Capteurs à ultrasons

Les capteurs à ultrasons sont utilisés lorsque les systèmes optiques montrent leurs limites. Ils permettent de détecter sans problème les objets entièrement/partiellement transparents ou extrêmement foncés de même que les objets présentant des surfaces réfléchissantes ou se trouvant dans un environnement poussiéreux, vaporeux ou humide.

Flexibles et précis : capteurs à ultrasons avec lobe acoustique réglable

Nouveaux capteurs à ultrasons cubiques avec zone morte réduite et trois largeurs de lobe acoustique réglables pour des résultat de mesure et de commutation précis

Les capteurs à ultrasons sont utilisés dans de nombreux secteurs industriels. Ils détectent les objets quasi indépendamment des propriétés du matériau qui les compose. Les capteurs à ultrasons font également leurs preuves dans le cas d'objets brillants, réfléchissants, très foncés ou transparents de même que de liquides ; ils apportent une solution aux situations complexes dans lesquelles les capteurs optiques atteignent leurs limites.

La nouvelle série 420B comprend des capteurs à ultrasons à commutation et mesurants logés respectivement dans un boîtier plastique cubique. Avec les détecteurs à ultrasons HTU 420B équipés d'une sortie de commutation (push-pull) dans le segment standard, nous proposons une solution économique intégrée dans un boîtier plastique noir.

Les détecteurs à ultrasons HTU 420B en boîtier rouge équipés d'une interface IO-Link et de deux sorties de commutation sont conçus pour exécuter des tâches de détection exigeantes. Le lobe acoustique réglable offre une grande souplesse d'utilisation des capteurs et réduit la diversité des variantes au sein de l'installation, un type de capteur pouvant être utilisé pour différentes applications. Un lobe acoustique étroit permet par exemple de détecter des niveaux de produit à travers de petites ouvertures. Un lobe acoustique large est notamment adapté à une détection fiable d'objets caractérisés par une réflexion diffuse, tels que les produits dont la surface ou la structure présente un aspect irrégulier ou complexe. Un filtre d'interruption détecte les brèves variations de mesure survenant au cours d'un intervalle donné, dues à des obstacles (par. ex. mélangeurs), et peut masquer les signaux perturbants. Deux sorties de commutation indépendantes permettent la surveillance de deux positions ou la détection de deux niveaux de produit. 

Les détecteurs de distance à ultrasons DMU 420B dotés d'une sortie analogique (courant ou tension au choix) possèdent également une interface IO-Link et un lobe acoustique réglable. Le niveau du signal du courant ou de la tension est ici proportionnel à la distance à l'objet.

Les nouveaux capteurs de la série 420B remplacent les modèles de la série 420. À portée égale ou supérieure, ils possèdent des zones mortes plus petites que celles de leurs prédécesseurs. 

Les nouveaux capteurs de la série 420B sont disponibles avec trois plages de portée : 
10 – 250 mm, 15 – 500 mm et 20 – 1.000 mm.

Également nouveaux, les capteurs à ultrasons cylindriques de la série 412B. Ils sont équipés d'un lobe acoustique réglable et d'une interface IO-Link et viennent compléter la gamme déjà disponible en boîtier M12.

Vos avantages :

  • Détection quasi indépendamment de l’objet et de la surface
  • Détecteurs à ultrasons et détecteurs de distance compacts dans une seule série
  • Flexibilité maximale quelle que soit l'application grâce au lobe acoustique réglable (étroit, moyen, large)
  • Surveillance de deux positions ou niveaux de produit grâce à deux sorties de commutation
  • Possibilité de masquer les obstacles via l'interface IO-Link (filtre d'interruption)
  • Portées élevées (dans trois plages) et zones mortes réduites
  • Installation dans des espaces restreints grâce à la petite taille
  • Paramétrage simple par touche d'apprentissage, interface IO-Link ou entrée d'apprentissage

 

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Points forts

Utilisation flexible grâce à un lobe acoustique réglable

Les capteurs à ultrasons avec interface IO-Link sont équipés d'un lobe acoustique réglable. La largeur du lobe acoustique peut être adaptée à l'application respective. Cette caractéristique permet une utilisation universelle et flexible des capteurs et garantit d'excellents résultats de mesure et de commutation. Il existe trois plages de réglage du lobe acoustique via l'interface IO-Link : étroite, moyenne ou large. Les lobes acoustiques étroits sont par exemple adaptés à la détection de niveau à travers de petites ouvertures de conteneur, tandis qu'un lobe acoustique large est généralement utilisé pour des tâches de détection ou de mesure dans des zones plus grandes (par ex. pour les matériaux en vrac) ou en présence d'objets possédant des géométries ou des surfaces complexes. 

Petit module compact

Des capteurs cubiques sont souvent utilisés dans les applications caractérisées par un volume d’installation réduit. Avec leurs dimensions compactes (20,5 x 41,0 x 15,0 mm), les nouveaux capteurs à ultrasons mesurants et à commutation sont spécialement conçus pour les applications présentant un espace restreint.

Applications

Surveillance de niveau pour des ouvertures de conteneur de tailles différentes

Condition :
Après le remplissage, le niveau de produit doit être vérifié pour éviter un remplissage insuffisant ou excessif. Les capteurs doivent pouvoir être utilisés aussi bien pour les petites ouvertures de conteneur que pour les grandes.

Solution :
Les détecteurs à ultrasons HTU 420B sont équipés d'un lobe acoustique réglable. Suivant l'application, il est possible de sélectionner un lobe acoustique étroit, moyen ou large, ce qui permet une utilisation flexible des capteurs et réduit la diversité des variantes dans l'installation. 

Surveillance du diamètre de bobines

Condition :
On veut assurer en permanence la détection du diamètre des marchandises en bobines pour garantir leur disponibilité et leur remplacement en temps voulu. Le capteur doit également détecter en toute fiabilité les matériaux transparents, brillants, teintés, noirs ou métallisés.

Solution :
Les détecteurs de distance à ultrasons de la série DMU 420B délivrent un signal de sortie analogique continu (courant ou tension au choix) à la commande machine. De cette façon, un remplacement de la bobine peut être effectué à temps.

Vue d’ensemble des capteurs à ultrasons

Paramètres

HTU420B

DMU420B

HTU412B

DMU412B

Portée de fonctionnement

10 – 250 mm
15 – 500 mm
20 – 1000 mm 

10 – 250 mm
15 – 500 mm
20 – 1000 mm 

15 – 500 mm

15 – 500 mm

Temps de réaction

< 25 ms
< 40 ms
< 60 ms

< 25 ms
< 40 ms
< 60 ms

< 25 ms

< 25 ms
Reproductibilité

0,5 mm

0,5 mm

0,5 mm

0,5 mm

Exactitude de la mesure

-

2 %

-

2 %

Hystérésis

4 %

4 %

4 %

4 %

Commande

Bouton d’apprentissage, auto-apprentissage, IO-Link

Bouton d'apprentissage, IO-Link

Auto-apprentissage, IO-Link

Auto-apprentissage, IO-Link

Sorties de commutation 1/2 1 1/2 1
Sortie analogique

-

Courant/tension

-

Courant/tension

IO-Link

V1.1

V1.1

V1.1

V1.1

Raccordement électrique

M8 (métal)

M8 (métal)

M12

M12

Dimensions du boîtier

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

Plage de température

- 25°C … + 65°C

- 25°C … + 65°C

- 25°C … + 65°C

- 25°C … + 65°C

Indice de protection

IP 67

IP 67

IP 67

IP 67

Lobe ultrasonique réglable

Oui (modèles avec IO-Link)

Oui

Oui

Oui

Capteurs à ultrasons compacts pour des applications exigeantes

Nouveaux capteurs à ultrasons mesurants et à commutation de forme cylindrique

Les capteurs à ultrasons offrent des solutions pour les applications de mesure et de détection difficiles. Ils sont utilisés là où les conditions ne sont pas optimales pour les capteurs optiques, par exemple pour la détection d'objets avec des surfaces réfléchissant le son ou dans des environnements de production difficiles, poussiéreux ou vaporeux.

La technologie à ultrasons offre un large champ d'application dans de nombreux secteurs industriels : un capteur à ultrasons émet une impulsion sonore et mesure le temps nécessaire à l'impulsion sonore réfléchie par un objet pour revenir au capteur. Le principe de la mesure du temps de propagation du son permet de calculer précisément la distance à l'objet. Les ondes ultrasonores sont réfléchies par l'objet de manière parfaitement indépendante du type de surface. Les matériaux réfléchissant le son, qu’ils soient brillants ou réfléchissants, transparents ou très foncés, ne posent donc aucun problème pour une détection fiable. Même les produits aux géométries difficiles à détecter ou les niveaux de liquides, de poudres ou de granulés, peuvent être contrôlés sans contact et de manière très précise grâce aux capteurs à ultrasons.

Les nouveaux capteurs à ultrasons cylindriques dans des boîtiers métalliques robustes conviennent particulièrement bien aux applications dans l'industrie automobile ou de l'emballage. Les capteurs à ultrasons compacts HTU 208 pour la détection d'objets se distinguent par leur taille très faible (douille filetée M8). Ils peuvent être montés dans des environnements de production étroits et leur lobe acoustique mince leur permet de détecter les niveaux même à travers de très petites ouvertures de contenant. Les détecteurs HTU 212 de taille supérieure (M12) sont utilisés dans des espaces restreints lorsqu'une portée supérieure s'avère nécessaire. Grâce à leur interface IO-Link, les détecteurs à ultrasons à commutation HTU 218 (M18) peuvent être paramétrés très simplement.
Les détecteurs de distance à ultrasons mesurants avec sortie analogique de la série DMU 218 sont conçus pour une mesure de distance précise. Les capteurs à ultrasons mesurants et à commutation de taille M30 assurent une portée de fonctionnement allant jusqu'à 6 mètres. Une interface IO-Link permet une manipulation simple et rapide des capteurs.



Vos avantages

  • Détection fiable de liquides et d’objets solides aux surfaces réfléchissant le son
  • Utilisables même dans des conditions ambiantes difficiles : les capteurs à ultrasons fonctionnent indépendamment de la vapeur, de l'humidité, de la poussière et de la lumière environnante
  • Flexibilité maximale pour votre application avec 4 tailles différentes (M8, M12, M18, M30) et des portées de fonctionnement de 0,1 m à 6 m
  • Utilisation flexible grâce aux variantes à commutation et mesurantes au sein d'une même série
  • Détection d'objets et contrôle de présence avec les détecteurs à ultrasons à commutation (HTU)
  • Mesure de distance avec les détecteurs de distance à ultrasons avec sortie analogique (DMU)
  • Utilisation même dans des espaces restreints grâce à un boîtier court
  • Boîtier métallique robuste
  • Capteurs étanches à la poussière et atteignant l'indice de protection IP 67
  • Manipulation simple et rapide des capteurs avec interface IO-Link



Points forts

Détection d'objets brillants, réfléchissants, transparents ou foncés

La technologie à ultrasons se caractérise par le fait que les objets sont détectés indépendamment de leur surface. Les nouveaux capteurs à ultrasons détectent de manière très fiable les produits solides, liquides, en vrac comme les poudres ou les granulés.

Spécialistes des emplacements étroits et des petites ouvertures des contenants

Les capteurs à ultrasons compacts HTU208 de taille M8 sont conçus pour l'utilisation dans les petits espaces. Les capteurs à commutation se caractérisent par un lobe acoustique particulièrement mince et détectent les hauteurs de remplissage même pour les contenants à petites ouvertures.

Connexion simple à un système d'automatisation via IO-Link

Le réglage des nouveaux capteurs à ultrasons des séries HTU200 et DMU200 s'effectue au choix à distance via l'apprentissage par bouton déporté ou, très facilement, par IO-Link. IO-Link permet de connecter aisément les capteurs à un système d'automatisation. Cette forme d'automatisation simplifie l'intégration et contribue ainsi à réduire au maximum les temps d'arrêt de la production. Le paramétrage, l'exploitation et la maintenance (surveillance d'état) des nouveaux capteurs à ultrasons compacts et robustes sont possibles via IO-Link.

  • Surveillance du processus : utilisation du compteur d'objets interne et des données de diagnostic telles que la température (maintenance prédictive)
  • Information de signal en temps réel et diagnostic
  • Transfert précis des valeurs mesurées, même pour les appareils avec sortie de commutation numérique

Application

Surveillance du niveau de matériau en vrac

Condition :
Lors du remplissage de matériaux granulaires, les niveaux doivent être détectés de manière fiable. Les conditions ambiantes poussiéreuses lors du remplissage de granulés ou de poudres ne doivent pas influencer la détection.

Solution :
Les nouveaux capteurs à ultrasons de la série 218, disponibles avec des portées échelonnées, sont bien adaptés à la surveillance du niveau dans un environnement poussiéreux. Grâce à la grande zone de détection du lobe ultrasonique, la surveillance du niveau est fiable, même pour les granulés. Un capteur à ultrasons à commutation HTU218 détecte la limite supérieure du remplissage. Il est également possible d'utiliser un détecteur de distance mesurant. Ce dernier est conçu pour une surveillance continue du niveau via la sortie analogique (en courant ou tension).

Surveillance du niveau de produit dans des contenants à petite ouverture

Condition :
Sur une ligne de remplissage, le niveau de produit dans un contenant doit être détecté à travers une ouverture très étroite.

Solution :
Le nouveau capteur à ultrasons compact HTU208, de la forme d'une douille filetée M8, dispose d'un lobe acoustique très mince et permet ainsi de surveiller le niveau de produit dans des contenants à travers de très petites ouvertures.

Surveillance de la hauteur d'empilement avec un détecteur de distance à ultrasons

Condition :
Dans une encartonneuse, le niveau d'un magasin de cartons pliés doit être surveillé. Le carton peut présenter différentes couleurs, structures en surface et perforations. La détection doit donc se faire autant que possible indépendamment du matériau et de la surface.

Solution :
Les capteurs à ultrasons de la série DMU200 se prêtent très bien à la mesure de distance, indépendamment du matériau et de la surface du carton, grâce à la détection via le lobe à ultrasons. Grâce au lobe acoustique large, même les découpes dans le carton ne posent aucun problème.

Régulation de la boucle dans l'industrie automobile

Condition :
Dans une installation de massicotage dans l'industrie automobile, le processus de coupe doit être découplé du transport de la bande. Le mou de la boucle de bande doit être déterminé sans contact afin de transmettre les valeurs mesurées au système de régulation pour définir la vitesse d’avance.

Solution :
Les capteurs à ultrasons mesurants des séries DMU218 et DMU230 avec différentes portées et un boîtier métallique robuste sont adaptés au contrôle de boucle. Ils sont disponibles avec une sortie analogique en courant ou en tension, ainsi qu'une interface IO-Link.

Surveillance du diamètre de matériaux en bobines

Condition :
Les produits d'emballage, des étiquettes ou des films de différentes couleurs et matières sont conditionnés sur des bobines. Afin d'assurer un déroulement régulier de la bobine, l'axe est entraîné par un moteur. Le diamètre des bobines doit être surveillé en permanence pour garantir la disponibilité et le remplacement en temps voulu des marchandises en bobines.

Solution :
Les nouveaux capteurs à ultrasons de mesure de distance de la série DMU218 fournissent à la commande un signal analogique relatif au diamètre de la bobine. Ceci permet de détecter à temps le moment auquel la bobine doit être remplacée.

Grande flexibilité pour votre application grâce à de nombreuses variantes

La nouvelle gamme de capteurs comprend des capteurs à ultrasons mesurants et à commutation de différentes tailles, portées et sorties de commutation. Certaines variantes sont équipées d'une interface IO-Link et permettent une utilisation particulièrement simple et rapide. 

Capteurs à ultrasons à commutation :

  • HTU 208 (4 variantes)
  • HTU 212 (8 variantes)
  • HTU 218 (6 variantes)
  • HTU 230 (2 variantes)

Capteurs à ultrasons mesurants :

  • DMU 218 (4 variantes)
  • DMU 230 (4 variantes)

Propriétés techniques

Caractéristiques

HTU 208

HTU 212

HTU 218
DMU 218

HTU 230
DMU 230

Matériau du boîtier

Laiton (nickelé)

Laiton (nickelé)

Laiton (nickelé)

Laiton (nickelé)

Portée de fonctionnement

20 - 100 mm

20 - 200 mm
40 - 400 mm

80 - 800 mm
150 - 1500 mm

300 - 3000 mm
600 - 6000 mm

Fréquence de commutation

20 Hz

20 Hz
10 Hz

5 Hz

3 Hz
2 Hz

Temps de réaction

25 ms

25 ms
50 ms

100 ms

166 ms
250 ms

Température ambiante, fonctionnement

0 - 50°C

-25 - 70°C

-25 - 70°C

-25 - 70°C

IO-Link

-

-

V1.1 (COM2)

V1.1 (COM2)

Commande

Apprentissage par bouton déporté

Apprentissage par bouton déporté

Apprentissage par bouton déporté
IO-Link


IO-Link

Sortie de commutation

PNP, NPN

PNP, NPN

PNP
Push-pull (IO-Link)

Push-pull (IO-Link)

Sortie analogique

-

-

Courant (4 … 20mA)
Tension (0 … 10V)

Courant (4 … 20mA)
Tension (0 … 10V)

Indice de protection

IP67

IP67

IP67

IP67

Certification

CE, UL, UKCA, ACPEIP

CE, UL, UKCA, ACPEIP

CE, UL, UKCA, ACPEIP

CE, UL, UKCA, ACPEIP

Connexion

M8 (4 broches)

M12 (4 broches)

M12 (4 broches)

M12 (4 broches)