OsiSense XX
OsiSense XX : Détecteurs à ultrasons
Les détecteurs OsiSense XX à ultrasons de Telemecanique (Groupe Schneider Electric) permettent de détecter toutes sortes d’objets dans de nombreux types d’applications
Ces détecteurs à ultrasons offrent une solution efficace pour une détection fiable et performante jusqu’à 8 m (réglable par apprentissage) de portée, grâce notamment au mode “window”, qui permet de faire une suppression d’avant plan et d’arrière plan avec le même détecteur.
Ils permettent de détecter sans contact tout objet dans des ambiances industrielles sévères, quels que soient :
– Le matériau (métal, plastique, bois, carton…).
– La nature (solide, liquide, poudre, état pâteux…).
– La couleur.
– Le degré de transparence.
Ils sont faciles à mettre en œuvre de par leur connectique de sortie, leurs accessoires de raccordement et de fixation.
Principe de fonctionnement
Le principe de la détection à ultrasons est basé sur la mesure du temps écoulé entre l’émission d’une onde ultrasonique (onde de pression) et la réception de son écho (retour de l’onde émise).
Les détecteurs à ultrasons OsiSense XX sont composés de :
(1) Un générateur haute tension.
(2) Un transducteur piezo électrique (émetteur et récepteur).
(3) Un étage de traitement du signal.
(4) Un étage de sortie.
Excité par le générateur haute tension (1), le transducteur (émetteur-récepteur) (2) génère une onde ultrasonique pulsée (de 200 à 500 kHz suivant le produit) qui se déplace dans l’air ambiant à la vitesse du son.
Dès que l’onde rencontre un objet, une onde réfléchie (écho) revient vers le transducteur.
Un microcontrôleur (3) analyse le signal reçu et mesure l’intervalle de temps entre le signal émis et l’écho.
Par comparaison avec les temps prédéfinis ou appris, il détermine et contrôle l’état des sorties (4).
L’étage de sortie (4) contrôle un commutateur statique (transistor PNP ou NPN) correspondant à un contact NO à fermeture ou NC à ouverture (détection d’objet).
Avantages de la détection à ultrasons
– Pas de contact physique avec l’objet, donc pas d’usure et possibilité de détecter des objets fragiles et/ou fraîchement peints.
– Détection de tout matériau, quelle que soit la couleur, à la même portée, sans réglage ou facteur de correction.
– Fonction d’apprentissage par simple appui sur un bouton pour définir le domaine de détection effectif. Apprentissage de la portée minimum et maximum (effacement d’avant-plan et d’arrière-plan très précis ± 6 mm).
– Très bonne tenue aux environnements industriels (produits robustes entièrement encapsulés dans une résine).
– Appareils statiques : pas de pièces en mouvement au sein du détecteur, donc durée de vie indépendante du nombre de cycles de manœuvres.
– Différents types de sorties pour des besoins adaptés :
> Sortie TOR pour contrôle de niveau ou détecter tout type d’objet
> Sortie analogique pour piloter des systèmes qui requièrent un signal proportionnel à la distance de détection.
3 modes de détection
Mode à réflexion directe
L’objet renvoie l’onde ultrasonique vers le détecteur qui change l’état de la sortie.
Bien adapté pour des objets plats dont la surface est perpendiculaire au faisceau.
Mode réflex
Le détecteur est en détection permanente sur un fond fixe de la machine, l’objet à détecter coupe le faisceau ultrasonique et change l’état de la sortie.
Bien adapté pour des objets qui absorbent l’onde ultrasonique (éponges) ou qui renvoient l’onde en dehors du récepteur (objets pointus ou faces non perpendiculaires).
Mode barrage
Un émetteur transmet en continu l’onde ultrasonique vers un récepteur. La coupure du faisceau par la présence d’un objet change l’état de la sortie du récepteur.
Bien adapté pour la détection de petits objets, la précision et les fréquences de commutation élevées.
Une détection de proximité longue distance
Grâce à la technologie ultrasonique, il est maintenant possible d’avoir des distances de détection plus grandes.
Les détecteurs à ultrasons OsiSense XXV Ø18 permettent de détecter de 0 à 50 mm de distance (soit 2,5 fois plus qu’avec des produits standards du marché) quelles que soient l’ambiance, la matière et la couleur.
Lorsque la distance de détection pour des pièces métalliques en mouvement est très courte, le détecteur risque d’être brisé au moindre choc violent.
L’accroissement de la distance de détection des pièces métalliques en mouvement améliore la sécurité du détecteur.
Le détecteur à ultrasons OsiSense XXV est « Plug and Play », pas de réglage, pas d’apprentissage.
Sa sortie statique change d’état dès que l’objet à détecter est à moins de 50 mm.
La finesse et la précision de son angle d’émission permettent de détecter uniquement l’objet convoité, les influences mutuelles entre détecteurs et les effets de bords sont maîtrisés.
Choix des détecteurs
(Cliquez sur l’image)
Raccordements
Produits à commutation “Tout ou rien”
Contacts logiques de sortie
– Contact NO (normalement ouvert ou à fermeture) : Correspond à un détecteur dont la sortie devient passante en présence d’un écran dans la
fenêtre de détection.
– Contact NC (normalement fermé ou à ouverture) : Correspond à un détecteur dont la sortie devient non-passante en présence d’un écran dans la fenêtre de détection.
Ces détecteurs comprennent 2 fils pour l’alimentation et un fil pour chaque signal de sortie.
Ces détecteurs comprennent 2 fils pour l’alimentation et un fil pour le signal de sortie.
Type PNP : commutation d’une charge reliée au potentiel négatif.
Type NPN : commutation d’une charge reliée au potentiel positif.
Produits à sortie analogique
La particularité de ces produits se situe au niveau de la sortie qui délivre un signal (en courant ou en tension : 0..10 V ou 4-20 mA) proportionnel à la distance de l’objet détecté.
Cette valeur croît ou décroît avec l’éloignement de l’objet, dans les limites de détection qui sont réglables par auto-apprentissage.
Dès la détection d’un objet, une diode de signalisation LED (D) s’allume et sa luminescence croît en fonction de la valeur du signal de sortie.
La pente du signal peut être changée par simple appui sur le bouton-poussoir d‘apprentissage.
