Реконструисано мерење удаљености – први сензор времена лета са плавим ласерским светлом

Приказан је кључни визуелни приказ сензора Wenglor P1PY21x: Плутајући сензор који емитује плаво ласерско светло у мрачној просторији.
Ненадмашно у плавом. Први ToF сензор на свету са плавим ласером.

Аутоматизација је дуго била централна компонента модерних производних окружења. Растуће цене енергије, оскудне сировине и све већа потреба за одрживим производњама подстичу компаније да дигитално оптимизују и поједностављују своје процесе. Напредне технологије мерења и сензора играју кључну улогу у томе. Они пружају прецизне податке за контролу производних корака, обезбеђивање квалитета и ефикасно распоређивање ресурса. Посебно код оптичког мерења удаљености, поуздана детекција чак и захтевних површина је основа за стабилне процесе. Индустријске примене постављају високе захтеве у том погледу: полирани метали, провидна пластика или објекти који јако зраче захтевају сензоре који су и моћни и иновативни.

Са новом серијом P1PY21x, Wenglor Sensoric Group одговара на овај притисак за иновацијама и представља први сензор за мерење времена лета на свету који користи плаву ласерску светлост. Патентирана BlueLine технологија проширује добро познату Wintec породицу и отвара потпуно нова поља примене.

Далекосежни потенцијал ове технологије демонстриран је примером из енергетског сектора. У пећима на пелет, ToF сензори прате процес сагоревања. Само када сензори прецизно детектују количину присутног жара, систем управљања може оптимално регулисати довод горива. Сензори црвеног светла овде достижу своје границе: сопствено зрачење жара омета сигнал, чинећи мерења непоузданим. Плава ласерска светлост, с друге стране, је мање подложна таквим сметњама, пружа стабилна очитавања и омогућава ефикасну контролу потрошње горива – чиме се смањују оперативни трошкови и емисија CO₂. Овај пример представља само једно од бројних подручја примене; од металне и пластичне индустрије до сектора паковања, могућности су разноврсне.

Фотографија Wenglor ToF ласерског сензора даљине серије P1PY21x, инсталираног у индустријском постројењу.
Комбинација иновације и прецизности чини wintec са плавим светлом идеалним решењем за сложене примене у технологији аутоматизације.

Плава ласерска светлост као кључ за блиставе и високо рефлектујуће објекте

Ово је омогућено захваљујући иновативној БлуЛајн технологији, која се заснива на ласеру таласне дужине од 445 нм. Док црвена верзија винтек породице импресионира својим дугим дометом, плава светлост кратке таласне дужине продире знатно мање дубоко у површину предмета, као што су органски материјали. То резултира дефинисанијим одсјајем и омогућава прецизнију процену. Штавише, црвена ласерска светлост се налази прецизно у опсегу интерференције врућих и ужарених материјала који емитују зрачење у црвеном до инфрацрвеном спектру. Сигнал сензора се преклапа, а мерење може бити изобличено. Плава ласерска светлост, с друге стране, налази се далеко изван опсега топлотног зрачења таквих површина. Сигнал остаје стабилан и без интерференције, што омогућава поуздану детекцију чак и у металској индустрији, где се морају мерити ужарени радни предмети. То резултира стабилнијим резултатима мерења на тамним, сјајним, органским, ужареним или (полу)провидним материјалима. Интегрисани специјални филтер додатно смањује интерференцију од високо емитивних предмета. Ласерска класа 2 обезбеђује безбедан рад у индустријским окружењима.

Илустрација пећи на пелет у којој Wenglor ToF ласерски сензори удаљености континуирано прате висину слоја жара плавим ласером.
Праћење слоја жара у пећима на пелет помоћу ToF ласерских сензора удаљености.

Већа светлосна тачка, шири спектар примене

Не само боја светлости, већ и облик светлосне тачке значајно доприноси перформансама сензора за мерење времена лета. Уместо тачкастог ласера, Венглор је имплементирао ласерску линију. Ово омогућава сензору да детектује не само појединачне тачке, већ целе површине. И овде је развој вођен практичним искуством у индустрији, јер ова карактеристика пружа знатно стабилније резултате без прекида мерења, посебно на неравним површинама, објектима са преломима, рупама или решеткастим структурама. Ово се показало предним, на пример, код праћења нивоа напуњености расутих материјала. Делови од пластике или други гранулирани материјали се пуне у бункере за материјал, а затим се појединачно доводе у следећи корак производње. Континуирано праћење нивоа напуњености ових бункера је подједнако важно за несметан производни процес као и праћење висине слоја жара у пећима на пелет. Ласер у облику линије пружа прецизне вредности удаљености чак и на неправилно напуњеним или нагнутим површинама и, захваљујући великом опсегу мерења, детектује бункере различитих величина и облика. На овај начин се избегавају уска грла, довод материјала се оптимално контролише, а производни процеси се стабилизују.

Поред тога, Wintec са плавим светлом има неколико интелигентних функција које превазилазе једноставно мерење удаљености. Анализа интензитета чини основу за анализу интензитета рефлектоване светлости. Ово омогућава циљано праћење производних корака и рано откривање недостатака квалитета. Интегрисано мерење брзине детектује покрете бесконтактно и независно од материјала или површине. Ово омогућава процену без хабања чак и на великим удаљеностима. Још једна карактеристика је динамичка детекција скокова. Не детектује апсолутну удаљеност, већ реагује на промене у удаљености. Ово омогућава поуздано откривање објеката чак и на различитим површинама или ако су сензори погрешно поравнати.

Венглор као покретачка снага: доказана технологија у новом светлу

То што Wenglor сада представља први ToF сензор на свету са плавом ласерском светлошћу није случајност, већ логичан наставак дуге историје развоја. Током протеклих неколико година, компанија је више пута постављала нове стандарде у технологији сензора за мерење времена лета: са најмањим сензором за мерење времена лета свог времена, са првом верзијом од нерђајућег челика за хигијенски осетљива окружења и са увођењем Bluetooth-а у ову категорију сензора. Све ове иновације деле блиски фокус на захтеве стварног света. Оне су увек биле засноване на конкретним проблемима који се јављају у пракси, од захтевних површина и хигијенских стандарда до једноставности коришћења. Нова генерација плаве светлости наставља овај приступ и показује како комбиновање проверене технологије са новим иновацијама омогућава напредак. Техничка основа остаје технологија динамичке осетљивости која је годинама дефинисала перформансе Wintec породице. Ова технологија емитује веома кратке импулсе ласерске светлости у наносекундном опсегу, чији се сигнали статистички процењују како би се одредила удаљеност до објекта. Овај приступ обезбеђује опсеге мерења до 100 метара са поновљивошћу до три милиметра, чак и у захтевним условима. Штавише, винтек са плавим светлом је неосетљив на амбијентално светло до 100.000 лукса, тако да квалитет сигнала остаје константно висок чак и у светлом окружењу или са јаким позадинским зрачењем.

На слици су приказана два Венглорова ласерска сензора даљине са технологијом мерења времена лета, један са плавим и један са црвеним ласерским светлом, један поред другог.
Доказана серија Wintec од Wenglor-а нуди сензорска решења са црвеним и плавим ласерима.

Због тога је серија P1PY21x погодна за употребу на отвореном. Детекција провидних објеката отвара још једно подручје примене. Захваљујући моћној обради сигнала, чак се и материјали са веома ниском рефлексијом или провидни материјали поуздано детектују, што је чест изазов у ​​индустријама као што су паковање и прерада хране. Високоперформансни IO-Link интерфејс са COM3 омогућава пренос прикупљених података процеса у контролни систем са минималним временима циклуса, оптимизујући његову употребу у аутоматизованим процесима. Захваљујући свом робусном дизајну са IP68 заштитом, ToF сензори су посебно отпорни на прашину и течности. Поуздано функционишу чак и на екстремним температурама до -40°C, обезбеђујући поуздан рад у хладњачама или алпским регионима.

Поред својих мерних перформанси, серија P1PY21x импресионира и својом једноставношћу коришћења. OLED дисплеј високог контраста омогућава интуитиван рад директно на уређају. Чак и у условима лошег осветљења или ограниченог простора за инсталацију, садржај на дисплеју остаје лако читљив. Навигација кроз мени је логички структурирана, а сва важна подешавања су доступна уз само неколико кликова. Ово штеди време током пуштања у рад, одржавања или приликом замене сензора. Интегрисани Bluetooth интерфејс пружа још већу флексибилност. Параметри сензора могу се бежично преносити и подешавати путем weCon апликације, што поједностављује рад у инсталацијама са бројним уређајима или на тешко доступним местима.

На слици је приказан ласерски сензор даљине Wenglor Wintec са плавим светлом, поред којег се налази мобилни телефон на коме се види апликација са симболом Bluetooth-а.
Серија wenglor P1PY21x импресионира својом употребљивошћу.

Индустријски доказано, направљено за будућност

Комбинација БлуЛајн технологије, динамичке осетљивости и једноставног рада чини серију П1ПИ21x решењем које се доказало и у класичним и у новим индустријским сценаријима. Пружа прецизне и поуздане резултате чак и на захтевним површинама, остаје неосетљив на сметње и може се лако интегрисати захваљујући модерним интерфејсима. Ово чини сензор свестраним алатом за широк спектар индустрија, од обраде метала и обраде пластике до паковања и прераде хране. Истовремено, овај развој демонстрира основни принцип који је годинама обликовао Венглор: иновација настаје тамо где се индустријски изазови из стварног света идентификују и решавају техничким решењима. Сензори попут серије П1ПИ21x су кључне технологије за одрживу, ресурсно ефикасну производњу. Они омогућавају прецизнију контролу, минимизирају отпад, повећавају енергетску ефикасност и тиме доприносе томе да индустријски процеси буду спремни за будућност. У временима оскудице ресурса и све већег притиска за аутоматизацију, ово су кључни фактори. Ово јасно ставља до знања: употреба плавог светла у технологији мерења времена лета означава важан корак у развоју који чини постојеће апликације поузданијим, откључава нови потенцијал и ствара простор за потпуно нове сценарије.

Више информација и технички детаљи:

аутор

Picture of Макс Мустерман

Макс Мустерман

Назив посла