Sensor Ultrasónico: Detección sin Contacto por Sonido en Redcoind.pe 🔊📏

Un Sensor Ultrasónico es un tipo de sensor sin contacto que determina la distancia, la presencia, o el nivel de un objeto o superficie utilizando ondas sonoras de alta frecuencia (ultrasonido), que son inaudibles para el oído humano. Es una herramienta muy versátil en la automatización industrial, ya que su detección no se ve afectada por el color, la transparencia, o el brillo del objeto.

Es el sensor ideal para el Control de Nivel continuo y la medición de distancia en entornos con condiciones difíciles (polvo, vapor, etc.).

1. Principio de Funcionamiento: Tiempo de Vuelo (Time-of-Flight)

El funcionamiento del sensor ultrasónico se basa en la medición del tiempo que tarda una onda sonora en viajar y regresar:

1. Emisión: El sensor emite un pulso de onda sonora ultrasónica de corta duración.
2. Viaje y Rebote: La onda viaja a través del medio (generalmente aire) hasta que golpea la superficie del objeto o fluido a detectar. La onda rebota y regresa al sensor.
3. Recepción: El sensor detecta el eco de la onda sonora.
4. Cálculo de Distancia: Un circuito electrónico mide el Tiempo de Vuelo  desde la emisión hasta la recepción.
5. Salida: El sensor convierte esta distancia calculada en una señal analógica enviada al PLC.

2. Aplicaciones Clave en la Industria

• Control de Nivel Continuo: Es una de las aplicaciones más comunes. El sensor se monta en la parte superior de un tanque y mide continuamente la distancia a la superficie del material (líquido, granulado o polvo). La altura del tanque menos esta distancia es el nivel del material.
  • Ventaja: Ideal para materiales que cambian de color, son espumosos o polvorientos (donde los sensores fotoeléctricos fallarían).
• Medición de Distancia y Posicionamiento: Se utiliza para medir la distancia exacta a grandes objetos, como bobinas, palets o vehículos guiados automáticamente ($\text{AGV}$).
• Detección de Objetos Transparentes: Es excelente para la detección fiable de películas plásticas transparentes o vidrio (donde los sensores capacitivos o sensores fotoeléctricos tienen dificultades).
• Supervisión de Materiales a Granel: Monitorear la altura de pilas de materiales (arena, grano, pellets) en un silo o cinta transportadora.

3. Factores a Considerar

• Temperatura del Aire: La velocidad del sonido varía con la temperatura del aire. Los sensores de alta precisión incluyen compensación de temperatura para mantener la precisión.
• Ángulo del Haz: Tienen un haz de detección cónico que puede causar falsas lecturas si hay obstrucciones o estructuras internas cerca del recorrido del sonido.
• Límites de Detección: Existen zonas ciegas (blind zone) muy cerca de la cara del sensor donde no puede medir, y una distancia máxima de detección que está limitada por la potencia del pulso de sonido.

El Sensor Ultrasónico proporciona una medición de distancia muy precisa y fiable, independientemente de las propiedades ópticas del objeto.

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