Lumineszenzsensoren: Antworten auf häufig gestellte Fragen

10. April 2017   

Lumineszenzsensor erfasst Originalitätsversiegelung

Abbildung: Lumineszenzsensor erfasst Originalitätsversiegelung

Zusammenfassung: Lumineszenzsensoren verwenden für das menschliche Auge unsichtbares UV-Licht, um das Zielmaterial im sichtbaren Spektrum zum Leuchten zu bringen. Lumineszenzsensoren sind wesentlich empfindlicher als reguläre optoelektronische Sensoren. Sie eignen sich besonders für schwierige Anwendungen, zum Beispiel zur Erfassung transparenter Materialien oder zur Unterscheidung zwischen Farbmarken und einem Hintergrund in ähnlicher Farbe. Dieser Artikel enthält Antworten auf häufig gestellte Fragen über Lumineszenzsensoren. 

F: Was ist Lumineszenz?

Lumineszenz ist ein kaltes Licht, das aufgrund einer chemischen Reaktion durch die Absorption von Strahlungsenergie abgegeben wird. Anders verhält es sich beim Glühen: Dabei wird sichtbares Licht abgegeben, und zwar aufgrund der Temperatur des abgebenden Körpers.

F: Wie funktioniert ein Lumineszenzsensor?

Ein Lumineszenzsensor kann erkennbares sichtbares Licht erzeugen, indem er ein Ziel mit unsichtbarem UV-Licht bestrahlt. Wenn das unsichtbare UV-Licht auf ein lumineszentes Material projiziert wird, zum Beispiel auf einen Klebstoff, "erregt" das Licht Elektronen in dem Klebstoff und führt dazu, dass dieser sichtbares Licht abgibt. Wenn der Sensor diese Lichtabgabe erfasst, sendet er ein Ausgangssignal an eine Steuerung.

F: Was ist der Unterschied zwischen Lumineszenz und Fluoreszenz?

Fluoreszenz fällt unter die Kategorie des lumineszenten Lichts. Es gibt die folgenden Arten von lumineszentem Licht: Fluoreszenz, Phosphoreszenz oder Biolumineszenz. Diese Arten von Lumineszenz werden anhand der Energiequelle unterschieden, die die Freisetzung von elektromagnetischer Strahlung erzeugt, und anhand der Abklingzeit.

F: Kann ein Lumineszenzsensor eine fluoreszente Marke erfassen?

Ja, denn er sendet zwar UV-Licht, erfasst aber sichtbare Wellen. Daher kann ein Lumineszenzsensor zwischen dem fluoreszenten Material und anderen stark reflektierenden Materialien unterscheiden.

F: Welche Arten von Materialien können von einem Lumineszenzsensor erfasst werden?

Diverse Materialien, wie zum Beispiel: Klebstoff, Reinigungsmittel, Haftstoffe, Kunststoffe, fluoreszente Kreiden, Filzstifte oder Buntstifte, Schmierstoffe und Öle, UV-Pigmente oder Glanzmittel und die meisten Materialien auf Kohlenwasserstoffbasis. 

F: Was, wenn ich diese Materialien in meiner Anwendung nicht verwende?

Sie können dem Produkt, das Sie erfassen möchten, Leuchtstoffe hinzugeben, da diese für das menschliche Auge unsichtbar sind. Als Faustregel gilt: Je empfindlicher der Sensor, desto niedriger der zur Erfassung erforderliche Lumineszenzgrad. Weniger empfindliche Sensoren erfordern unter Umständen einen zusätzlichen Schritt im Produktionsprozess, um Leuchtstoffe hinzuzufügen, was langfristig mit erheblichen Mehrkosten verbunden sein kann. 

F: Wie verhalten sich Hell- und Dunkelschaltung bei einem Lumineszenzsensor?

Bei der Hellschaltung versuchen Sie, ein Ziel zu erfassen, das lumineszenter als der Hintergrund ist. Durch die Erfassung des helleren Ziels wird der Schließerausgang geschlossen. Der Ausgang führt also Strom.

Bei der Dunkelschaltung versuchen Sie, ein Ziel zu erfassen, das weniger lumineszent als der Hintergrund ist. Durch die Erfassung des dunkleren Ziels wird der Schließerausgang geschlossen. Der Ausgang führt also Strom. 

F: Was ist der Vorteil eines Lumineszenzsensors im Vergleich zu einem optoelektronischen Sensor?

Lumineszenzsensoren sind besonders hilfreich bei der Erfassung von Objekten, die anderenfalls unsichtbar wären. Zum Beispiel können Sie eine Marke auf einem Ziel erstellen, die nur sichtbar wird, wenn sie UV-Licht ausgesetzt ist. Diese unsichtbare Marke beeinträchtigt die Ästhetik der Verpackung nicht. 

F: Brauche ich für einen Lumineszenzsensor eine spezielle Beleuchtung?

Nein. Der Sensor wird mit integrierter UV-LED geliefert.

F: Unsere Fabrik hat viele helle Lampen. Wird die Sensorleistung dadurch beeinträchtigt?

Die Sensorleistung sollte dadurch nicht beeinträchtigt werden, aber bei einigen Lumineszenzsensoren kann die Einrichtung schwieriger sein. 

F: Bei welchen Anwendungen werden Lumineszenzsensoren häufig eingesetzt?

Sie können in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt werden, zum Beispiel bei der Holzoptimierung, bei der Erfassung von Originalitätsversiegelungen und Öllecks sowie bei der Überprüfung der Abgabe von flüssigen Gewindebefestigungsmaterialien usw.

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QL56-Tamper-Evident-Seal-Detection

Abbildungen: Beispielanwendungen für Lumineszenzsensoren

F: Was, wenn mein Hintergrund und mein Ziel beide lumineszent sind? Funktioniert der Sensor trotzdem?

In den meisten Fällen besteht ein Unterschied zwischen der Lumineszenz des Hintergrund und der des Ziels. Daher können Sie den Sensor erfolgreich für die Erfassung des Hintergrunds oder des Ziels programmieren.  Sind der Hintergrund und das Ziel beide in gleichem Maße lumineszent, kann der Sensor das Ziel erfassen, wenn dem Ziel Leuchtstoffe hinzugefügt werden. Besteht nur ein geringfügiger Unterschied, so ist für die Anwendung unter Umständen ein empfindlicherer Sensor oder das Hinzufügen von Leuchtstoffen erforderlich.

Banner kann Ihre Proben testen und eine Sensorlösung vorschlagen. Wir helfen Ihnen gern bei der Suche nach einer Lösung für Ihre Anwendung!

F: Wodurch unterscheiden sich die Banner-Lumineszenzsensoren Q26 und QL56?

Der QL56 bietet eine höhere Reichweite und eine höhere Empfindlichkeit als der Q26. Sie werden vermutlich feststellen, dass ein empfindlicherer Sensor wie der QL56 im Betrieb langfristig kostengünstiger ist, trotz der höheren Anschaffungskosten. Als Faustregel gilt: Je empfindlicher der Sensor, desto weniger Leuchtstoffe müssen zum Prozess hinzugefügt werden. Dies senkt die Gesamtkosten der Anwendung.


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