Thông số kỹ thuật cảm biến siêu âm Autonics UTRCM18-1300-IL2
| Thông số | Giá trị kỹ thuật |
|---|---|
| Mã sản phẩm | UTRCM18-1300-IL2 |
| Hãng sản xuất | Autonics |
| Dòng sản phẩm | UTR Series (Ultrasonic Sensors) |
| Khoảng cách phát hiện | 120 đến 1.300 mm |
| Vùng mù (Dead band) | 0 đến 115 mm |
| Vật tiêu chuẩn phát hiện | Tấm phẳng 200 × 200 mm |
| Độ phân giải | ≥ 0,175 mm |
| Tần số bộ chuyển đổi sóng | 200 kHz |
| Thời gian đáp ứng | ≤ 100 ms |
| Độ trễ hành trình (Hysteresis) | 20 mm |
| Tín hiệu ngõ ra | Ngõ ra kép: Analog dòng 4 – 20 mA và Số Push-pull (IO-Link) |
| Giao thức truyền thông | IO-Link v1.1 (COM2: 38,4 kbps) |
| Nguồn cấp | 12 – 30 VDC (Độ nhấp nhô P-P: ≤ 10%) |
| Dòng điện tiêu thụ | ≤ 45 mA (trạng thái không tải) |
| Mạch bảo vệ | Ngược cực nguồn, ngắn mạch ngõ ra, hấp thụ xung áp (Surge) |
| Chỉ thị LED | LED vàng (ngõ ra số), LED xanh lá (nguồn / trạng thái IO-Link) |
| Kiểu kết nối | Giắc cắm M12, 5 chân (5-pin connector) |
| Cấp bảo vệ | IP66, IP67 (chuẩn IEC), IP69K (chuẩn DIN 40050-9) |
| Vật liệu cấu tạo | Thân ren: SUS316L; Vỏ sau: PC; Đầu phát: Nhựa Epoxy & bọt Polyurethane |
| Nhiệt độ làm việc | -25 đến 70 °C (tích hợp mạch bù trừ nhiệt) |
Cơ chế ngõ ra kép: Kết hợp giám sát liên tục và điều khiển tức thời
Ký hiệu IL2 trên model UTRCM18-1300-IL2 đại diện cho sự kết hợp giữa tín hiệu dòng Analog 4 – 20 mA (I) và truyền thông số IO-Link (L) trên 2 kênh độc lập:
- Kênh Analog (4 – 20 mA): Xuất dòng điện tuyến tính tương ứng với khoảng cách đo được từ 120 mm đến 1.300 mm. Dạng tín hiệu này phù hợp cho PLC hoặc bộ điều khiển quá trình theo dõi liên tục độ cao bề mặt, mức chất lỏng, độ dày cuộn vật liệu mà không bị sụt áp trên đường truyền dây dẫn dài.
- Kênh Push-pull / IO-Link (C/Q): Khi hoạt động ở chế độ SIO tiêu chuẩn, cổng xuất tín hiệu đóng/ngắt bán dẫn dạng Push-pull linh hoạt (thay thế cả NPN lẫn PNP). Khi kết nối với Master IO-Link, cổng này chuyển sang truyền thông tin số hai chiều, cho phép đọc giá trị khoảng cách thô (Process Data), nhiệt độ bên trong, cấu hình ngưỡng chuyển mạch từ xa và chẩn đoán lỗi đầu dò.
Đặc tính búp sóng và xử lý vùng mù cảm biến
Cảm biến siêu âm phụ thuộc vào hình dạng của chùm sóng âm phản xạ. Model UTRCM18-1300-IL2 hoạt động ở tần số 200 kHz mang lại góc mở búp sóng cân bằng giữa tầm xa và độ hội tụ:
- Vùng mù 0 – 115 mm: Trong phạm vi từ mặt đầu dò đến 115 mm, sóng phát và sóng phản xạ triệt tiêu lẫn nhau, khiến phép đo không xác định được hoặc xuất hiện sai số. Khi thiết kế cơ khí, phải bố trí giá đỡ lùi lại tối thiểu 120 mm so với mức tiệm cận tối đa của vật thể.
- Góc mở búp sóng (Sound Beam): Chùm sóng có dạng hình nón mở rộng dần từ mặt phát. Cần đảm bảo hành trình quét không có gờ kim loại, miệng bồn thu hẹp hoặc kết cấu khung máy chắn ngang để tránh việc sóng dội sớm gây báo động giả.
- Độ nhám và góc nghiêng bề mặt: Bề mặt phẳng phản xạ tốt nhất khi đặt vuông góc với trục cảm biến (độ lệch cho phép ±3° đến ±5°). Với vật liệu dạng hạt, chất lỏng có sóng sánh hoặc bề mặt xốp, cường độ sóng dội về sẽ giảm, đòi hỏi phải căn chỉnh khoảng cách đo nằm trong dải làm việc tiêu chuẩn.
Sơ đồ chân giắc cắm M12 và quy chuẩn đấu nối
Thiết bị sử dụng chuẩn giắc M12 5 chân chuẩn công nghiệp (A-coded). Thứ tự chân và chức năng dây được bố trí như sau:
- Chân 1 (Nâu – Brown): Cấp nguồn dương (+12 đến +30 VDC).
- Chân 2 (Trắng – White): Ngõ ra Analog 4 – 20 mA (tải tối đa 500 Ω tại 24 VDC).
- Chân 3 (Xanh dương – Blue): Cấp nguồn âm (0 VDC / GND).
- Chân 4 (Đen – Black): Ngõ ra số C/Q (Push-pull hoặc đường truyền IO-Link COM2).
- Chân 5 (Xám – Gray): Chân Teach-in / Input đa chức năng (kết nối về 0V hoặc +V để cài đặt điểm ngưỡng đo thủ công mà không cần máy tính).
So sánh UTRCM18-1300-IL2 với các model lân cận trong UTR Series
| Model | Dải phát hiện | Ngõ ra điều khiển | Vùng mù | Điểm khác biệt chính |
|---|---|---|---|---|
| UTRCM18-1300-IL2 | 120 ~ 1.300 mm | 4 – 20 mA + IO-Link (Push-pull) | 115 mm | Dùng cho giám sát liên tục đường truyền xa chống nhiễu tốt |
| UTRCM18-1300-VL2 | 120 ~ 1.300 mm | 0 – 10 V + IO-Link (Push-pull) | 115 mm | Dùng khi bộ đọc PLC chỉ nhận tín hiệu áp analog 0 – 10 V |
| UTRCM18-400-IL2 | 40 ~ 400 mm | 4 – 20 mA + IO-Link (Push-pull) | 35 mm | Vùng mù ngắn hơn đáng kể, tần số phát cao hơn (khoảng cách ngắn) |
| UTRCM18-1300-PL2 | 120 ~ 1.300 mm | 2 Ngõ ra số Push-pull (IO-Link) | 115 mm | Chỉ đóng/ngắt ngưỡng (On/Off), không có ngõ ra analog liên tục |
Môi trường ứng dụng thực tế và lưu ý cơ điện
Nhờ cấu tạo ren tiêu chuẩn M18 bằng thép không gỉ SUS316L và chuẩn chống nước áp lực cao IP69K, model này được thiết kế để chịu đựng các điều kiện công nghiệp nặng:
- Giám sát mức bồn chứa hóa chất và thực phẩm: Khả năng chống hóa chất ăn mòn và hỗ trợ quy trình xịt rửa áp lực cao (CIP/SIP) giúp cảm biến lắp đặt trực tiếp trên nóc các silo, bồn chứa sữa, nước giải khát, chất tẩy rửa.
- Đo đường kính cuộn xả/thu: Sóng siêu âm phát hiện chính xác các bề mặt màng bóng, màng PE trong suốt, kim loại mạ gương hoặc giấy màu tối – những đối tượng mà cảm biến quang điện (Photoelectric) thường gặp sai số do hiện tượng tán xạ ánh sáng.
- Bù trừ biến thiên nhiệt độ: Tốc độ truyền âm trong không khí thay đổi xấp xỉ 0,17% trên mỗi độ C. Cảm biến tích hợp cảm biến nhiệt bên trong để tự động hiệu chỉnh kết quả đo, ngăn ngừa sai số trôi điểm đo khi nhà xưởng thay đổi nhiệt độ giữa ngày và đêm.
- Quy cách lắp đặt cơ khí: Tránh vặn quá lực siết cho phép (tối đa 20 Nm trên thân kim loại). Đầu phát sóng siêu âm cần giữ sạch, tránh để bám màng dầu dày đặc hoặc đóng băng nước ngưng tụ trên bề mặt phát.
Liên hệ
Công ty Hải Phòng Tech chuyên cung cấp các sản phẩm AUTONICS. Quý khách vui lòng liên hệ Hải Phòng Tech để nhận được báo giá ưu đãi nhất.
