Ultrasonik Sensör

Ultrasonik sensör, ultrasonik dalgalar kullanarak ölçümler gerçekleştirir. Ultrasonik sensörün çalışması basittir: dalga darbesi bir nesneyle karşılaştığında yansıtılır ve böylece mesafe olarak ölçülür.

Teorik olarak, bir ultrasonik sensörün ne olduğunu anlamak karmaşık görünebilir, ancak endüstride kullanımı çok geniştir. Bu cihaz malzeme taşıma, otomotiv sektöründe, parça algılamada ve hatta ürün doldurmada kullanılmaktadır.

Örnek olarak bir otomotiv sektöründeki bir üretim hattını gösterebiliriz. Bu üretim hattında modern bir arabanın tamponunu üreten üretim hattıyla, otomatik bir araba yıkama makinesinin parçasını üreten bir üretim hattınız ortak noktası nedir? Diye sorulacak olursa, bu sorunun cevabı kesinlikle ikisinin de ultrasonik sensörlerle donatılmış olmasıdır.

Gelin birlikte, ultrasonik sensör nedir? ultrasonik sensör nasıl çalışır? Biraz daha detaylı olarak inceleyelim.

Ultrasonik Sensör Nasıl Çalışır?

Ultrasonik sensör sisteminde, bir verici dalgayı gönderir, bir alıcı bir nesneden gelen bu dalgayı alır ve basit gibi gözüken fakat herkesin hayatını kolaylaştıran mesafeyi hesaplaması gerçekleştirir. Oldukça basit gibi gözüken bu teknoloji hemen hemen hayatımızın her alanında biz farkında olmadan karşımıza çıkar ve hayatımızı kolaylaştırır.

Ultrasonik sensörlerin sadece teknolojik olarak değil, normal doğal yaşamda da var olduğunu söylemek mümkün. Yarasaların ve yunusların ilerideki nesnenin poizsyonu, uzaklığı, biçim ve büyüklüğünü anlamak için kullandıkları normal bir ekolokasyon sistemi ( biyolojik sonar ) ultrasonik sensörlerin çıkış hikâyesidir diyebiliriz. Yarasa bu yunuslar gönderdikleri dalgaların bir cisme çarparak kendilerine geri dönmesiyle yönlerini bulurlar. Ultrasonik sensörler de tasarlanırken aynı çalışma mantığı üzerinden tasarlanmıştır.

Su seviye ölçüm yöntemleri arasında yer alan ultrosonik su seviye sensörü de yer alır. Ultrasonik sensör; verimliliği yüksek, maliyeti düşük ve yüksek doğruluk içermesi nedeniyle birçok sektörde tercih edilmektedir.

Ultrasonik sensörlerin avantajları olduğu gibi dezavantajları da vardır. Bu yazımızda sizlere ultrasonik sensörün avantajları ve dezavantajlarından bahsedeceğiz. Bundan önce ultrasonik sensörleri biraz daha yakından tanımamızda fayda var. Öncelikle ultrasonik sensör türlerine bir göz atalım.

Ultrasonik Sensör Çalışma Yöntemleri

Ultrasonik sensörün, 5 farklı çalışma sistemi vardır. Bu sistemler şunlardır:

1. Nesne algılama

Yeni bir arabaya sahipseniz, tampona takılı olan ultrasonik sensörler sayesinde; çarpmalardan kaçınabilir ve kolayca park edebilirsiniz.

Otomasyonda ultrasonik sensör teknolojisi sayesinde, yol ve çevredeki 360 ​​derecelik yakınlığı tespit ederek karayolu ölümlerini azaltma ve ortadan kaldırmak oldukça önemlidir. Sadece mesafe ve yakınlık tespiti değil araba kullanan hepimizin yakındığı özellikle kamyon gibi büyük araçların çok maruz bıraktığı kör noktalarda ultrasonik sensörler sayesinde tarihe karışacaktır.

2. Mesafe tespiti

Seyir halinde yolda giden bir arabanın, öndeki bir arabaya ya da bir nesneye çarpmasını engellemek için tampona yerleştirilen bir ultrasonik sensör ile erken uyarı sistemi sayesinde kazaların önüne geçilmektedir. Tampona yerleştirilen bu sensörler sayesinde sadece araç seyir halindeyken değil, park etmek istediğinde de park yerinde yer alan bir bariyer, duvar gibi nesnelere de çarpmamanız için mesafe tespiti yaparak size sesli ve görsel olarak alarm vermektedir.

3. Çap tespiti

Ultrasonik sensörler sadece yollarda değil, fabrikalarda çap tespitinde de kullanılmaktadır. Bir baskı makinesi üzerinden örnekleme yapalım. Bu makineler, kâğıt ruloları gazete haline dönüştürmek üzere ultrasonik sensörlerle donatılarak çalışmaktadır.

Üretim sırasında eğer çap yeterince küçük olursa, tam otomatik modern baskı makinesi bir kâğıt rulodan diğerine geçerek zamandan ve işçilikten tasarruf edecek ve kesinti süresini azaltarak üretkenliği arttıracaktır.

 4. Sarkma algılama

Ultrasonik sensörler sadece yol, mesafe gibi kısıtlı kullanım alanlarına sahip değildir. Endüstri sektöründe de çok önemli rolleri vardır. Ultrasonik sensörlerin doğru bilgiler aktarması sayesinde, konveyörler, kablolar ve tellerdeki ideal gerilim seviyesindeki en ufak bir sapma bile izlenebilir.

Ultrasonik sensörler, çıplak gözle tespit edilemeyen arızaları veya sapmaları tespit etmek için kullanışlıdır ve ekipmanı birinci sınıf çalışır durumda tutmanıza yardımcı olur.

5. Seviye tespiti

Gıda üretimine dâhil olan herkes “seviyelerin” gerçek bir endüstri anahtar kelimesi olduğunu bilmektedir. İster sıvı seviyeleri isterse tahıl seviyeleri olsun, ultrasonik sensörler, operatörlerin veya ilgili sistemlerin bir şeyin biraz daha doldurulması gerektiğini veya bir şeyin taşmak üzere olduğunu bilmesini sağlar.

Modern dünyanın nerdeyse baktığınız her yerinde, özellikle çoğu zaman en zorlu çalışma koşullarında, ultrasonik sensörler hayatı daha güvenli, daha hızlı, daha kolay, daha akıllı, daha güvenilir, verimli, üretken ve kârlı hale getiren önemli roller oynamaktadır.

Ultrasonik Sensör Türleri Nelerdir?

Ultrasonik sensörlerin adını ilk duyduğumuzda aklımıza ilk gelen şey hastanelerde kullanılan ultrasondur. Bu makineler, insan vücudundaki tümörleri ve yabancı cisimleri tespit etmek ultrason prensibine göre çalışır. Ultrasonik sensör teknolojisinin gelişmesiyle birçok türde geliştirilmiştir. Ultrasonik sensör türleri şunlardır:

  • Su seviyesi ölçer ultrasonik sensör
  • Ultrasonik parmak izi sensörü
  • Arduino ultrasonik sensör
  • Engel algılayıcı ultrasonik sensör
  • Mesafa ölçer ultrasonik sensör
  • Endüstriyel ultrasonik sensörler
  • Ultrasonik yakınlık sensörü
  • Diğer ultrasonik sensör türleri

Özellikle yakın mesafe ölçümünde ve su seviyesi ölçmede kullanılan endüstriyel ultrasonik sensörler son günlerde adından sıkça bahsettirmeye başladı.  Ultrasonik sensör türleri arasında çok yaygın bir kullanım alanına sahip olan endüstriyel ultrasonik sensörlere yakından bir göz atalım.

Endüstriyel Ultrasonik Sensörler

Endüstriye ultrasonik sensörler, endüstride kullanılan tüm sensörlerin tamamına verilen isimdir.  Endüstriye ultrasonik sensörlere; Arduino HC-SR04, SRF04, SRF05, US-015, SF05 modelleri örnek gösterilebilir. Örneğin; Arduino HC-SR04 model ultrasonik sensör mesafe ölçümünde kullanılan bir ultrasonik sensördür.

Endüstriyel ultrasonik sensörler; ekranlı ultrasonik sensörler ve ekransız ultrasonik sensörler olmak üzere iki türdür.

Ekransız ultrasonik sensörler; mesafeyi ölçen ve merkeze yalnızca sinyal ileten bir ultrasonik sensör türüdür. Bu sensörde ULM-53N modeli tercih edilmiştir ve yüksek doğruluk sağlar. Bu sensörde, ölçüm mesafesi ayar tuşları ile tamamen entregre durumdadır.

Ultrasonik Sensörlerin Çıkış Sinyal Çeşitleri:

  • Analog 4-20mA
  • Analog 0-10V
  • Modbus RTU

Ultrasonik sensörler ve çeşitleri hakkında bilgi sahibi olduktan sonra dilerseniz gelin bir de ultrasonik sensörlerin avatantajları ve dezavantajlarını inceleyelim.

Ultrasonik Sensörlerin Avantajları

Ultrasonik sensörler, bir ses dalgası yayar ve yansıyan dalgayı alarak engele olan mesafeyi hesap eder. Ultrasonik sensörlerin kullanım avantajlarını inceleyecek olursak.

  • Ultrasonik sensör ölçülecek ortam ile temas halinde olmayan su seviyesini ölçer. Bu, ultrasonik sensörlerin en büyük avantajıdır. Bu nedenle ultrasonik sensörün ömrü, doğrudan temas sensörlerine göre çok daha dayanıklı olacaktır.
  • Çoğu katı ve sıvıyı ölçer.
  • Kolay kurulur.
  • Tepki süresi hızlıdır.
  • Mesafa ayarlanabilir.
  • Kapasitif sensörlere göre yüksek doğruluk sağlar.

  Ultrasonik Sensörlerin Dezavantajları

Ultrasonik sensörlerin avantajları olduğu gibi dezavantajları da vardır. Ultrasonik sensörlerin dezavantajları şunlardır:

  • Ultrasonik sensörde; sensörün yanında bulunan saptanamayan bir ölü noktaya vardır.
  • Tank duvarına olan montaj mesafesi, algılama mesafesi ile eşleşen bir mesafe olacaktır.
  • Ölçüm aralığında bir engel olursa ölçüm sağlanamaz.
  • Maksimum 80 °C sıcaklık ve maksimum 1 bar düşük çalışma basıncı,
  • Köpük içeren durumlarda sensör bunu ayırt edememektedir.
  • Doğru ölçümler elde etmek için ölçüm mesafesine göre sıfırlamanız gerekmektedir.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here