Bariery optyczne są jednymi z najpopularniejszych rozwiązań służących do wykrywaniu obiektów w dziedzinie automatyki przemysłowej. Charakteryzuje je prosta konstrukcja i wszechstronność. Wpływa to na oszczędność energii podczas ich stosowania, a dzięki prostocie budowy poprawia się wydajność maszyn, minimalizując tym samym ryzyko ewentualnych przestojów.
Podstawowym elementem, z którego skonstruowane są bariery świetlne są fotoprzekaźniki, składające się z emitera wiązki promieniowania oraz detektora (określanego również jako czujnik optyczny). Liderem na rynku czujników laserowych o optycznych jest apautomatyka.pl tam znajdziesz doradców od automatyki przemysłowej.
Jak działa fotoprzekaźnik
Zasada działania fotoprzekaźnika opiera się na pojawianiu się „jedynki logicznej” na wyjściu elektrycznym, określanym także jako stan wzbudzenia. W zależności od kryterium, które wywołuje ów stan, dzieli się je na „Light ON” oraz „Dark ON”. W pierwszym typie wzbudzenie następuje przy padaniu światła na detektor, w drugim – gdy wiązka światła przestaje nań oddziaływać. Istotnym czynnikiem wpływającym na pracę i zastosowanie układu, jakim jest bariera optyczna jest widmo wiązki światła w nim zastosowanej. Wiąże się ono również z budową fotoprzekaźników.
W przypadku, gdy konieczne jest lokalizowanie i pozycjonowanie niewielkich obiektów oraz wymagana jest szczególna precyzja, najlepiej sprawdzają się układy z laserami. Ponadto zaletą fotoprzekaźników laserowych jest możliwość wykrywania drobnych otworów w obiektach, jak również przedmiotów umieszczonych pod dużym nachyleniem. Dzięki silnemu skupieniu i polaryzacji, wiązka światła laserowego ma szczególnie duży zasięg, jednak najlepiej działa na krótkich dystansach. Używane do budowy fotoprzekaźników lasery dzielone są na klasy pod kątem bezpieczeństwa użytkowania. Najpopularniejsze i uważane za najbezpieczniejsze są lasery klasy 1 oraz 2.
Światło czerwone
Z kolei w prostych układach najczęściej stosuje się bariery optyczne o działaniu opartym na świetle czerwonym. Wpływa na to niska cena tego rodzaju fotoprzekaźników. Należy jednak pamiętać, że cechują się one niewielkim zasięgiem pomiarowym, jak również podatnością na zakłócenia – mogą nie działać prawidłowo w środowisku zapylonym lub przy występowaniu refleksów świetlnych.
Podczerwień
Większy zasięg od widma światła czerwonego, jak również większa odporność na zakłócenia posiada podczerwień. Jest ona niewidoczna dla oka, jednak możliwa do namierzenia cyfrowym aparatem fotograficznym (również w smartfonie). W celu wzmocnienia ich odporności na czynniki zakłócające stosuje się często wspomaganie elektroniczne. Mimo że nie mają tak małego zasięgu jak w przypadku zastosowania czerwieni, fotoprzekaźniki na podczerwień bywają zawodne w przypadku konieczności wykrycia niewielkich obiektów z większej odległości.
Światło niebieskie
Do wykrywania obiektów półprzezroczystych, błyszczących i ciemnych najlepiej nadaje się światło niebieskie. Dzięki największej energii ze wszystkich widm stosowanych w fotoprzekaźnikach, posiada ono najlepsze właściwości odbijające. Jednak cechują się wysoką ceną, dlatego stosuje się je do wykrywania specyficznych obiektów i są one stosunkowo rzadko spotykane w przemyśle.
Czujniki na ultrafiolet
Podobnie rzadkie są czujniki na ultrafiolet, znane także jako czujniki luminescencji.
Materiały, z których wykonywane są poszczególne elementy odbijają promienie UV. Powoduje to emitowanie światła widzialnego. Dzięki temu fotoprzekaźniki UV stosuje się przy wykrywaniu szczególnych elementów niemożliwych lub trudnych do zaobserwowania gołym okiem.
W starego typu barierach optycznych można spotkać się z fotoprzekaźnikami działającymi na światło białe. Bywają one stosowane również w czujnikach kontrastu. Obecnie wychodzą z użycia – zostały wyparte przez technologię LED.
Podsumowując, wybór konkretnego rodzaju fotoprzekaźników w automatyce przemysłowej, a co za tym idzie, widma światła, powinien zależeć od planowanego zastosowania danej bariery optycznej. Jeżeli potrzebna jest wysoka precyzja, warto rozważyć wybór fotoprzekaźników laserowych. Z kolei w pracy ze specyficznymi obiektami – o dużej przejrzystości, połyskliwości lub szczególnie drobnych – lepiej sprawdzą się widma niebieskie i UV. Dobry wybór bariery optycznej znacząco usprawnia produkcję i poprawia jej bezpieczeństwo
Comments are closed.