Když jsem se probíral katalogem snímačů společnosti OEM Automatic, narazil jsem na zajímavé optické snímače v katalogu pojmenované jako „Samoučicí rámové snímače s vysokým rozlišením“. Protože mě to zaujalo, začal jsem se pídit po bližších informacích…

Co jsou to rámové snímače STM

Pod tímto názvem (Frame senzors) je tento druh uzavřených optických snímačů označen přímo na stránkách výrobce, německé společnosti STM Sensor Technologie München GmbH. Tyto snímače zaujmou na první pohled hned mechanickým provedením, protože z dálky vypadají jako černý masivní rám obrazu, který má na jedné vnější straně několik ovládacích prvků a konektor. Z toho je tedy patrné, že jde o elektrický snímač. V tomto případě by technik, který by nevěděl, že jde o optický snímač, si mohl myslet, že jde o nějakou zapouzdřenou cívku nebo prostě feromagnetický prstenec s Halovým snímačem, který se běžně využívá například pro měření elektrického proudu.

Pokud se však dozvíte, že jde optický snímač, tak již můžete tušit něco jako příbuznost s vidlicovými optosnímači, které mají na jedné vidlici vysílač světla na druhé přijímač a detekují tedy přítomnost objektu mezi nimi. Toho se například využívá u detektorů etiket na nosné pásce (před jejich nalepením na předmět).

U rámových snímačů společnosti STM je to pak dost podobné, co se základní struktury týče. I když jde o uzavřený rám, využívají jen jeden směr paprsků, kde v jednom nosníku rámu je po celé délce světlo vysílající jednotka a na protější straně světlo přijímací jednotka. Mezi nimi zbylé dva prvky rámu pak fungují jen jako mechanické distanční / spojovací prvky mezi vysílačem a přijímačem. Paprsky světla tak netvoří síť, ale jen „řádky“ jako například u bezpečnostních světelných záclon, i když zde jsou velmi husté. I díky tomu lze takovýmto rámem detekovat předměty o velikost od 1 mm procházející (propadávající) kdekoliv uvnitř prostoru rámu. Navíc díky velmi vysoké skenovaní frekvenci (až 2000 Hz) a velmi krátké odezvě (od 0,25 ms) lze jednotlivě detekovat až 200 propadnutých předmětů za sekundu.

Tím se již dostáváme k účelu takovýchto snímačů, které byly primárně navrženy pro přesné dávkování, řízení či monitorování průtoku malého kusového (granulovaného) materiálu například pro dávkování příměsí či proti zamezení zahlcení následujícího zpracovatelského stroje. Samozřejmě jde o malé průtoky materiálu, kdy ještě jednotlivé kousky padají jednotlivě a jsou od sebe dostatečně vzdáleny (vzájemně se nepřekrývají). Pro větší průtoky, kdy již se vytvoří kontinuální tok materiálu, již tento princip logicky nelze použít, protože se paprsky nikdy neodcloní a v tomto případě se již například využívá buď průtokoměrů či pásových vah (podle povahy materiálu).

Bližší popis rámových snímačů STM

Rámové snímače STM nesou označení RSLMxx-xx, kde dvě hodnoty xx představují rozměry stran rámu v mm. Výrobce má v sortimentu běžné konfigurace v rozsahu 40 x 40, 40x80, 80 x 80, 80 x 120, 80 x 160…až po verzi 200x200 mm. Mimo to pak ještě navíc lze objednat i větší provedení typy 360x360x či až 400x400mm. Tyto „obří rozměry“ však již nepracují i v tzv. dynamickém režimu detekce jednotlivých procházejících produktů (režim počítání), ale jen ve statickém režimu detekce prosté přítomnosti předmětu uvnitř rámu (viz níže). Většina vyráběných provedení je pak i v nabídce českého prodejce, společnosti OEM Automatic s.r.o.

Samozřejmě s rozměry rámu se trošku liší i rozlišení, i když to není nijak dramatický rozdíl. Nejmenší provedení 40x40 dokáže identifikovat předměty již od 1 mm, zatímco například větší provedení 200x200 mm již od 2 mm. Tuto citlivost lze samozřejmě nastavit pomocí jedno z potenciometrů na ovládacím panelu v rozsahu 2 až 8 mm. Více na rozměrech závisí doba odezvy snímače, což je samozřejmě dáno větším skenovacím prostorem pro vnitřní vyhodnocovací elektroniku, která ve výsledku spíná / rozpíná dva výstupní signalizační tranzistory PNP a NPN a rozsvěcuje žlutou indikační LED. Odezva se pohybuje od 0,25 ms (nejmenší) až 1,25 mm (největší rám).

Jak již bylo naznačeno výše, při snímání u rámů do velikosti 200x200 mm pak lze využívat dva různé detekční režimy, a to režim počítání (dynamický režim), tedy co prošlý produkt, to jeden puls, nebo režim detekce přítomnosti předmětu v rámu (statický režim), kdy je výstup trvale sepnutý pokud se v rámu neustále nachází nějaký předmět. Toho se zde jednoduše dosahuje tím, že se přepínač "Delay" nastaví na prodloužení pulsu (doby sepnutí výstupu) o 50 ms, a pokud se prostě během této doby v rámu vyskytne další produkt, výstup zůstává sepnutý. Samotné kontakty výstupu a napájecí vstup pro napětí 15 až 30 V DC najdete na připevněném konektoru.

Zdrojem světla na straně vysílače je modulovaná infračervená LED dioda. Vnitřní elektronika mimo samotného snímání pak obsahuje i automatický režim učení (nastavení parametrů snímače) a také umí v průběhu své funkce kompenzovat negativní okolní vlivy, jako například částečné zašpinění aktivní vysílače či přijímače doúpravou nastavení. Samozřejmě pokud dojde již k výraznému znečistění snímače, na které již elektronická kompenzace nestačí, trvale se sepne výstup a červenou indikační LED na ovládacím panelu se hlásí chyba funkce. Samozřejmostí je možnost nastavení tzv. spínání na světlo nebo na tmu (přepínač MODE).

Parametry některých vybraných rámových snímačů z nabídky OEM Automatic s.r.o:

DOWNLOAD & Odkazy

• Stránky společnosti STM Sensor Technologie München GmbH - www.stmsensors.com
• Přímý odkaz na stránky o rámových snímačích STM - www.stmsensors.com/en/produkte-rahmenlichtschranken.html
• Odkaz na stránky českého prodejce, společnosti OEM Automatic s.r.o. - www.oemautomatic.cz
• Další články o průmyslových snímačích najdete na stránkách serveru automatizace.HW.cz v sekci mereni-a-regulace.