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Ultraschallsensoren UR18 von Baumer mit flexibler Parametrierung und Filterfunktionen Zuverlässige Füllstandsmessung

Redakteur: Silvano Böni

Die Ultraschallsensoren UR18 von Baumer sind ideal für die Messung von Füllständen. Mit ihrem robusten Sensorelement und erweiterten Funktionen dank IO-Link lassen sie sich flexibel in bestehende Maschinenabläufe integrieren und auf verschiedene Materialien und Störobjekte anpassen.

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Die Schallkeulenbreite der Ultraschallsensoren lässt sich vor Ort in Abhängigkeit von Behälteröffnung und Füllmedium anpassen.
Die Schallkeulenbreite der Ultraschallsensoren lässt sich vor Ort in Abhängigkeit von Behälteröffnung und Füllmedium anpassen.
(Bild: Baumer)

Ultraschallsensoren werden häufig in der Verpackungsindustrie, dem Anlagen- sowie dem Maschinenbau eingesetzt – zum Beispiel überall dort, wo Füllstände von flüssigen Medien oder Schüttgütern in Tanks oder Kisten gemessen werden sollen. Doch nicht jeder Sensor erfüllt die hohen Anforderungen. Manche Sensoren lassen sich nur umständlich einstellen und nicht auf unterschiedliche Medien und Prozesse anpassen. Neben der zuverlässigen Erfassung des Objekts ist eine wesentliche Anforderung die mechanische und chemische Robustheit des Sensors: Wo mit aggressiven Chemikalien gearbeitet wird, muss ein Sensor über mehrere Jahre diesen Belastungen standhalten. Die neuen Ultraschallsensoren UR18 (M18-Rundgehäuse) von Baumer sind gezielt für diese Beanspruchungen designt. Wo das Sensorelement herkömmlicher Ultraschallsensoren bei erhöhten mechanischen wie chemikalischen Einflüssen Schaden nimmt, punktet die neue Ultraschallserie UR18 von Baumer mit ihrem widerstandsfähigen Sensorelement. Das Sensorelement ist hermetisch abgedichtet und hält den meisten organischen und anorganischen Chemikalien, wie aggressiven Reinigungsmitteln stand. Ausserdem hält die UR18-Serie die höchsten mechanischen Belastungen aus. Der Sensor erfüllt die Schutzart IP69K, dessen Testbedingungen erfordern, dass selbst heisse Flüssigkeiten mit einen Druck von 40 bar nicht ins Sensorgehäuse eindringen oder das Sensorelement beschädigen. Mit der Kombination aus einem extrem robusten Sensorelement, flexibler Parametrierung und der Funktionsvielfalt in einem Standardsensor ist die neue Serie einzigartig in seiner Klasse.

Präzise Füllstandsmessung dank einstellbarer Schallkeule

Beim UR18 beträgt die Reichweite bis zu einem Meter bei einem Blindbereich von 70 mm, was dem Anwender grosse Freiheit bei der Positionierung gibt. Darüber hinaus sind die Sensoren flexibel, etwa bei der Einstellung der Schallkeule. Eine enge Schallkeule ist notwendig, wenn man einen Füllstand durch eine schmale Öffnung messen möchte, zum Beispiel durch einen Flaschenhals. Handelt es sich dagegen um Schüttgut, wie zum Beispiel Schrauben in einem Rütteltopf, kann eine schmale Schallkeule zu Fehlern führen, weil die Schrauben aufgrund ihrer Form den Schall in viele Richtungen streuen und somit nicht genug Schall reflektieren. In diesem Fall ist eine breite Schallkeule besser, da bei einem breiten Öffnungswinkel auch die stärker abgelenkten Reflexionen erfasst werden können. Die Schallkeule der neuen Baumer-Ultraschallsensoren lässt sich flexibel einstellen: schmal, mittel und breit. Die Kombination einer einstellbaren Schallkeule mit einem robusten Sensorelement in dem für Füllstandsmessungen so beliebten 18 mm-Gehäuse gibt es derzeit nur bei Baumer.

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Zuverlässiger: Filter blenden Störungen aus

Eine glatte Flüssigkeitsoberfläche, die sich nur sehr langsam hebt oder senkt – das misst jeder Ultraschallsensor mit links. Schwieriger wird es, wenn sich auf der Oberfläche Wellen kräuseln, wenn der Tank wankt oder wenn der Füllstand leicht variiert, etwa durch Druckschwankungen in Pumpen und Leitungen. Einfache Sensoren können diese Schwankungen missinterpretieren. Nicht so die neuen UR18. Sie enthalten Filter, die der Anwender nach Bedarf zuschalten und konfigurieren kann. Der Mittelwert-Filter berechnet den Durchschnitt der Messwerte über eine einstellbare Zahl von Messzyklen, das gleicht die Schwankungen des Flüssigkeitsspiegels aus und liefert ein stabiles Messsignal. Der Unterbrechungs-Filter setzt den Messvorgang für eine definierte Zeitspanne aus, damit in dieser Messlücke ein rotierender Rührer in einem Tank nicht miterfasst wird. In Anlagen, wo mehrere Ultraschallsensoren nah zueinander montiert sind, kann es zu gegenseitigen Beeinflussungen kommen. Die neuen Ultraschallsensoren verfügen über eine Synchronisations- wie auch über eine Multiplex-Funktion, durch die verhindert werden kann, dass ein Sensor Signale aufschnappt, die eigentlich für seinen Nachbar bestimmt sind.

Schnelle und einfache Konfiguration mit IO-Link

Die Konfiguration der Filter und der Schallkeulen geschieht ganz einfach über IO-Link. Dieser Schnittstellenstandard setzt sich in der Sensorik immer mehr durch. Die dadurch verfügbaren Sensorfunktionen wie beispielweise die Filterfunktionen ermöglichen dem Kunden eine auf seine Anwendung zugeschnittene Parametrierung des Sensors. Die neue Dual Channel IO-Link-Schnittstelle ermöglicht sowohl die komfortable Parametrierung aus der Steuerung wie auch die Übertragung von zyklischen und azyklischen Daten an die Steuerung. Steht ein Sensor-Wechsel an, ermöglichen Parameter-Server-Funktionen einen einfachen und schnellen Sensoraustausch sowie die Vervielfältigung von Parameterdaten, das verkürzt die Stillstandzeiten der Anlage enorm. Über qTeach kann der Techniker die Einstellungen auch direkt am Sensor vornehmen. Alle Sensoren der UR18-Familie haben IO-Link. Die neuen Ultraschallsensoren sind erhältlich als Näherungsschalter (1- oder 2-Punkt), Reflexionsschranke, Einwegschranke oder als distanzmessende Variante. SMM

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