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Ultraschall Sensorik

Präzise, flexibel und zuverlässig

elobau Ultraschallsensoren – die präzise, flexible und zuverlässig Lösung für jede Anwendung. Sowohl im industriellen Umfeld als auch bei herausfordernden Off-Highway Einsätzen sind Ultraschallsensoren dank des robust gestalteten Gehäuses die richtige Wahl. Ihr berührungsloses Funktionsprinzip gewährleistet die präzise Erkennung von flüssigen, festen, körnigen oder pulverförmigen Stoffen auch unter extremen Umgebungsbedingungen. Selbst bei Niederschlag, Feuchtigkeit, Staub, Rauch und bei extremen Temperaturen liefern Ultraschallsensoren verlässliche Daten. Schwingenden Schallwandler sorgen dabei für eine reduzierte Anhaftung von Medien am Sensor. Auch die Reichweite der Sensoren setzt Maßstäbe – Messungen bis zu 8000 mm sind möglich.

Die elobau Ultraschallsensorik

Das Prinzip der Ultraschalltechnologie ist so einfach wie effektiv. Ultraschallsensoren senden Schallwellen im hochfrequenten Ultraschallbereich in Richtung ihres Zielobjekts, dieses reflektiert das Signal, welches vom Sensor wieder empfangen wird. Aus der Laufzeit wird schließlich die Entfernung berechnet. Mit diesem Messprinzip lassen sich nicht nur Abstände messen, sondern auch die Position von Objekten erfassen. Dies macht den Ultraschallsensor zu einem Allroundtalent, das für verschiedenste Mess- und Überwachungsaufgaben einsetzbar ist.

Passt überall. Drei verschiedene zylindrische Bauformen erlauben eine einfache Maschinenintegration. Zudem bieten die unterschiedlichen Betriebsarten der Sensoren in Verbindung mit verschiedenen analogen und digitalen Ausgängen für nahezu jede mögliche Anwendung die passende Lösung.

Synchronisation und Multiplexing vermeiden einen "Crosstalk" unter den Sensoren und garantieren so auch in engen Einbausituationen eine störungsfreie Funktion. Die Erfüllung der ATEX Richtlinie erweitert das ohnehin breite Anwendungsspektrum um den Einsatz in explosionsgefährdenden Bereichen.

Keep it simple. Gut sichtbare LEDs helfen dem Anwender Echo und Schaltzustand schnell zu erfassen. Die einfache und rasche Parametrierung mittels IO-Link, Teach-in Taste oder Teach-by- Wire spart Zeit und Kosten.

elobau Ultraschallsensoren sind IO-Link fähig und somit "Industrie 4.0 ready".


IO-Link bietet die Möglichkeit, von der Steuerung bis in die untersten Ebene der Automation, der Feldebene, zu kommunizieren und somit die digitale Vernetzung voranzutreiben. IO-Link ist eine standardisierte und universelle Schnittstelle auf Basis der Punkt-zu-Punkt-Verbindung, die sich mit jedem gängigen Feldbus "versteht". Dadurch kann die Automation noch leistungsfähiger gestaltet werden. Hier überzeugt IO-Link durch eine Vereinfachung der Verdrahtung, Gerätediagnose sowie Reduzierung der Stillstandzeiten durch einfache Parametrierung. Nützen Sie IO-Link und machen Sie Ihre Maschinen fit für das Internet der Dinge. Die Verwendung von IO-Link Sensoren ermöglicht eine vereinfachte Lagerhaltung. Mittels definiertem Datenmaster kann ein Sensor für die verschiedensten Aufgaben an der Maschine verwendet werden.

Ultraschallsensor U*18S

Dank der kompakten sowie robusten Bauform ist der U*18S die optimale Lösung für schwierige Einsatzbedingungen. Die platzsparende Ausführung in Verbindung mit wählbaren Ausgangsformen bietet Flexibilität für messende und schaltende Anwendungen. Diese Baureihe kann zudem entweder als Reflexionstaster oder als Reflexionsschranke eingesetzt werden.

Ultraschallsensor U*18

Ultraschallsensoren der Baureihe U*18 bieten größte Funktionalität und Präzision auch unter anspruchsvollen Bedingungen – auch im explosionsgefährdendem Umfeld. Zwei verschiedene Gehäusematerialien, Reichweite bis zu 2,2 Meter, vier Betriebsmodi sowie diverse Ausgangsformen lassen keine Aufgaben ungelöst. Einfache Parametrierung entweder über Teach-in Knopf oder IO-Link sorgt zudem für eine hohe Anlagenverfügbarkeit. Synchronisation sowie Multiplexmodus gewährleisten auch beim gleichzeitigen Betrieb mehrerer Sensoren in beengten Situationen hohe Prozesssicherheit.

Ultraschallsensor U*30

Dank leistungsstarker Elektronik ist die Baureihe U*30 der ideale Partner für die Weitbereichserfassung von Objekten und Füllhöhen in großer Entfernung mit bis zu 8 Meter. Wie alle anderen zylindrischen Bauformen von elobau sind die Sensoren temperaturkompensiert, um auch bei Temperaturschwankungen eine hohe Genauigkeit zu erzielen. Mit Edelstahl- sowie Kunststoffvarianten kann flexibel auf unterschiedlichste Anforderungen reagiert werden.

Ultraschallsensor UDA18 ATEX

UDA18 ATEX Ultraschallsensoren besitzen die gleichen Funktionen und Merkmale wie Sensoren der Baureihe U*18. Allerdings wurden sie speziell entwickelt, um in gas- und staubexplosionsgefährdeten Umgebungen eingesetzt werden zu können. Sie besitzen eine ATEX Zulassung und sind somit für den Einsatz in der chemischen- bzw. pharmazeutischen Industrie sowie in öl- und gasverabeitenden Anlagen geeignet.

Ultraschallsensor 2UF

Diese besondere Ausführung des Ultraschallsensors ist ist darauf ausgelegt, Füllstände in mobilen Maschinen zuverlässig zu erfassen. Der extreme Temperaturbereich sowie die hohe Schutzart sind Voraussetzung, um bei diesen Anwendungen bestehen zu können. Durch den optionalen Einsatz eines Schallrohrs ist auch eine präzise Messung bei unruhigem Medium sowie bei Schräglage möglich. Neben mobilen Anwendungen sind auch stationäre Anwendungen für den 2UF jederzeit möglich. Ausgegeben wird der Füllstand wahlweise über ein Spannungs- oder Stromausgang.

Flexibel in der Funktion

Abstandsmessung

1 Erfassen von Füllständen

Ultraschallsensoren sind die ideale Lösung, um den Füllstand von flüssigen und festen Medien in einem Behälter zuverlässig und präzise zu erfassen. Nahezu jedes Material lässt sich dabei mit Ultraschall erkennen, egal ob es eine glänzende, matte oder sogar transparente Oberfläche besitzt. Auch die Reichweite spricht für den Einsatz von Ultraschallsensoren – Modelle von elobau erlauben eine präzise Messung selbst bei großen Messstrecken von bis zu 8000 mm. Die Höhe des Füllstandes in einem Gefäß kann dabei mittels kontinuierlicher Messung erfasst und wahlweise über ein Analogsignal und / oder über zwei Schaltsignale ausgegeben werden.

2 Einsatz an Agrarmaschinen

Bei der Bewirtschaftung von Ackerflächen werden Ultraschallsensoren eingesetzt, um Ressourcen und Maschinen zu schonen. An den Auslegern von Spritzmaschinen angebracht, erkennen sie Unebenheiten im Boden und die unterschiedlichen Höhen von Pflanzen, die sich in der Wachstumsphase befinden. Der Ausleger kann somit einen konstanten Abstand halten, um Kollisionen mit dem Untergrund und die Beschädigung von Pflanzen zu vermeiden. Zudem wird sichergestellt, dass teure Pflanzenschutzmittel optimal verteilt werden, während sich der Fahrer voll und ganz auf das Steuern der Maschine konzentrieren kann.

Eine seitliche Anbringung des Ultraschallsensors am Vorratsbehälter der Spritzmaschine ermöglicht beim Obstanbau Lücken zwischen Obstbäumen zu erkennen. Dies garantiert, dass Pflanzenschutzmittel effektiv nur auf Bäumen und nicht in Baumlücken verteilt werden. Ultraschallsensoren helfen so Anbauflächen effektiver zu bewirtschaften, die Umwelt zu entlasten und die Kosten für den Landwirt zu senken.

Aufgrund Ihrer hohen Schutzarten und Ihrer Reichweite sind Ultraschallsensoren für den Einsatz im Outdoor- und Agrarbereich besonders geeignet.

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Zuverlässig in jeder Anwendung

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Objekterkennung

3 Zählen von Objekten

In der Verpackungsbranche sind Ultraschallsensoren die perfekte Lösung um Objekte zuverlässig zu zählen. Mit der Betriebsart Reflexionsschranke erkennt der Ultraschallsensor sicher und schnell Objekte unterschiedlichster Art, egal ob sie schallschluckend oder schallabweichend positioniert sind. Möglich wird dies durch den Einsatz eines Referenzreflektors.

Der Reflektor besteht idealerweise aus einer Platte, die eine glatte Oberfläche besitzt. Besonders eignen sich hierbei Materialien wie Metall oder Kunststoff. Es lassen sich aber auch vorhandene Hintergründe wie beispielsweise Wände, Fußböden oder Förderbänder zur Reflektion verwenden.

Bei der Zählung von Objekten führt eine geringfügige Abweichung des Ultraschallsignals zum Referenzreflektor durch die Anwesenheit eines Objekts zu einem Schaltsignal. Jedes Schaltsignal wird gezählt, wodurch sich eine verlässliche Stückzahl ermitteln lässt.

4 Überwachung der Rollendicke

Mit Ultraschallsensoren lassen sich kleinste Veränderungen des Durchmessers von aufgerollten Materialien erkennen. Selbst spiegelnde und hochtransparenten Medien werden zuverlässig erfasst. Hierbei zeigt der Ultraschallsensor seine Überlegenheit gegenüber optischen Sensoren. Gerade bei Folien, Metallen und Werkstoffen mit ähnlichen Eigenschaften stoßen optische Sensoren an ihre Grenzen. Ultraschallsensoren liefern auch hier problemlos zuverlässige Messwerte und reduzieren so die Stillstandszeiten der Anlage. Die Durchmessererfassungen mit Ultraschallsensoren findet sowohl in der Metallindustrie als auch in der Textil-, Papier- und Kunststoffindustrie

5 Durchhang- und Risskontrolle

Ultraschallsensoren können nicht nur zur Erfassung der Rollendicke eingesetzt werden, sie eignen sich auch hervorragend zur Kontrolle des Durchhangs und dem Erkennen von Rissen in der Folie. Die zuverlässige Kontrolle mit Ultraschall verhindert somit größere Beschädigungen an Material und Gerät.

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Technische Daten

U*18S U*18 U*30 UDA18 ATEX
Messbereich 40...300 mm
80...1200 mm
100...900 mm
200...2200 mm
250...3500 mm
350...6000 mm*
600...8000 mm*
100...900 mm
200...2200 mm
Betriebsarten Reflexionsschranke
Reflexionstaster
Reflexionsschranke
Reflexionstaster
Reflexionsschranke
Reflexionstaster
Reflexionstaster
Ausgänge Push-Pull / IO-link
NPN / PNP
4...20 mA
0...10 V
Push-Pull / IO-link
NPN / PNP
4...20 mA
0...10 V
Push-Pull / IO-link
NPN / PNP
4...20 mA
0...10 V
NPN / PNP
4...20 mA
0...10 V
Betriebsspannung 10 ... 30V DC 10 ... 30 V DC 10 ... 30 V DC 10 ... 30V DC
Einstellmöglichkeit Programmierleitung
IO-Link
Teach-in Taste
IO-Link
Teach-in Taste
IO-Link
Teach-in Taste
Temperaturbereich -20...+70 °C -20...+70 °C -20...+70 °C -20...+50 °C
Gehäusematerial DIN 1.4404
oder PBT
DIN 1.4404
oder PBT
DIN 1.4404
oder PBT
DIN 1.4404
oder PBT
Abmessungen M18x1
L = 60,3 mm
M18x1
L = 91,6 mm
M30x1,5
L = 98,9 mm
M18x1
L = 91,6 mm
Anschlussart Stecker M12 4-pin Stecker M12 5-pin Stecker M12 5-pin Stecker M12 5-pin
Schutzart IP 67 IP 67 IP 67 IP 67
Zulassungen CE
cULus
CE
cULus
CE
cULus
CE
cULus
ATEX
ATEX - - - Ausführung Gas (EX):
II 3G Ex nA IIC T6 Gc
(Zone 2)

Ausführung Staub (EX):
II 3D Ex tc IIIB T60°C
Dc (Zone 22)
IO-Link ja ja ja -
Synchronisation - ja ja ja
Multiplexbetrieb - ja ja ja
Temperaturkompenstation ja ja ja ja
* nur bei der Kunststoffvariante

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