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Erfassungsbereiche

Das wichtigste Auswahlkriterium

für einen Ultraschallsensor sind seine Tastweite und der damit verbundene dreidimensionale Erfassungsbereich.

Bei der Vermessung werden verschiedene Normalreflektoren von außen seitlich in die Erfassungsbereiche geführt und die Stellen markiert, an denen der Reflektor vom Sensor erkannt wird.

Objekte dürfen aus jeder beliebigen Richtung in den Erfassungsbereich geführt werden.

Die roten Bereiche

werden mit einem dünnen Rundstab (10 mm bzw. 27 mm Ø, je nach Sensortyp) ausgemessen und zeigen den typischen Arbeitsbereich eines Sensors.

Um die blauen Bereiche zu erhalten,

wird seitlich eine quadratische Platte (500 x 500 mm² ) von außen in die Schallfelder geführt. Hierbei wird immer der optimale Winkel der Platte zum Sensor eingestellt. Dies ist somit der maximale Erfassungsbereich des Sensors. Außerhalb der blauen Schallkeulen ist eine Auswertung von Ultraschall- Reflexionen nicht mehr möglich.

Ein Reflektor mit schlechteren Reflexionseigenschaften als der Rundstab wird von den Sensoren in einem Bereich erkannt, der kleiner ist als ihr roter Arbeitsbereich. Dagegen wird ein Reflektor mit besseren Reflexionseigenschaften einen Erfassungsbereich haben, der in seiner Größe zwischen dem roten und dem blauen Erfassungsbereich liegt.

Die kleinste zulässige Tastweite wird durch die Blindzone eines Sensors bestimmt. Innerhalb der Blindzone dürfen sich keine Objekte oder Störreflektoren befinden, da es sonst zu Fehlmessungen kommen kann.

Die in den Diagrammen

eingetragenen Betriebstastweiten geben an, bis zu welcher Entfernung der Ultraschallsensor auf übliche Reflektoren mit ausreichender Funktionsreserve messen kann. Bei guten Reflektoren kann der Sensor auch bis zu seiner Grenztastweite eingesetzt werden. Die Grenztastweite ist immer größer als die Betriebstastweite. Die Diagramme gelten für 20°C, eine relative Luftfeuchte von 50% und Normaldruck.

0,07 m  0,7 m 
0,15 m  1,0 m 
0,24 m  1,3 m 
0,25 m  3,4 m 
0,35 m  6,0 m 

 

Diese Symbole zeigen in den technischen Daten die Betriebstastweiten unserer Sensoren an.

Die Dämpfung des Schalls in der Luft

ist abhängig von der Lufttemperatur, der relativen Luftfeuchte und dem Luftdruck. Die physikalischen Zusammenhänge sind komplex und für die einzelnen Ultraschall-Frequenzen unterschiedlich ausgeprägt.
Vereinfacht gilt: Mit zunehmender Temperatur und zunehmender Luftfeuchtigkeit nimmt die Dämpfung in der Luft zu. Dies bedingt eine Reduzierung der Erfassungsbereiche.

Mit abnehmender Temperatur und geringeren relativen Luftfeuchten nimmt die Dämpfung in der Luft ab, und dementsprechend vergrößern sich die Erfassungsbereiche.

Die Reduzierung der Erfassungsbereiche wird weitgehend über die Funktionsreserve abgefangen. Bei Temperaturen unter 0° C können einige Sensoren durchaus doppelt so weit messen wie hier angegeben.

Mit zunehmendem Luftdruck nimmt die Dämpfung in der Luft deutlich ab. Dies ist bei Anwendungen im Überdruck zu berücksichtigen. Im Vakuum ist eine Schallausbreitung nicht möglich.

0,15 m

20 mm Blindzone
150 mm Betriebstastweite
250 mm Grenztastweite
f = 380 kHz, λ = 0,9 mm

Eingesetzt in folgenden Produktgruppen:
 pico+    nano    zws    sks    ucs 

 Rundstab, 10 mm Ø bzw. 27 mm Ø
 Betriebstastweite
 Platte 500 x 500 mm

0,24 m

50 mm Blindzone
240 mm Betriebstastweite
350 mm Grenztastweite
f = 500 kHz, λ = 0,7 mm

Eingesetzt in folgenden Produktgruppen:
 nano   zws   ucs 

 Rundstab, 10 mm Ø bzw. 27 mm Ø
 Betriebstastweite
 Platte 500 x 500 mm

0,25 m

30 mm Blindzone
250 mm Betriebstastweite
350 mm Grenztastweite
f = 320 kHz, λ = 1,1 mm

Eingesetzt in folgenden Produktgruppen:
 mic+    mic    pico+    lpc    lcs    zws    crm+    hps+    wms 

 Rundstab, 10 mm Ø bzw. 27 mm Ø
 Betriebstastweite
 Platte 500 x 500 mm

0,35 m

65 mm Blindzone
350 mm Betriebstastweite
600 mm Grenztastweite
f = 400 kHz, λ = 0,9 mm

Eingesetzt in folgenden Produktgruppen:
 mic+    mic    pico+    lcs    crm+    hps+    wms 

 Rundstab, 10 mm Ø bzw. 27 mm Ø
 Betriebstastweite
 Platte 500 x 500 mm

0,7 m

120 mm Blindzone
700 mm Betriebstastweite
1.000 mm Grenztastweite
f = 300 kHz, λ = 1,1 mm

Eingesetzt in folgenden Produktgruppen:
 zws 

 Rundstab, 10 mm Ø bzw. 27 mm Ø
 Betriebstastweite
 Platte 500 x 500 mm

1,0 m

120 mm Blindzone
1.000 mm Betriebstastweite
1.300 mm Grenztastweite
f = 200 kHz, λ = 1,7 mm

Eingesetzt in folgenden Produktgruppen:
 pico+ 

 Rundstab, 10 mm Ø bzw. 27 mm Ø
 Betriebstastweite
 Platte 500 x 500 mm

1,3 m

200 mm Blindzone
1.300 mm Betriebstastweite
2.000 mm Grenztastweite
f = 200 kHz, λ = 1,7 mm

Eingesetzt in folgenden Produktgruppen:
 mic+    mic    lcs    crm+    hps+    wms 

 Rundstab, 10 mm Ø bzw. 27 mm Ø
 Betriebstastweite
 Platte 500 x 500 mm

3,4 m

350 mm Blindzone
3.400 mm Betriebstastweite
5.000 mm Grenztastweite
f = 120 kHz, λ = 2,9 mm

Eingesetzt in folgenden Produktgruppen:
 mic+    mic    lcs+    crm+    hps+    wms 

 Rundstab, 10 mm Ø bzw. 27 mm Ø
 Betriebstastweite
 Platte 500 x 500 mm

6,0 m

600 mm Blindzone
6.000 mm Betriebstastweite
8.000 mm Grenztastweite
f = 80 kHz, λ = 4,3 mm

Eingesetzt in folgenden Produktgruppen:
 mic+    mic    lcs+    crm+    wms 

 Rundstab, 10 mm Ø bzw. 27 mm Ø
 Betriebstastweite
 Platte 500 x 500 mm