Sensores de ultrasonidos

Los sensores de ultrasonidos se utilizan siempre que los sistemas ópticos topan con sus límites. Con ellos se pueden detectar sin problemas tanto los objetos parcial o totalmente transparentes, como los extremadamente oscuros o los objetos con superficies reflectantes, así como los que se encuentran en entornos polvorientos, nebulosos o húmedos.

Flexibles y precisos: sensores de ultrasonidos con cono acústico ajustable

Nuevos sensores de ultrasonidos cúbicos con zona ciega pequeña y tres anchos de cono acústico ajustables para resultados de medición y conmutación precisos

Los sensores de ultrasonidos se emplean en muchas industrias. Estos detectan objetos de forma casi totalmente independiente de las características del material. En el caso de superficies brillantes, reflectantes, muy oscuras o transparentes, así como con líquidos, los sensores de ultrasonidos ofrecen buenos resultados y solucionan retos los cuales no pueden superar los sensores ópticos.

La nueva serie 420B incluye sensores de ultrasonidos de conmutación y de medición en carcasas de plástico cúbicas y compactas. Con los sensores de ultrasonidos HTU 420B en el segmento estándar con una salida (push-pull) le ofrecemos una solución rentable en carcasas de plástico negras.

Gracias a su interfaz IO-Link y las dos salidas, los sensores de ultrasonidos HTU 420B en carcasas rojas son ideales para tareas de detección exigentes. El cono acústico ajustable permite más flexibilidad a la hora de usar los sensores y minimiza la diversidad de modelos en la instalación: se puede utilizar un solo modelo de sensor para diferentes aplicaciones. Con un cono acústico estrecho se pueden detectar, por ejemplo, los niveles de llenado mediante pequeñas aberturas. Un cono acústico amplio es apropiado, por ejemplo, para una detección fiable de objetos difusamente reflectantes, como productos con superficie o estructura irregular o compleja. El filtro de interrupción detecta cambios breves en la medición dentro de un intervalo determinado a causa de objetos perturbadores (p. ej. agitadores) y puede omitir las señales perturbadoras. Las dos salidas independientes permiten controlar dos posiciones o detectar dos niveles de llenado.

Los sensores de distancia por ultrasonidos DMU 420B con salida analógica (corriente o tensión seleccionable) disponen también de una interfaz IO-Link y un cono acústico ajustable. El nivel de la señal de corriente o tensión es proporcional a la distancia del objeto.

Los nuevos sensores de la serie 420B sustituyen a los modelos de la serie 420. En alcances iguales o mayores, estos tienen zonas ciegas más pequeñas que la serie anterior.

Los nuevos sensores de la serie 420B están disponibles en tres intervalos de alcance:
10-250 mm, 15-500 mm y 20-1.000 mm.

Los sensor de ultrasonidos cilíndricos de la serie 412B también son nuevos. También disponen de un cono acústico ajustable y una interfaz IO-Link, y completan la gama existente de carcasas M12.

Sus beneficios:

Detección casi independiente del objeto y la superficie
Sensores de ultrasonidos y sensores de distancia compactos en una serie
Máxima flexibilidad para cualquier aplicación gracias al cono acústico ajustable (estrecho, mediano, amplio)
Supervisión de dos posiciones o niveles de llenado mediante dos salidas
A través de la interfaz IO-Link se pueden omitir objetos perturbadores (filtro de interrupción)
Grandes alcances (en tres intervalos) y zonas ciegas pequeñas
Posibilidad de instalación en espacios reducidos gracias al diseño compacto
Parametrización sencilla mediante tecla de Teach, interfaz IO-Link o entrada de Teach

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Productos destacados

Uso flexible gracias al cono acústico ajustable

Los sensores de ultrasonidos con interfaz IO-Link disponen de un cono acústico ajustable. El ancho del cono acústico se puede ajustar según la aplicación. Esto garantiza un uso flexible y universal de los sensores y unos resultados de medición y conmutación óptimos. A través de la interfaz IO-Link, se puede ajustar el cono acústico en tres intervalos: estrecho, mediano o amplio. Los conos acústicos estrechos son ideales para la detección del nivel de llenado a través de aberturas de recipiente pequeñas. Un cono acústico amplio se utiliza generalmente para tareas de detección y medición en grandes áreas (p. ej. productos a granel) o en objetos con geometrías o superficies complejas.

Diseño pequeño y compacto

En aplicaciones donde hay poco espacio es frecuente utilizar sensores cúbicos. Con sus dimensiones compactas (20,5 x 41,0 x 15,0 mm), los nuevos sensores de ultrasonidos de medición y conmutación han sido desarrollados específicamente para aplicaciones con poco espacio.

Aplicaciones

Control del nivel de llenado en aberturas de recipientes de diferentes tamaños

Requisito:
Tras el proceso de llenado, se debe comprobar el nivel de llenado para evitar el llenado insuficiente o excesivo. Los sensores deben poder emplearse tanto para aberturas de recipiente grandes como pequeñas.

Solución:
Los sensores de ultrasonidos HTU 420B disponen de un cono acústico ajustable. En función de la aplicación, se puede seleccionar un cono acústico estrecho, mediano o amplio. Esto proporciona una gran flexibilidad a la hora de usar los sensores y reduce la diversidad de modelos en la instalación.

Supervisión del diámetro de la bobina

Requisito:
El diámetro de la bobina se debe supervisar continuamente para garantizar la disponibilidad del material enrollado y una sustitución de la bobina a tiempo. El sensor también debe detectar materiales transparentes, brillantes, coloridos, negros o metalizados con fiabilidad.

Solución:
Los sensores de distancia por ultrasonidos de la serie DMU 420B proporcionan una señal de salida analógica continua (seleccionable entre corriente o tensión) al control de la máquina. De este modo, se puede sustituir la bobina a tiempo.

Visión general de los sensores de ultrasonidos

Parámetro	HTU420B	DMU420B	HTU412B	DMU412B
Alcance efectivo	10 – 250 mm 15 – 500 mm 20 – 1000 mm	10 – 250 mm 15 – 500 mm 20 – 1000 mm	15 – 500 mm	15 – 500 mm
Tiempo de respuesta	< 25 ms < 40 ms < 60 ms	< 25 ms < 40 ms < 60 ms	< 25 ms	< 25 ms
Repetibilidad	0,5 mm	0,5 mm	0,5 mm	0,5 mm
Exactitud de medición	-	2 %	-	2 %
Histéresis	4 %	4 %	4 %	4 %
Operación	Tecla de Teach, Teach-In, IO-Link	Tecla de Teach, IO-Link	Teach-In, IO-Link	Teach-In, IO-Link
Salidas	1/2	1	1/2	1
Salida analógica	-	Corriente/tensión	-	Corriente/tensión
IO-Link	V1.1	V1.1	V1.1	V1.1
Tipo de conexión	M8 (metal)	M8 (metal)	M12	M12
Dimensiones de la carcasa	20,5 mm x 41 mm x 15 mm	20,5 mm x 41 mm x 15 mm	M12 x 50 mm	M12 x 50 mm
Rango de temperatura	- 25°C … + 65°C	- 25°C … + 65°C	- 25°C … + 65°C	- 25°C … + 65°C
Índice de protección	IP 67	IP 67	IP 67	IP 67
Cono acústico ajustable	Sí (modelos con IO-Link)	Sí	Sí	Sí

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Sensores de ultrasonidos compactos para aplicaciones exigentes

Nuevos sensores de ultrasonidos de conmutación y de medición en forma cilíndrica

Los sensores de ultrasonidos solucionan problemas en tareas difíciles de detección y medición. Siempre se utilizan cuando las condiciones no son óptimas para los sensores ópticos. Por ejemplo, en la detección de objetos con superficies reflectantes de sonido o en entornos de producción adversos, polvorientos o nebulosos.

La tecnología de ultrasonidos ofrece una amplia variedad de aplicaciones en muchas industrias: un sensor de ultrasonidos emite un impulso acústico y mide el tiempo que tarda el impulso reflejado por un objeto en volver al sensor. Mediante el principio de la medición del tiempo de propagación se puede calcular con precisión la distancia al objeto. El objeto refleja las ondas ultrasónicas independientemente del tipo de superficie. Por tanto, materiales reflectantes de sonido (brillantes o reflectantes, transparentes o muy oscuros) no suponen ningún problema para una detección fiable. Mediante sensores de ultrasonidos incluso se pueden detectar sin contacto y con gran precisión productos con geometrías difíciles de detectar o niveles de llenado de líquidos, polvos o granulados.

Los nuevos sensores de ultrasonidos cilíndricos en carcasas de metal robustas son especialmente adecuados para aplicaciones en el sector del envase y embalaje o la industria del automóvil. Los sensores de ultrasonidos compactos HTU 208 para la detección de objetos destacan por tener un diseño muy estrecho (conector roscado M8). También se pueden montar en entornos de producción con poco espacio y detectan niveles de llenado con un cono acústico estrecho incluso a través de aberturas muy pequeñas en el recipiente. Los sensores HTU 212 en el siguiente diseño más grande (M12) se utilizan en condiciones ambientales con poco espacio cuando se requiere un mayor alcance. Los sensores de ultrasonidos de conmutación HTU 218 (M18) son especialmente fáciles de parametrizar gracias a una interfaz IO-Link.
Los sensores de distancia por ultrasonidos de medición de la serie DMU 218 con salida analógica han sido desarrollados para la medición precisa de distancias. Los sensores de ultrasonidos de conmutación y de medición con diseño M30 garantizan alcances efectivos de hasta 6 metros. Una interfaz IO-Link permite el manejo sencillo y rápido de los sensores.

Sus beneficios

Detección fiable de líquidos y objetos sólidos con superficies reflectantes de sonido
Se pueden utilizar incluso en condiciones ambientales adversas: los sensores de ultrasonidos funcionan independientemente del vapor, la humedad, el polvo o la luz ambiental
Máxima flexibilidad para su aplicación: con 4 tamaños diferentes (M8, M12, M18, M30) y alcances efectivos entre 0,1 m y 6 m
Uso flexible gracias a los modelos de conmutación y de medición en una misma serie
Detección de objetos y de presencia con sensores de ultrasonidos de conmutación (HTU)
Medición de distancias con sensores de distancia por ultrasonidos con salida analógica (DMU)
Uso incluso en espacios reducidos gracias a su corta longitud
Carcasa de metal robusta
Los sensores son herméticos al polvo y alcanzan el índice de protección IP 67
Manejo sencillo y rápido de los sensores con interfaz IO-Link

Productos destacados

Detección de objetos brillantes, reflectantes, transparentes u oscuros

La tecnología de ultrasonidos se caracteriza por la detección de objetos independientemente de su superficie. Los nuevos sensores de ultrasonidos detectan productos sólidos, líquidos, en polvo o granulados con gran fiabilidad.

Especialistas en situaciones con poco espacio y aberturas pequeñas en los recipientes

Los compactos sensores de ultrasonidos HTU208 han sido desarrollados con el tamaño M8 para el uso en espacios de montaje reducidos. Los sensores de conmutación destacan por su cono acústico especialmente estrecho y detectan niveles de llenado incluso en recipientes con aberturas pequeñas.

Conexión sencilla a un sistema de automatización a través de IO-Link

La configuración de los nuevos sensores de ultrasonidos de las series HTU200 y DMU200 se puede llevar a cabo de forma remota vía Teach por cable o cómodamente vía IO-Link. Los sensores pueden conectarse fácilmente a un sistema de automatización a través de IO-Link. Esta forma de automatización simplifica la integración y ayuda a minimizar los tiempos de inactividad en la producción. La configuración, la operación y el mantenimiento de los nuevos sensores de ultrasonidos compactos y robustos se pueden realizar a través de IO-Link (Condition Monitoring).

Control del proceso gracias al contador de objetos interno y los datos de diagnóstico como, p. ej., la temperatura (mantenimiento predictivo)
Información de la señal en tiempo real y diagnóstico
Emisión precisa del valor medido incluso en equipos con salida digital

Aplicación

Supervisión del nivel de llenado de productos a granel

Requisito:
Cuando se llenan productos granulados, los niveles de llenado se deben detectar de forma fiable. Los entornos polvorientos no deben afectar la detección de llenado de granulados o polvo.

Solución:
Los nuevos sensores de ultrasonidos de la serie 218, disponibles con alcances escalonados, son ideales para supervisar el nivel de llenado en entornos polvorientos. Gracias al amplio campo de detección del cono acústico de ultrasonidos, se realiza una supervisión del nivel de llenado fiable, incluso con objetos granulados. Un sensor de ultrasonidos de conmutación HTU218 detecta el límite superior de llenado. Como alternativa, se puede usar un medidor de distancia. Este está diseñado para una supervisión continua del nivel de llenado mediante la salida de un valor analógico (por corriente o tensión).

Supervisión del nivel de llenado en recipientes con abertura pequeña

Requisito:
En una línea de llenado, se debe detectar el nivel de llenado a través de una abertura muy estrecha en el recipiente.

Solución:
El modelo con conector roscado M8 del nuevo sensor de ultrasonidos compacto HTU208 dispone de un cono acústico muy estrecho, que le permite supervisar el nivel de llenado a través de aberturas muy pequeñas en el recipiente.

Supervisión de la altura de la pila con sensor de distancia por ultrasonidos

Requisito:
En una máquina encartonadora se debe supervisar el nivel de llenado del almacén de cajas plegables. El cartón puede presentar diferentes colores, estructuras de superficie y perforaciones. Por lo tanto, la detección debe ser lo más independiente posible del material y la superficie.

Solución:
Los sensores ultrasónicos de la serie DMU200 son especialmente aptos para la medición de distancias independientemente del material y la superficie del embalaje de cartón, gracias a la detección a través del cono acústico. Gracias al amplio cono acústico, perforar el cartón no supone ningún problema.

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Regulación de bucles en la industria del automóvil

Requisito:
En una máquina cortadora en la industria del automóvil, el proceso de corte debe desacoplarse de la cinta de transporte. La flecha del bucle de la cinta se debe determinar sin contacto, para comunicar los valores de medición necesarios al control y determinar así la velocidad de arrastre.

Solución:
Los sensores de ultrasonidos de medición de las series DMU218 o DMU230, con diferentes alcances y carcasa de metal robusta, son idóneos para el control de tensión. Están disponibles con salidas analógicas de corriente o tensión e interfaz IO-Link.

Supervisión del diámetro de productos en bobina

Requisito:
El material de embalaje, las etiquetas o las láminas de diferentes colores y materiales se proporcionan en bobinas. Para garantizar un desenrollado uniforme del producto en bobina, el eje está accionado por un motor. El diámetro de la bobina se debe supervisar continuamente para garantizar la disponibilidad y la sustitución a tiempo de la bobina.

Solución:
Los nuevos sensores de ultrasonidos para la medición de distancias de la serie DMU218 proporcionan una señal de salida analógica en relación con el diámetro de la bobina al sistema de control. Esto permite detectar a tiempo cuándo se debe cambiar la bobina.

Alta flexibilidad para su aplicación gracias a múltiples modelos

La nueva gama de sensores incluye sensores de ultrasonidos de medición y de conmutación en diferentes tamaños, con diferentes alcances y salidas. Algunos modelos están equipados con una interfaz IO-Link y permiten un manejo especialmente sencillo y rápido.

Sensores de ultrasonidos de conmutación:

HTU 208 (4 modelos)
HTU 212 (8 modelos)
HTU 218 (6 modelos)
HTU 230 (2 modelos)

Sensores de ultrasonidos de medición:

DMU 218 (4 modelos)
DMU 230 (4 modelos)

Características técnicas

Característica	HTU 208	HTU 212	HTU 218 DMU 218	HTU 230 DMU 230
Material de carcasa	Latón (niquelado)	Latón (niquelado)	Latón (niquelado)	Latón (niquelado)
Alcance efectivo	20 - 100 mm	20 - 200 mm 40 - 400 mm	80 - 800 mm 150 - 1500 mm	300 - 3000 mm 600 - 6000 mm
Frecuencia de conmutación	20 Hz	20 Hz 10 Hz	5 Hz	3 Hz 2 Hz
Tiempo de respuesta	25 ms	25 ms 50 ms	100 ms	166 ms 250 ms
Temperatura ambiente en servicio	De 0 a 50°C	De -25 a 70°C	De -25 a 70°C	De -25 a 70°C
IO-Link	-	-	V1.1 (COM2)	V1.1 (COM2)
Operación	Teach vía cable	Teach vía cable	Teach vía cable IO-Link	IO-Link
Salida	PNP, NPN	PNP, NPN	PNP Push-pull (IO-Link)	Push-pull (IO-Link)
Salida analógica	-	-	Corriente (4 … 20mA) Tensión (0 … 10V)	Corriente (4 … 20mA) Tensión (0 … 10V)
Índice de protección	IP67	IP67	IP67	IP67
Certificación	CE, UL, UKCA, China RoHS	CE, UL, UKCA, China RoHS	CE, UL, UKCA, China RoHS	CE, UL, UKCA, China RoHS
Conexión	M8 (4 polos)	M12 (4 polos)	M12 (4 polos)	M12 (4 polos)