Jste zde

Optoelektronický snímač Balluf BOD23K pro přesné měření vzdálenosti

Antonín Vojáček, 29. Duben 2015 - 18:36

Měřit vzdálenosti v průmyslu lze provádět prostřednictvím optoelektronických laserových snímačů poskytující rozlišení v řádu milimetrů na vzdálenostech v řádech metrů. Jedním pěkným příkladem takového kompaktního snímače s analogovým výstupem je Balluf BOD 23K.

V nabídce známého výrobce snímačové průmyslové techniky Balluf mě náhodou zaujal velmi zajímavý kompaktní optoelektrický laserový snímač řady BOD 23K pro měření a detekci vzdálenosti objektů pracující s přesností a opakovatelnosti měření v řádu jednotek milimetrů v měřících rozsazích v řádu jednotek metrů.

Základem jeho funkce je červený laserový vysílač tenkého paprsku koherentního světla a měřící technologie Time-of-Flight (TOF). Ta je založena na přesném měření času "letu" pulsů světla paprsku od vysílání z čela snímače až do přijetí na straně optického přijímače snímače. Ze zjištěného času a ze známého konstantní rychlosti šíření světla, lze pak již snadno spočítat vzdálenost objektu, od kterého se paprsek odrazil. Použití laseru nejen zajišťuje minimální rozbíhavost paprsku a tedy přesné zacílení na měřenou vzdálenou plochu, ale také odolnost měření na vlastnostech a barvě povrchu.

Ideální je tak použití snímačů Balluf řady BOD 23 K například pro aplikace měření výšky ukládání kovových a plastových součástek, měření odvíjení rolí fólií, měření napnutí materiálů, určování polohy robotů v automobilovém průmyslu nebo kontroly průměru u svitků plechů ve výrobě karoserií atd. Přitom použití laseru třídy 1 je zcela lidské obsluze bezpečné a nevyžaduje zajištění žádných speciálních provozních opatření.

Příklady použití laserového snímače pro plynulé měření vzdálenosti Balluf BOD 23K.

Pro průmyslové použití je i navrženo vhodné zapouzdření třídách krytí IP 67 a IP 69K, které poskytuje vysokou nepropustnost vůči prachu i vodě, včetně ponoření nebo mytí tlakovou vodou, a tím splňují dnes stále vyšší nároky potravinářského a farmaceutického průmyslu. Snímače mají certifikaci EKOLAB.

Elektrické připojení snímače k PLC nebo jinému nadřazenému systému je prostřednictvím analogového výstupu s 2 body učení buď v provedení napěťovém 0-10 VDC nebo proudovém 4-20 mA. V případě proudového výstupu jej lze zatížit rezistorem až 500 ohmů, čímž lze snadno z něho v případě nutnosti udělat napěťový výstup (měřením úbytku napětí v rozsahu 0-5VDC na odporu 250 nebo v rozsahu 0-10VDC úbytkem na odporu 500 ohmů). Nastavit lze i vzestupný nebo sestupný lineární průběh výstupního signály při rostoucí hodnotě naměřené vzdálenosti. Navíc je k dispozici i jeden spínaný výstup s nastavitelným spínacím / rozpínacím kontaktem (NO/NC) s sfázováním na světlo či tmu (PNP/NPN funkce) pro detekci překročení přednastavené (naučené) spínací hranice.

Funkci snímače informují 2 indikační LED diody: zelená = napájení snímače, žlutá = aktivní spínaný výstup. Nastavení průběhu analogového výstupu i hranice a funkce spínaného výstupu se provádí dvojicí ovládacích tlačítek na horní části pouzdra snímače.

Základní parametry (dle údajů výrobce):

Označení (typ): Balluf BOD 23K.
Popis: optoelektronický průmyslový snímač vzdálenosti.
Měřící rozsah: 0,1 až 5,0 m.
Rozlišení: 5 mm.
Vysílač paprsku: laser 1. třídy, červené světlo (vln. délka 655 nm).
Velikost stopy světelného paprsku: 5,5 mm × 7 mm při 5 000 mm.
Reakční doba: do 2 ms.
Elektrické výstupy:
- 1x analogový výstup 0-10V nebo 4-20 mA,
- 1x nastavitelný spínaný / rozpínací výstup NO/NC, PNP/NPN.
Napájení: 18 - 30 VDC, spotřeba cca 100 mA.
Připojovací rozhraní: 1x 5pinový konektor M12x1-S92.
Indikace: 2x LED dioda.
Ovládání: 2x tlačítko / 1x dvoustavový vstup pro nastavení.
Provozní teplota: –40 až 50 °C.
Pouzdro: kvádrové s otočným konektorem, upevněním šroubem M4.
Rozměry pouzdra: cca 52x51x23 mm.
Materiál pouzdra: ABS, aktivní plocha PMMA.
Krytí: IP67 nebo IP69k.