Thông số kỹ thuật cảm biến siêu âm Autonics UTRCM18-1300D-IL2
Model UTRCM18-1300D-IL2 thuộc dòng cảm biến siêu âm thân trụ M18 của Autonics, tích hợp đồng thời hai ngõ ra: ngõ ra analog dòng 4 – 20 mA phục vụ đo lường khoảng cách tuyến tính và ngõ ra số Push-pull (chuyển đổi linh hoạt NPN/PNP) phục vụ điều khiển đóng ngắt theo ngưỡng.
| Thông số | Giá trị kỹ thuật |
|---|---|
| Mã sản phẩm | UTRCM18-1300D-IL2 |
| Dòng sản phẩm | UTR Series (Autonics) |
| Phương pháp phát hiện | Phản xạ khuếch tán (Diffuse reflective) |
| Khoảng cách phát hiện định mức | 120 mm đến 1300 mm |
| Vùng mù (Blind zone) | 0 đến 115 mm |
| Vật phát hiện tiêu chuẩn | Tấm phẳng kích thước 200 × 200 mm |
| Độ phân giải | ≥ 0.175 mm |
| Độ trễ trượt (Hysteresis) | 20 mm |
| Tần số sóng siêu âm | 200 kHz |
| Thời gian đáp ứng | ≤ 100 ms |
| Tần số đóng ngắt | ≥ 10 Hz |
| Nguồn cấp hoạt động | 12 – 30 VDC (độ nhấp nhô P-P: ≤ 10%) |
| Dòng tiêu thụ | ≤ 45 mA (không tải) |
| Ngõ ra điều khiển (Digital) | Push-pull (tải dòng tối đa 100 mA) |
| Ngõ ra đo lường (Analog) | 4 – 20 mA (tải điện trở ≤ 500 Ω ở nguồn 24VDC) |
| Chức năng bảo vệ mạch | Chống ngắn mạch ngõ ra, chống quá dòng, chống đảo cực nguồn, triệt xung áp |
| Kiểu kết nối | Giắc cắm M12, 5 chân (M12 connector type) |
| Cấp độ bảo vệ | IP66, IP67 (chuẩn IEC), IP69K (chuẩn DIN 40050-9) |
| Vật liệu thân vỏ | Đế ren: Inox SUS316L; Thân: Nhựa Polycarbonate (PC); Bề mặt đầu dò: Polyurethane foam & Epoxy resin |
| Nhiệt độ vận hành | -25 đến 70 °C (không đóng băng hay ngưng tụ) |
| Trọng lượng | Xấp xỉ 32 g (thân cảm biến) / 90 g (bao bì) |
Đặc tính kỹ thuật và cơ chế ngõ ra kép
Điểm giá trị nhất của model UTRCM18-1300D-IL2 nằm ở việc cung cấp song song hai kênh tín hiệu độc lập từ một vị trí lắp đặt duy nhất:
- Kênh Analog 4 – 20 mA: Tín hiệu dòng điện biến thiên tuyến tính theo khoảng cách từ 120 mm đến 1300 mm. Tín hiệu dạng dòng có khả năng truyền dẫn đi xa mà không bị suy hao áp trên đường dây, đồng thời miễn nhiễm tốt trước các nguồn nhiễu công nghiệp từ biến tần hay động cơ. Dữ liệu này được đưa trực tiếp vào ngõ vào AI của PLC để xử lý mức bồn, tính toán đường kính cuộn hoặc định vị khoảng cách xe tự hành AGV.
- Kênh Digital Push-pull: Mạch Push-pull tương thích hoàn toàn với cả hai kiểu đấu dây NPN và PNP mà không cần chuyển đổi phần cứng. Ngõ ra này có thể lập trình ngưỡng để đóng ngắt rơ le trung gian, gửi tín hiệu ngắt khẩn cấp khi vật thể đến quá gần hoặc kích hoạt báo động vượt ngưỡng mà không cần chờ PLC giải mã analog.
Khả năng làm việc trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt
Thiết bị được thiết kế chuyên biệt để vượt qua các rào cản quang học mà cảm biến quang thông thường (Photoelectric Sensors) không xử lý được:
- Miễn nhiễm với màu sắc và độ trong suốt: Sóng âm phản xạ cơ học dựa trên mật độ vật chất. Cảm biến hoạt động ổn định trên các bề mặt kính trong suốt, màng film PE, chất lỏng bóng, bề mặt kim loại sáng chói hoặc các vật thể đen sẫm hấp thụ ánh sáng.
- Chống chịu xịt rửa áp lực cao IP69K: Sự kết hợp giữa ren Inox SUS316L và thân nhựa PC chịu lực cùng cấp bảo vệ IP69K cho phép cảm biến chịu được nước nóng và tia nước áp lực cực cao trong các quy trình vệ sinh CIP/SIP của ngành chế biến thực phẩm, đồ uống và dược phẩm.
- Bù nhiệt và ổn định tín hiệu: Vận tốc âm thanh biến thiên theo nhiệt độ môi trường. UTRCM18-1300D-IL2 tích hợp thuật toán bù trừ nhiệt nội vi giúp duy trì độ phân giải 0.175 mm và độ lệch thấp trong dải nhiệt độ từ -25 đến 70 °C.
Sơ đồ phân bổ chân giắc cắm M12 5-Pin
Model trang bị chuẩn giắc M12 5-chân tiêu chuẩn công nghiệp. Việc phân bổ dây tín hiệu cần được tuân thủ đúng sơ đồ kỹ thuật:
- Chân 1 (Nâu – Brown): Nguồn dương (+V) từ 12 đến 30 VDC.
- Chân 2 (Trắng – White): Ngõ ra Analog (4 – 20 mA).
- Chân 3 (Xanh dương – Blue): Nguồn âm (0V / GND).
- Chân 4 (Đen – Black): Ngõ ra điều khiển Digital (Push-pull output).
- Chân 5 (Xám – Gray): Chân cài đặt Teach-in / Điều khiển đồng bộ (Sync/Teach input).
So sánh UTRCM18-1300D-IL2 với các biến thể cùng dòng UTR Series
Việc chọn đúng mã trong dải UTR Series quyết định tính tương thích của hệ thống điều khiển:
| Mã sản phẩm | Khoảng cách đo | Vùng mù | Ngõ ra Analog | Ngõ ra Digital |
|---|---|---|---|---|
| UTRCM18-1300D-IL2 (Model đang xem) | 120 … 1300 mm | 0 … 115 mm | Dòng điện 4 – 20 mA | Push-pull |
| UTRCM18-1300D-VL2 | 120 … 1300 mm | 0 … 115 mm | Điện áp 0 – 10 VDC | Push-pull |
| UTRCM18-400D-IL2 | 40 … 400 mm | 0 … 35 mm | Dòng điện 4 – 20 mA | Push-pull |
Nếu đường truyền cáp tín hiệu về tủ điện dài hơn 10 mét hoặc đi chung máng dây động lực, biến thể dòng UTRCM18-1300D-IL2 (4-20mA) luôn là lựa chọn tối ưu hơn biến thể áp VL2 (0-10V) để chống nhiễu cảm ứng.
Quy tắc lắp đặt và triệt tiêu góc phản xạ
Để đạt được độ chính xác cao nhất từ sóng phản xạ 200 kHz, kỹ sư vận hành cần lưu ý các yếu tố cơ khí sau:
- Tránh vật thể nằm trong vùng mù: Khoảng cách từ mặt đầu dò đến bề mặt vật thể gần nhất không được nhỏ hơn 115 mm. Vật thể xuất hiện trong dải 0 – 115 mm sẽ gây ra hiện tượng tín hiệu không ổn định hoặc phản xạ đa tầng dẫn đến sai số ngõ ra.
- Góc nghiêng bề mặt: Sóng siêu âm phản xạ tốt nhất khi mặt phẳng mục tiêu vuông góc (90°) với trục quét của cảm biến. Nếu đo chất lỏng hoặc bề mặt nhẵn bóng, góc lệch tối đa cho phép chỉ nên trong khoảng ±3° để tránh việc sóng âm bị dội chệch khỏi đầu thu. Đối với vật thể có bề mặt gồ ghề hoặc tán xạ, góc nghiêng có thể cho phép lớn hơn.
- Vùng mở rộng của búp sóng: Chùm sóng phát ra có dạng hình nón. Cần đảm bảo không gian xung quanh trục quét không có vật cản cơ khí (như gân tăng cứng của bồn, thành ống hẹp hay giá đỡ) để tránh bắt nhầm tín hiệu giả trước khi sóng chạm đến mục tiêu.
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.
