nahbereich vor dem Sensorkopf bezeichnet, in dem eine Objektdetektion aufgrund der Überlagerung emittierter und reflektierter Schallsignale nicht möglich ist. Auch wenn die Blindzone bei der Sensorpositionierung korrekt berücksichtigt wird, können Messobjekte oder überwachte Medien in bestimmten Anwendungen die erforderliche Distanz zum Sensor unterschreiten. Ein Beispiel ist die Füllstandsmessung in Behältnissen, bei denen sich unregelmäßig auftretende Pegelhöchststände außerhalb des definierten Überwachungsbereichs bewegen. In solchen Fällen lässt sich die Blindzone des Sensors einfach durch die Signalstreckenumleitung mittels eines Reflektors außerhalb des relevanten Überwachungsbereichs verlagern.

Geschützte Sensorpositionierung

Zudem vereinfachen die Reflektorwinkel in Produktionsbereichen eine sichere Positionierung der Ultraschallsensoren. So stattet der Hersteller z.B. blechbearbeitende Unternehmen mit Sensorik aus, die in der Durchhangreglung von Abcoilanlagen zum Einsatz kommt. Da die Sensoren leicht von Schlägen durch ausschwingende, bis zu 20mm starke Bleche zerstört werden könnten, werden sie hier außerhalb der unmittelbaren Gefahrenzonen montiert und ihre Schallsignale über Reflektoren auf die Blechbahnen gelenkt.

Vermeidung falscher Echos

Neben den Standardausführungen der Reflektoren sind auch Versionen mit parabolförmig vertieften Winkelblechen verfügbar, welche den Abstrahlwinkel der Schallkeule verringern. Durch die Fokussierung der Schallsignale werden bei Mess- und Überwachungsaufgaben innerhalb von Maschinengehäusen oder in anderen beengten Verhältnissen zuverlässig falsche Echos ausgeschlossen, die z.B. von Schraubenköpfen, Kabeln oder anderen Störkörpern im Messbereich reflektiert werden.

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