Cómo Utilizar un Sensor Infrarrojo Fotoeléctrico para la Detección de Líquidos a Base de Agua

12 de mayo, 2017

Síntesis: Una de las aplicaciones fotoeléctricas más difíciles consiste en detectar la presencia o ausencia de líquidos claros en botellas claras. Los sistemas de pesaje en línea, los sensores de bajo contraste y los sensores ultrasónicos son algunos métodos utilizados para detectar el nivel de llenado de agua, pero estos métodos son costosos o no siempre son muy confiables. Aprenda más acerca de cómo el sensor fotoeléctrico QS30 H2O de Banner utiliza una propiedad óptica única de agua para detectar de forma fiable la presencia o ausencia de agua.

P: ¿Puede el QS30 H20 fotoeléctrico realmente detectar agua clara?

Si. Las capas delgadas de agua son transparentes a la luz en el espectro visible, por lo que los sensores fotoeléctricos con LEDs estándar visibles se queman a través del agua y normalmente no se pueden utilizar para detectar la presencia de agua. Sin embargo, el QS30 H2O utiliza un LED infrarrojo a una longitud de onda de 1450 nm que es eficientemente absorbido por el agua y muchos líquidos a base de agua. Si nuestros ojos pudieran ver el color en el espectro infrarrojo, a 1450 nm el agua parecería negra.

P: ¿El sensor funcionará con cualquier líquido?

Lo hará, siempre y cuando ese líquido contenga cierta cantidad de agua. Por ejemplo, trabajará en el jugo, la leche, el peróxido de hidrógeno, el alcohol de frotamiento, el gel de pelo, el jabón o el vinagre. Los fluidos no basados en agua pueden bloquear todavía parte de la luz emitida debido a factores como viscosidad o color. Sin embargo, la fuerza clave de este sensor -su capacidad para detectar líquidos a base de agua usando la longitud de onda de 1450 nm- no será útil en aplicaciones que impliquen fluidos tales como aceite vegetal o hidrocarburos. Si tiene alguna pregunta sobre si el líquido en su aplicación será detectado, siempre puede enviar una muestra a nuestros laboratorios y podemos probarlo.

P: ¿Puedo usar este sensor para detectar sólidos con un alto contenido de agua?

Sí, al igual que cualquier sensor fotoeléctrico, el QS30 H2O puede utilizarse para detectar objetos sólidos incluso sin contenido de agua. Si el objetivo bloquea lo suficiente del haz de luz emitido, se detectará.

P: ¿Puedo usar este sensor para saber qué porcentaje del líquido es agua?

No, el sensor no emite una lectura sobre el porcentaje de agua en la muestra. Se utiliza para detectar la presencia o ausencia de agua, que para el sensor fotoeléctrico de luz visible puede ser un contraste muy bajo y una aplicación difícil.

QS30EX Rinser Filler Capper Beverage Filling Line

Imagen: El sensor fotoeléctrico infrarrojo detecta el agua en botellas de plástico.

P: ¿El color del líquido es importante?

Sí, el color del líquido afecta la cantidad total de luz bloqueada por el líquido. Usted puede esperar una cola oscura para bloquear más luz que el agua clara. Un sensor LED rojo estándar puede funcionar adecuadamente en aplicaciones donde está detectando la presencia de fluido de color. El sensor QS30 H2O proporciona sensibilidad de contraste adicional aprovechando la banda de absorción de agua de 1450 nm.

P: ¿Este sensor funciona sólo si mi contenedor está limpio?

No, el sensor está diseñado con un exceso de ganancia muy alto para quemar a través de muchos contenedores comúnmente utilizados en bienes de consumo. La luz del emisor del sensor puede quemar fácilmente a través de recipientes transparentes como el vidrio o el plástico transparente. También puede quemarse a través de botellas de vidrio esmerilado y algunos contenedores de plástico de paredes delgadas que son translúcidos pero no totalmente opacos. El sensor no funciona en cajas de cartón o latas de metal, y una etiqueta en el lateral de una botella también puede interferir con la viga. Cuando se trabaja con contenedores no claros, es posible que se requieran algunas pruebas y soporte de aplicaciones para aplicar correctamente el sensor.

P: ¿Por qué el sensor quema algunos materiales y no otros?

Los sensores QS30 H2O están diseñados con la capacidad de un exceso de ganancia muy alto que permite al sensor quemarse a través de algunos recipientes. Pero tenga en cuenta que la luz interactúa con diferentes materiales de diferentes maneras. Algunos materiales transmiten fácilmente la luz y otros materiales bloquean o absorben la luz. El grosor del material tiene un impacto directo sobre la cantidad de luz que pasa y cuánto se bloquea. Los modelos de alta potencia del QS30 H20 cuentan con potencia de quemado adicional para permitir la detección de contenido líquido en recipientes más gruesos.

P: ¿La forma del contenedor afecta la capacidad del sensor para detectar agua?

Sí, la forma y el color de la materia del envase. Incluso las etiquetas pueden afectar la capacidad del sensor de quemarse a través de un recipiente. Normalmente un contenedor tiene paredes bastante finas mientras que el contenido líquido es una capa gruesa – piense en una botella plástica del agua. Con un recipiente vacío, las finas paredes de plástico bloquean un pequeño porcentaje de la luz, pero cuando el recipiente se llena de agua, la capa de agua relativamente gruesa absorbe un gran porcentaje de la luz emitida. Este contraste entre el contenedor vacío y el contenedor completo da lugar a una aplicación de detección de alto contraste porque el agua absorbe la longitud de onda de 1450 nm de la luz.

P: ¿Cuál es la clave para una aplicación exitosa con este sensor?

La clave para una aplicación exitosa es determinar si el QS30 H2O puede quemar o no el recipiente vacío. Si el sensor puede quemarse a través del recipiente vacío, generalmente se puede detectar de forma confiable la presencia de cualquier fluido a base de agua.

P: ¿Cómo puedo controlar el exceso de ganancia en este sensor?

El par de sensores del modo opuesto viene en un modelo de ganancia alta y baja ganancia. La ganancia total del sistema se puede ajustar con el uso de aberturas para bloquear parte del haz, o los sensores pueden estar ligeramente desalineados para reducir la cantidad de luz que llega al receptor. La abertura también configura el haz efectivo de los sensores. Esto será útil cuando se verifique un nivel de llenado en un contenedor, o cuando se trabaja con recipientes más pequeños que el haz efectivo de 13 mm de diámetro del sensor.

P: ¿Qué sensor elegiría si tengo envases translúcidos?

Recomendamos modelos de alta ganancia cuando se requiere un rango de trabajo largo o para envases helados o translúcidos. Los modelos de baja ganancia son los mejores en aplicaciones que requieren un rango de trabajo corto o para uso con recipientes transparentes y líquidos claros.