Zwykłe czujniki fotoelektryczne przeznaczone do wykrywania butelek PET wykorzystują zjawisko refrakcji i tłumienia intensywności światła spowodowanego odbiciem od powierzchni butelki. Tymi metodami trudno jednak uzyskać odpowiedni poziom nadmiaru wzmocnienia. Modele E3ZM-B PET zoptymalizowane pod kątem wykrywania butelek PET wykorzystują dwójłomne (podwójne załamanie) właściwości butelek PET w celu znacznego zwiększenia nadmiaru wzmocnienia. Czynnik polaryzacji zakłócony przez butelki PET przechodzące przez oś detekcji zostaje „wycięty” przez specjalny i unikatowy filtr polaryzacyjny firmy Omron. To powoduje znaczne obniżenie natężenia odbieranego światła i, w porównaniu do zwykłych czujników, zapewnia zwiększoną stabilność działania.

Zwiększona stabilność detekcji czujników E3ZM-B wykorzystujących właściwość podwójnego załamania.

Tradycyjny czujnik butelek PET.

Modele E3ZM-B zoptymalizowane do wykrywania butelek PET wykorzystują automatyczną regulację natężenia światła do kompensacji zanieczyszczeń lub wahań temperatury. W przypadku standardowych czujników może zaistnieć konieczność zmiany ustawień parametrów, jeśli czujnik lub zwierciadło zostaną zakurzone lub zanieczyszczone. Wahania temperatury także mogą prowadzić do błędów detekcji, ponieważ mogą one mieć wpływ na działanie diody LED. Oryginalna technologia kontroli emisji światła firmy Omron znacznie ogranicza konieczność zmiany ustawień.

Test IP69k zgodny z normą DIN 40 050 (część 9) służy do symulacji wysokiego ciśnienia i czyszczenia parą. Test polega na opryskaniu czujnika wodą o temperaturze 80ºC wyrzucaną z prędkością 14-16 l/min pod różnymi kątami pod ciśnieniem 8000-10000 kPa. Zgodnie z normą zastosowanie sprężonej wody nie może mieć negatywnego wpływu ani na wygląd, ani na funkcjonalność czujnika.

Czujniki odporne na detergenty są testowane przy użyciu detergentów zasadowych i kwasowych, używanych powszechnie w przemyśle spożywczym. W porównaniu do zwykłych czujników w obudowach metalowych lub plastikowych możliwe jest osiągnięcie co najmniej 20-krotnie dłuższego okresu eksploatacji.

Problem 1: Zwiększanie rozbieżności pomiędzy sygnałem użytecznym i zakłóceniami

Celem przy projektowaniu każdego czujnika do wykrywania obiektów przezroczystych jest maksymalizowanie różnicy między sygnałem użytecznym i zakłóceniami. Stabilność robocza czujnika zależy od tego, ilu z poniższych wymagań uda się sprostać:

• Kompensacja względem zanieczyszczeń i wilgoci na soczewkach
• Kompensacja zmian temperatury
• Nieczułość na zmiany światła otoczenia
• Odporność na zakłócenia elektromagnetyczne

Nasze rozwiązanie:

W firmie Omron podjęliśmy kilka kroków mających na celu zwiększenie stabilności działania czujnika poprzez maksymalizację różnic między sygnałem użytecznym a zakłóceniami:

• Na etapie projektu: właściwe rozplanowanie obwodów, ekranowanie, technologie filtrowania i dobór materiałów gwarantują minimalizację zakłóceń tła i najwyższą możliwą kompensację wpływów czynników środowiskowych.
• W technologii (poza zastosowaniem standardowej technologii polaryzacji w czujnikach odbiciowych od lustra): niektóre materiały, np. tworzywo PET, mają taką właściwość, że dodatkowo polaryzują światło. Efekt ten można wykorzystać do zwiększania rozbieżności między użytecznym sygnałem i zakłóceniami.
• W produkcji: stosujemy technologie produkcyjne, które zapewniają minimalne odchylenie od pożądanych, docelowych wartości parametrów, gwarantują, że sprawność czujnika określona na etapie projektowania nie będzie odbiegać od sprawności wyrobu produkowanego na skalę masową.
• W zastosowaniu: wybór czujnika wraz z doborem odpowiedniego mocowania i właściwe ustawienie parametrów może jeszcze bardziej wzmocnić stabilność operacyjną i/lub precyzję wykrywania.

Problem 2: Kompensacja efektów optycznych

Gdy światło przenika przez różne przezroczyste materiały (szkło/tworzywo PET), mogą wystąpić następujące błędy wykrywania:

• Efekt soczewkowy: przezroczyste obiekty o wypukłych kształtach (np. butelki z żelem do mycia) mogą działać jak soczewki i prowadzić do tego, że czujnik będzie odbierał zbyt dużo światła. Może to skutkować zafałszowaniem odczytu i brakiem detekcji obiektu lub doprowadzić do tak zwanego podwójnego wyzwolenia (2 sygnały dla jednego obiektu).
• Całkowite odbicie: jeśli emitowane światło napotka powierzchnię przezroczystego obiektu pod określonym kątem, może dojść do całkowitego odbicia światła zamiast jego wniknięcia w obiekt. Jeśli całkowicie odbita wiązka dotrze do odbiornika, może wywołać odczyt „brak obiektu”.

Nasze rozwiązanie:

W firmie Omron stosujemy specjalne, współosiowo umieszczone układy optyczne, które zwykle są montowane w droższych czujnikach i czujnikach do zastosowań specjalnych. Te specjalistyczne, współosiowe czujniki optyczne zmniejszają lub nawet całkowicie eliminują opisane powyżej efekty optyczne. Czujniki cylindryczne dodatkowo wykorzystują współosiowy układ optyczny, aby eliminować fałszywe sygnały wywoływane przez nieprawidłowe zamontowanie lub obracanie czujnika, jak miałoby to miejsce w przypadku czujników cylindrycznych ze zwykłym układem optycznym z oddzielnym nadajnikiem i odbiornikiem.

Problem 3: Wymogi dotyczące procesu

Aby wybrać odpowiedni czujnik do wykrywania obiektów przezroczystych, należy uwzględnić również następujące kwestie związane z maszynami i procesem:

• Minimalna odległość między butelkami
• Prędkość przesuwu butelek/pojemników
• Wielkość lub kształt obiektu (obiekty miniaturowe, płaskie tafle szkła itp.)
• Ograniczona przestrzeń montażowa lub duże odległości
• Środowiska gorące, wilgotne lub wymagające wysokiego poziomu czystości
• Jednoczesne wykrywanie pojemnika i jego zawartości (np. fiolka i korek, fiolka i warstwa liofilowa, szklana strzykawka z osłoną zabezpieczającą lub bez niej)

Przykłady zastosowań wymagających wykrywania dwóch stanów za pomocą jednego czujnika:

• Stan 1: przezroczysty pojemnik + obiekt, np. korek, warstwa liofilowa lub osłona strzykawki (stan OK)
• Stan 2: przezroczysty pojemnik BEZ obiektu (nie OK)

Nasze rozwiązanie:

W firmie Omron korzystamy z globalnej społeczności inżynierów zajmujących się najróżniejszymi zastosowaniami czujników. Ich wiedza techniczna i doświadczenie pomagają Klientom wybrać odpowiedni produkt, który zaspokoi ich wymagania i potrzeby w zakresie instalacji automatyki przemysłowej. Co możemy w tym zakresie dla Państwa zrobić?

Wybór optymalny kosztowo

E3Z-B:

• Do zastosowań standardowych
• Wszystkie obiekty przezroczyste
• Najwyższa wartość za tę cenę

Najlepszy wybór pod względem niezawodności, elastyczności i stabilności

E3ZM-BT:

• Stabilne wykrywanie obiektów przezroczystych w wielu zastosowaniach
• Wszystkie obiekty przezroczyste
• Bardzo wysoka odporność na chemiczne środki czyszczące 

• Bliźniacza wersja modelu E3ZM-BT zamknięta w cylindrycznej obudowie M18
• Wykrywanie niezależne od położenia dzięki współosiowo umieszczonym układom optycznym

Najlepsza wydajność w zastosowaniach specjalistycznych

E3ZM-B:

• „Specjalista” w zakresie tworzyw PET
• Zaawansowana konstrukcja i wysoka niezawodność dzięki specjalnej polaryzacji i automatycznej kontroli wartości progowych

• Najlepsza wydajność wykrywania w przypadku warstw przezroczystych, płaskiego szkła w gorących lub wilgotnych warunkach, a także najdłuższy okres eksploatacji w warunkach wymagających częstego czyszczenia