Il rilevamento di oggetti trasparenti o brillanti rappresenta una delle applicazioni più impegnative per i sensori. Le variazioni di forma, dimensione, materiale, colore e traslucenza può rendere difficile un rilevamento accurato. Ad esempio, la luce del sensore può passare attraverso il bersaglio o venire riflessa in modo irregolare.
Inoltre, non tutti i materiali trasparenti e riflettenti attenuano la luce allo stesso modo: ad esempio, il vetro trasparente attenua la luce in modo diverso rispetto alla plastica trasparente, mentre le variazioni nei contorni e nelle scanalature delle bottiglie possono riflettere la luce in modi imprevedibili.
Inoltre, i nastri trasportatori che avanzano ad alta velocità e le aree sottoposte a lavaggi aggressivi, presenti in molte applicazioni di rilevamento di oggetti trasparenti, costituiscono ulteriori sfide.
Due tecnologie comuni per il rilevamento di oggetti trasparenti sono: sensori di distanza laser e sensori fotoelettrici a riflessione (sensori ottici).
I sensori di distanza laser rappresentano una soluzione estremamente efficace per il rilevamento di oggetti trasparenti, incluso il rilevamento di piccoli bersagli. Con i sensori di misura laser dotati della doppia modalità è possibile rilevare i cambiamenti di distanza e intensità della luce per identificare in modo affidabile gli oggetti trasparenti; questi sensori non richiedono un catarifrangente o un ricevitore, rendendo più flessibile il montaggio e riducendo costi di inventario e di manutenzione. Inoltre, sono disponibili sensori laser con velocità di risposta fino a 0,5 ms per rilevare bersagli in rapido spostamento.
A seconda dell'applicazione, può essere opportuno considerare l'uso di sensori fotoelettrici a riflessione. Un sensore fotoelettrico progettato per il rilevamento di oggetti trasparenti rappresenta spesso una soluzione economica adatta agli oggetti più grandi e ben distanziati tra loro, in applicazioni che non richiedono la precisione di un sensore laser. Come i sensori laser, anche i sensori fotoelettrici offrono tempi di risposta molto rapidi per applicazioni ad alta velocità. È importante considerare, tuttavia, che questi sensori richiedono il montaggio di un catarifrangente.
Il sensore laser di misura con doppia modalità rappresenta una soluzione eccellente per il rilevamento di oggetti trasparenti e riflettenti. Il piccolo spot di luce laser visibile consente un facile allineamento del sensore e una maggiore precisione, oltre a permettere il rilevamento di oggetti più piccoli e meno distanziati tra loro rispetto a un sensore LED. Inoltre, i sensori laser con doppia modalità non richiedono un catarifrangente, rendendo il montaggio più flessibile e riducendo i costi di inventario e di manutenzione.
Oltre a misurare la distanza, i sensori laser con doppia modalità possono rilevare anche variazioni nell'intensità luminosa rispetto a una condizione stabile (sfondo). In altre parole, un sensore laser di distanza con doppia modalità può rilevare non solo se è presente il bersaglio entro una certa distanza ma anche quando questo riflette una certa quantità di luce verso il ricevitore.
Perché questo funzioni, è necessario che il sensore apprenda a riconoscere una superficie di riferimento stabile: la distanza e l'intensità di tale superficie vengono registrate e utilizzate come riferimento. La presenza di un oggetto trasparente o altamente riflettente nel campo di rilevamento altera la distanza e l'intensità luminosa percepite rispetto alla condizione dello sfondo.
I sensori fotoelettrici a LED più comunemente utilizzati per il rilevamento di oggetti trasparenti sono quelli in modalità a riflessione. Ogni sensore integra un emettitore e un ricevitore. L'emettitore dirige un fascio di luce verso un catarifrangente che devia il raggio di nuovo verso il ricevitore. Un oggetto che passa tra il sensore e il catarifrangente blocca o attenua la percentuale di luce emessa.
I sensori fotoelettrici a riflessione con ottica coassiale emettono e ricevono la luce lungo un asse sottile. In questo modo si ottimizza il rilevamento di oggetti trasparenti riducendo sostanzialmente il rischio di falsi rilevamenti della luce riflessa. I sensori basati su questa tecnologia presentano uno spot piccolo e brillante che semplifica l'allineamento e consente un rilevamento preciso del bordo iniziale.
I sensori fotoelettrici con filtri polarizzati emettono e rilevano onde luminose con una polarizzazione specifica, scartando tutte le altre onde luminose. Ciò riduce ulteriormente il rischio di falsi rilevamenti causati dalla luce riflessa. Scopri di più sull'ottica coassiale polarizzata per il rilevamento di oggetti trasparenti.
Spesso le applicazioni di rilevamento di oggetti trasparenti rientrano nei settori alimentare e delle bevande, in cui è frequente l'esposizione a lavaggi ad alta pressione e alta temperatura e/o di tipo CIP per assicurare l'igienicità necessaria nella catena alimentare.
I sensori con grado di protezione IP69K sono ideali per questi ambienti, poiché sono stati testati per garantire un funzionamento affidabile anche se sottoposti a frequenti pulizie. Un robusto sensore in acciaio inossidabile costituisce una scelta apprezzata e in alcune applicazioni potrebbe essere necessario un sensore realizzato con materiali adatti al contatto con alimenti. Scopri di più sul grado di protezione IP e sul suo significato.
In alcuni casi, è possibile utilizzare anche sensori di plastica, purché assicurino una tenuta adeguata. Inoltre, alcuni sensori fotoelettrici possono vedere attraverso un diaframma, che li protegge da ambienti di lavaggio e igienici.
I sensori laser di distanza, robusti e versatili, offrono prestazioni eccellenti e sono in grado di rilevare a distanza variazioni inferiori al millimetro.
Il laser di soppressione dello sfondo Q5X è un sensore potente con funzionalità di risoluzione dei problemi, racchiuso in un dispositivo conveniente con custodia rettangolare in linea con gli standard del settore.
La custodia universale con ottica filettata di 18 mm è il ricambio ideale per centinaia di sensori di tipo diverso. I modelli per il rilevamento di oggetti trasparenti utilizzano l'algoritmo "Clear Tracking" che compensa automaticamente gli effetti dell'accumulo di polveri e delle variazioni di temperatura ambientale, aumentando l'affidabilità e la durata del sensore.
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Sensore coassiale per il rilevamento di oggetti trasparenti Expert: rilevamento affidabile di oggetti trasparenti, traslucidi oppure opachi; l'ottica coassiale consente di rilevare i bersagli davanti al sensore senza zone morte; funzione TEACH attivabile con una semplice pressione per impostare l'intervallo -0–3 m