수성 액체 감지를 위해 적외선 광전 센서를 사용하는 방법

2017년 5월 31일

water bottle lids blurred

요약: 가장 어려운 광전 적용 분야 중 하나는 투명한 병에 투명한 액체가 있는지 여부를 감지하는 것입니다. 온라인 계량 시스템, 저대비 센서 및 초음파 센서는 물 채우기 수준을 감지하는 데 사용되는 몇 가지 방법이지만 이러한 방법은 비용이 많이 들거나 정확하지 않을 수도 있습니다. Banner의 QS30 H2O 광전 센서가 물의 고유한 광학 특성을 사용하여 물의 존재 유무를 확실하게 감지하는 방법을 알아보십시오.

Q: QS30 H20 광전자가 투명한 물을 실제로 감지할 수 있습니까?

예. 얇은 층의 물은 가시 스펙트럼의 빛에 투명하므로 표준 가시 LED가 있는 광전 센서가 물을 통해 바로 연소하여 일반적으로 물의 존재를 감지하는 데 사용할 수 없습니다. 그러나 QS30 H2O는 물과 다수의 수성 액체에 의해 효율적으로 흡수되는 1,450nm 파장의 적외선 LED를 사용합니다. 인간의 눈이 적외선 스펙트럼의 색을 볼 수 있다면, 1,450nm에서 물은 검게 보일 것입니다. 

Q: 이 센서가 액체에 대해 작동합니까?

액체에 약간의 물이 포함되어 있으면 작동할 것입니다. 예를 들어, 주스, 우유, 과산화수소, 알코올, 헤어 젤, 비누 또는 식초에 대해 작동합니다. 비수성 액체는 점도 또는 색상과 같은 요인으로 인해 방출된 빛의 일부가 차단될 수 있습니다. 그러나 1,450nm 파장을 사용하여 수성 액체를 감지하는 이 센서의 핵심 기능은 식물성 오일이나 탄화수소와 같은 액체를 사용하는 적용 분야에서는 적합하지 않습니다. 해당 적용 분야에서 액체의 감지 여부에 관한 문의사항이 있는 경우 언제든지 샘플을 당사의 실험실에 보내 주시면 테스트해 드릴 수 있습니다.

Q: 이 센서를 사용하여 수분이 많은 고형물을 감지할 수 있습니까?

예, 모든 광전 센서와 마찬가지로 QS30 H2O을 사용하여 수분이 없는 경우에도 고형물을 감지할 수 있습니다. 대상이 방출된 광선을 충분히 차단하면 감지됩니다.

Q: 이 센서를 사용하여 액체의 몇 퍼센트가 물인지 알 수 있습니까?

아니요, 이 센서는 샘플의 수분 비율에 대한 판독값은 출력하지 않습니다. 이 센서는 물의 유무를 감지하는 데 사용되는데, 물은 대비가 매우 낮아 가시광 광전 센서의 경우에는 까다로운 적용 분야가 될 수 있습니다.

qs30ex_h20_rcf_bev_line_a

이미지: 적외선 광전 센서는 플라스틱 병 속의 물을 감지합니다.

Q: 액체의 색이 문제가 됩니까?

예, 액체의 색은 액체에 의해 차단된 빛의 총량에 영향을 줍니다. 어두운 색의 콜라가 맑은 물보다 더 많은 빛을 차단할 것입니다. 표준 적색 LED 센서는 유색 액체의 존재를 감지하는 적용 분야에서 충분히 작동할 수 있습니다. QS30 H2O 센서는 물의 1,450nm 흡수대를 활용하여 추가 대비 감도를 제공합니다.

Q: 이 센서는 용기가 투명한 경우에만 작동합니까?

아니요, 이 센서는 소비재에서 일반적으로 사용되는 많은 용기를 통과하기 위해 매우 높은 과잉 이득으로 설계되었습니다. 센서의 송신기에서 나오는 빛은 유리나 투명 플라스틱과 같은 투명한 용기를 쉽게 통과할 수 있습니다. 젖빛 유리병과 반투명하지만 완전히 불투명하지 않은 얇은 플라스틱 용기도 통과할 수 있습니다. 이 센서는 판지 상자 또는 금속 캔에 대해서는 작동하지 않으며 병에 부착된 라벨에 의해서 빔이 간섭 받을 수 있습니다. 비투명 용기의 경우 이 센서를 성공적으로 적용하려면 일부 테스트 및 적용 분야 지원이 필요할 수 있습니다.

Q: 이 센서가 다른 물질이 아닌 일부 물질을 통과하는 이유는 무엇입니까?

QS30 H2O 센서는 일부 용기를 통과하기 위해 매우 높은 과잉 이득이 가능하도록 설계되었습니다. 그러나 빛은 다양한 방법으로 다양한 물질과 상호 작용하는 것을 알고 있어야 합니다. 일부 물질은 빛을 쉽게 투과시키고 다른 물질은 빛을 차단하거나 흡수합니다. 물질의 두께에 따라 통과하거나 차단되는 빛의 양이 달라집니다.   QS30 H20의 초 고출력 모델은 더 두꺼운 용기에서 액체 내용물을 감지할 수 있도록 별도의 번 스루(burn-through) 기능이 있습니다. 

Q: 용기의 모양에 따라 센서의 물 감지 능력이 달라집니까?

예, 용기의 모양과 색상은 중요합니다. 라벨도 용기를 통과하는 센서의 기능에 영향을 줄 수 있습니다. 일반적으로 용기의 두께는 상당히 얇으며 액체 내용물은 두터운 층입니다. 플라스틱 물병을 생각해 보십시오. 빈 용기의 경우 얇은 플라스틱 두께에 의해 빛이 약간 차단되지만 물이 채워진 경우 비교적 두터운 물 층에 의해 방출된 빛이 대부분 흡수됩니다. 물이 1,450nm 파장의 빛을 흡수하기 때문에 빈 용기와 가득 찬 용기 사이의 이러한 대비에 의해 고대비 감지 적용 분야가 필요해집니다.

Q: 이 센서를 사용하는 경우 적용 분야의 성공을 위해 핵심적인 사항은 무엇입니까?

적용 분야의 성공에 핵심적인 사항은 QS30 H2O가 빈 용기를 통과할 수 있는지 여부를 확인하는 것입니다. 이 센서가 빈 용기를 통과할 수 있는 경우 수성 액체의 존재가 확실히 감지될 수 있습니다.

Q: 이 센서의 과잉 이득은 어떻게 제어합니까?

대향 모드 센서 쌍은 고이득 및 저이득 모델로 공급됩니다. 빔의 일부를 차단하기 위해 구멍을 사용하여 전체 시스템 이득을 조정할 수 있습니다. 또는, 센서 정렬을 약간 불일치시켜 수신기에 도달하는 빛의 양을 줄일 수 있습니다. 구멍에 의해 센서의 유효 빔의 모양도 결정됩니다. 이 기능은 용기의 채우기 레벨을 확인하거나 센서의 유효 빔 지름인 13mm보다 작은 용기로 작업할 때 유용합니다.

Q: 반투명 용기가 있으면 어떤 센서를 선택하는 게 좋습니까?

긴 작업 범위가 필요하거나 젖빛 또는 반투명 용기를 사용해야 하는 경우 고이득 모델을 권장합니다. 저이득 모델은 작동 범위가 짧거나 투명 용기 및 투명 액체와 함께 사용하는 적용 분야에 가장 적합합니다.

주요 제품

QS30 시리즈 고성능 장거리 센서
QS30 시리즈 고성능 장거리 센서

최대 200m 범위의 e/m 릴레이 출력 모델에서 고출력 감지 가능

자세히 알아보기

관련 글

 투명 대상 감지를 위한 최상의 센서 선택 방법
투명 대상 감지를 위한 최상의 센서 선택 방법

19 12월 2016

투명 대상 감지 적용분야에서 초음파 대 광전자 역반사 센서와 같은 일반적인 센서 유형 간 차이점 이해

반도체 웨이퍼 유무 탐지를 위한 3가지 솔루션
반도체 웨이퍼 유무 탐지를 위한 3가지 솔루션

7 7월 2017

진공실에서 투명 및 반사형 반도체 웨이퍼를 안정적으로 감지하는 3가지 솔루션을 확인하십시오.

산업 자동화의 상위 추세: 2017년 가장 많이 읽은 글 5개
산업 자동화의 상위 추세: 2017년 가장 많이 읽은 글 5개

10 1월 2018

2017년 가장 많이 읽은 글 5개와 산업 자동화 추세에 대해 알아봅니다.

투명한 물체 감지에 편광식 동축 광학 기술을 사용하는 이유
투명한 물체 감지에 편광식 동축 광학 기술을 사용하는 이유

5 12월 2016

투명한 물제 감지 센서는 빛의 진동에 민감하고 편광식 동축 광학 설계를 활용하여 반사된 빛으로 인해 잘못 감지할 위험을 줄입니다.