Cảm Biến Siêu Âm Banner T30UXUAQ8 – 80465, Analog 0–10VDC

Cảm biến siêu âm Banner T30UXUAQ8 là thiết bị đo khoảng cách không tiếp xúc thuộc dòng U-GAGE T30UX của Banner Engineering. Sản phẩm sử dụng sóng siêu âm để xác định khoảng cách giữa cảm biến và bề mặt vật thể, sau đó chuyển đổi kết quả đo thành tín hiệu analog 0–10VDC.

Với mã đặt hàng 80465, Banner T30UXUAQ8 có phạm vi đo từ 100–1.000mm, nguồn cấp 12–30VDC, thân ren M30 và đầu nối M12 4 chân. Thiết bị được tích hợp chức năng bù nhiệt độ, giúp giảm ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ môi trường đến kết quả đo.

Cảm biến phù hợp cho các hệ thống giám sát khoảng cách, kiểm tra chiều cao sản phẩm, theo dõi mức vật liệu và điều khiển vị trí trong dây chuyền tự động hóa.

Hình tham khảo cảm biến siêu âm Banner T30UXUAQ8, mã đặt hàng 80465.

Khi hệ thống cần đo khoảng cách thay vì chỉ phát hiện có hoặc không

Trong dây chuyền tự động, nhiều vị trí không chỉ cần xác định sự xuất hiện của vật thể mà còn phải biết khoảng cách từ cảm biến đến bề mặt đối tượng.

Ví dụ, một hệ thống nâng hạ cần theo dõi chiều cao của bàn máy. Một băng tải cần kiểm tra độ cao của thùng hàng. Hoặc một bồn chứa cần xác định khoảng cách từ cảm biến đến bề mặt chất lỏng.

Đối với những ứng dụng này, cảm biến có ngõ ra analog cho phép bộ điều khiển thu nhận giá trị đo liên tục.

Banner T30UXUAQ8 chuyển đổi khoảng cách thành tín hiệu điện áp 0–10VDC. PLC hoặc bộ điều khiển có đầu vào analog tương thích sẽ đọc điện áp để tính toán khoảng cách và thực hiện chức năng điều khiển.

Khác với cảm biến ON/OFF thông thường, model này cung cấp thông tin khoảng cách trong vùng đo đã được cài đặt.

Thông số kỹ thuật Banner T30UXUAQ8

Các thông số chính được đối chiếu với dữ liệu sản phẩm T30UXUAQ8 của Banner Engineering.

Cảm biến Banner T30UXUAQ8 đo khoảng cách bằng cách nào?

Banner T30UXUAQ8 hoạt động dựa trên nguyên lý đo thời gian truyền và phản hồi của sóng siêu âm, thường gọi là Time of Flight.

Bộ phát bên trong cảm biến tạo xung siêu âm có tần số 224kHz. Sóng âm truyền trong không khí đến bề mặt vật thể và phản xạ trở lại bộ thu.

Mạch xử lý đo khoảng thời gian từ lúc phát xung đến lúc nhận tín hiệu phản hồi. Dựa trên tốc độ truyền âm, cảm biến xác định khoảng cách đến vật thể.

Khoảng cách được tính theo nguyên lý:

Trong đó, \(d\) là khoảng cách từ cảm biến đến vật thể, \(v\) là tốc độ truyền âm và \(t\) là thời gian sóng âm đi và trở về.

Do tốc độ âm thanh thay đổi theo nhiệt độ, cảm biến được tích hợp chức năng bù nhiệt để hỗ trợ duy trì kết quả đo ổn định.

Vì sao vùng mù 100mm quan trọng?

Cảm biến T30UXUAQ8 có vùng mù phía trước mặt phát siêu âm là 100mm.

Nếu vật thể nằm quá gần cảm biến, trong vùng này, thiết bị không bảo đảm đo được khoảng cách chính xác.

Khi thiết kế vị trí lắp đặt, kỹ thuật viên cần bảo đảm bề mặt cần đo nằm ngoài vùng mù và trong khoảng cách tối đa 1.000mm.

Đặc biệt, đối với ứng dụng đo mức bồn chứa, cần tính đến mức chất lỏng cao nhất để tránh bề mặt đi vào vùng mù.

Minh họa vùng đo và nguyên lý phát, thu sóng siêu âm của cảm biến Banner U-GAGE.

Tín hiệu 0–10VDC được sử dụng như thế nào trong PLC?

Một đặc điểm quan trọng của cảm biến siêu âm Banner T30UXUAQ8 là ngõ ra điện áp analog.

Không giống cảm biến chỉ cung cấp hai trạng thái ON và OFF, tín hiệu analog thay đổi theo khoảng cách đo trong vùng cài đặt.

Ví dụ, nếu kỹ thuật viên thiết lập khoảng đo từ 100mm đến 1.000mm tương ứng với 0–10VDC, PLC có thể quy đổi tín hiệu thành giá trị khoảng cách.

Bảng trên là ví dụ khi ngõ ra được cài đặt tăng tuyến tính từ điểm gần đến điểm xa. Giá trị thực tế phụ thuộc hai điểm TEACH và chiều tín hiệu đã thiết lập.

PLC có thể sử dụng dữ liệu khoảng cách để hiển thị lên HMI, giám sát giới hạn, điều khiển vị trí hoặc cảnh báo khi giá trị đo vượt ngưỡng cho phép.

Khi kết nối, cần bảo đảm mô-đun analog của PLC hỗ trợ tín hiệu điện áp 0–10VDC. Không được nhầm với loại cảm biến có ngõ ra dòng điện 4–20mA.

Cài đặt vùng đo bằng chức năng TEACH

Banner T30UXUAQ8 được trang bị chức năng TEACH, cho phép thiết lập hai điểm giới hạn của vùng đo mà không cần thay đổi phần cứng.

Kỹ thuật viên có thể cài đặt trực tiếp bằng nút TEACH trên cảm biến hoặc sử dụng chức năng Remote TEACH thông qua ngõ vào điều khiển tương ứng.

Trong quá trình cài đặt, cần xác định khoảng cách gần và khoảng cách xa theo yêu cầu của ứng dụng. Sau khi hoàn tất, tín hiệu analog sẽ được điều chỉnh theo vùng đo đã thiết lập.

Đối với ứng dụng kiểm tra chiều cao, việc giới hạn vùng đo phù hợp giúp tận dụng dải tín hiệu analog để theo dõi sự thay đổi vị trí.

Tuy nhiên, cần phân biệt vùng đo có thể cài đặt và giới hạn vật lý của cảm biến. Chức năng TEACH không cho phép đo chính xác những vật thể nằm ngoài phạm vi 100–1.000mm.

Những ứng dụng cần sử dụng Banner T30UXUAQ8

Đo mức chất lỏng không tiếp xúc

Cảm biến Banner T30UXUAQ8 có thể được lắp phía trên bồn chứa để đo khoảng cách từ đầu cảm biến đến bề mặt chất lỏng.

Dựa trên chiều cao lắp đặt và khoảng cách đo, PLC có thể tính toán mức chất lỏng hiện tại.

Phương pháp này không yêu cầu cảm biến tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng. Tuy nhiên, cần đánh giá hơi nước, bọt, sự dao động bề mặt và hình dạng bồn trước khi lựa chọn.

Kiểm tra chiều cao sản phẩm trên băng tải

Trong dây chuyền đóng gói, cảm biến siêu âm được sử dụng để theo dõi khoảng cách đến bề mặt thùng hàng, khay hoặc sản phẩm.

Khi biết vị trí lắp cảm biến, bộ điều khiển có thể tính toán chiều cao tương đối của sản phẩm đi qua.

Tín hiệu 0–10VDC hỗ trợ hệ thống phân loại theo chiều cao hoặc phát hiện sản phẩm có kích thước không phù hợp.

Giám sát vị trí cơ cấu chuyển động

Banner T30UXUAQ8 có thể theo dõi khoảng cách đến bàn nâng, tấm chắn hoặc cơ cấu dịch chuyển trong máy tự động.

Đối với những chuyển động không cần độ chính xác cấp micromet, cảm biến siêu âm là một phương án đo không tiếp xúc đáng cân nhắc.

Phát hiện vật thể trong suốt

Một số loại chai nhựa trong suốt hoặc vật thể có màu sắc khó phát hiện bằng cảm biến quang có thể được phát hiện bằng siêu âm.

Do sử dụng sóng âm thay vì ánh sáng phản xạ, Banner T30UXUAQ8 ít phụ thuộc hơn vào màu sắc và độ trong suốt của vật thể.

Khả năng phát hiện thực tế vẫn chịu ảnh hưởng của kích thước, góc nghiêng và đặc tính bề mặt.

Minh họa ứng dụng cảm biến siêu âm đo chiều cao và khoảng cách sản phẩm trên băng tải.

Những điều kiện có thể làm sai lệch kết quả đo siêu âm

Không phải bề mặt nào cũng phản xạ sóng siêu âm giống nhau. Vì vậy, vị trí lắp đặt đóng vai trò quan trọng đối với độ ổn định của tín hiệu.

Bề mặt nghiêng: Nếu bề mặt vật thể nghiêng quá lớn so với trục cảm biến, sóng phản xạ có thể đi lệch khỏi bộ thu và làm tín hiệu không ổn định.

Vật thể quá nhỏ: Khi kích thước vật thể nhỏ so với vùng phát siêu âm, cảm biến có thể nhận tín hiệu từ bề mặt phía sau thay vì đối tượng cần đo.

Nhiễu do luồng khí: Luồng khí mạnh, nhiễu âm hoặc biến động môi trường có thể ảnh hưởng đến khả năng thu nhận tín hiệu phản hồi.

Môi trường nhiệt độ thay đổi: Banner T30UXUAQ8 có chức năng bù nhiệt, nhưng vẫn cần vận hành trong giới hạn -40 đến +70°C và điều kiện do nhà sản xuất quy định.

Đối với ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao, nên thử nghiệm cảm biến với vật thể thực tế trước khi đưa vào vận hành chính thức.

Lắp đặt Banner T30UXUAQ8 cần chú ý điều gì?

Banner T30UXUAQ8 có thân trụ ren M30 và đầu nối M12 4 chân. Thiết kế này hỗ trợ cố định cảm biến trên giá đỡ và kết nối với hệ thống điều khiển.

Khi lắp đặt, cần hướng mặt phát siêu âm về phía đối tượng đo. Khoảng cách làm việc phải nằm trong giới hạn đo của cảm biến.

Nguồn cấp cần duy trì trong khoảng 12–30VDC. Tín hiệu analog phải được kết nối với đầu vào điện áp tương thích của PLC hoặc thiết bị đo.

Khi lựa chọn cáp M12, cần kiểm tra đúng sơ đồ chân, số dây và chức năng ngõ vào Remote TEACH. Không nên đấu dây chỉ dựa trên màu sắc nếu chưa đối chiếu tài liệu kỹ thuật.

Đối với ứng dụng trong bồn chứa, cần tránh bố trí cảm biến gần thành bồn hoặc kết cấu có khả năng phản xạ sóng âm gây nhiễu.

Thay thế cảm biến Banner T30UXUAQ8 có cần đúng mã không?

Khi thay cảm biến trong dây chuyền đang vận hành, kỹ thuật viên thường ưu tiên thiết bị có cùng cấu hình điện và cơ khí để hạn chế điều chỉnh hệ thống.

Đối với Banner T30UXUAQ8 – Part Number 80465, cần kiểm tra đúng phạm vi đo 100–1.000mm, nguồn 12–30VDC và tín hiệu analog 0–10VDC.

Đặc biệt, cần chú ý sự khác nhau giữa các phiên bản ngõ ra điện áp và dòng điện. Một cảm biến sử dụng 4–20mA không thể thay thế trực tiếp cho đầu vào PLC được cấu hình 0–10VDC nếu không có thay đổi phù hợp.

Ngoài ra, cần xác nhận thân M30, đầu nối M12 4 chân và khả năng cài đặt TEACH của thiết bị thay thế.

Kiểm tra lỗi khi cảm biến không hiển thị khoảng cách

Khi PLC không nhận được tín hiệu từ Banner T30UXUAQ8, nên kiểm tra nguồn điện, đầu nối và cấu hình mô-đun analog trước tiên.

Nếu cảm biến có nguồn nhưng tín hiệu đo không ổn định, cần kiểm tra khoảng cách đến vật thể, góc lắp đặt và điều kiện phản xạ siêu âm.

Trường hợp giá trị đo không tương ứng với vị trí thực tế, nguyên nhân có thể do vùng TEACH chưa đúng hoặc công thức quy đổi tín hiệu analog trong PLC chưa phù hợp.

Khi thiết bị hoạt động trong môi trường nhiều bụi, cần kiểm tra mặt phát siêu âm và loại bỏ vật cản ảnh hưởng đến quá trình truyền sóng.

Việc kiểm tra phải thực hiện theo quy trình an toàn của hệ thống điện và máy móc.

Báo giá cảm biến siêu âm Banner T30UXUAQ8 – 80465

Cảm biến siêu âm Banner T30UXUAQ8 được sử dụng trong các hệ thống đo khoảng cách không tiếp xúc, điều khiển vị trí và giám sát mức vật liệu.

Sản phẩm có phạm vi đo 100–1.000mm, tín hiệu analog 0–10VDC, nguồn 12–30VDC và đầu nối M12 4 chân.

Khách hàng đang có nhu cầu mua Banner T30UXUAQ8 – mã 80465 nên cung cấp đúng model, số lượng yêu cầu và thời gian cần hàng để kiểm tra báo giá.

Đối với nhu cầu thay thế cảm biến đang sử dụng, nên bổ sung hình ảnh nhãn sản phẩm và thông tin bộ điều khiển để xác nhận khả năng tương thích.

Giá bán, thời gian giao hàng và chứng từ CO/CQ được xác nhận theo nguồn cung tại thời điểm đặt hàng.

Hình tham khảo cảm biến siêu âm Banner dòng T30UX, sử dụng để đối chiếu khi mua mới hoặc thay thế.