Warum Ultraschall?
…für die Transmissionsmessung (z.B. Doppelbogenkontrolle und Bahnkantensteuerung).
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Ultraschall vs. optische Sensorik
Optische Sensoren arbeiten mit Lichtstrahlen, die entweder reflektiert oder unterbrochen werden, um die Position oder Anwesenheit eines Materials zu erkennen. Typische Anwendungen sind die Bahnkantensteuerung bei Papier-, Folien- oder Textilbahnen sowie die Erkennung von Doppelbogen in Druckmaschinen. Optische Systeme nutzen Messprinzipien wie Lichtschranken, Laser-Triangulation oder Kameras mit Bildverarbeitung.
SECO meint:
Verglichen mit optischen Sensoren ist Ultraschall…
Unabhängig von Material und Oberfläche
Ultraschall funktioniert zuverlässig bei glänzenden, matten, transparenten oder stark reflektierenden Materialien, wo optische Sensoren Probleme haben können.
Unempfindlich gegenüber Staub und Schmutz
Optische Sensoren können durch Staub, Ölnebel oder Papierfasern gestört werden. Ultraschall arbeitet auch in rauen Industrieumgebungen verlässlich.
Unabhängig von Umgebungslicht
Ultraschall arbeitet mit Schallwellen und unabhängig von den Lichtverhältnissen. Infrarot-Sensoren können bei Schatten oder Blendungen ungenaue Ergebnisse liefern.
Vielseitig bei verschiedenen Materialarten
Ultraschall erkennt zuverlässig Doppelbogen bei Metall, Papier, Kunststoff oder Textilien. Optische Sensoren sind meist auf bestimmte Oberflächen und Transparenzen beschränkt.
Ultraschall vs. induktive Sensorik
Induktive Sensoren arbeiten mit elektromagnetischen Feldern, die durch metallische Objekte beeinflusst werden. Sie erkennen Änderungen im Feld, wenn sich ein Metallteil nähert oder entfernt. Typische Anwendungen sind die Bahnkantensteuerung bei Metallbahnen oder die Positionskontrolle in der Blechverarbeitung. Induktive Sensoren basieren auf Messprinzipien wie Wirbelstrom- oder Spuleninduktion.
SECO meint:
Verglichen mit induktiven Sensoren ist Ultraschall…
Materialunabhängig
Induktive Sensoren funktionieren nur bei leitfähigen, metallischen Materialien. Ultraschall erkennt auch nicht-metallische Materialien (Papier, Textil, Kunststoff)
Reichweitenstärker
Ultraschall kann große Abstände überbrücken. Induktive Sensoren müssen nah am Material positioniert werden, was die Integration in breite Bahnen erschwert.
Wartungsfrei
Ultraschall arbeitet kontaktlos ohne bewegliche Teile und ist wartungsfrei. Induktive Sensoren sind bei kleinen Abständen anfällig für mechanische Einflüsse.
Unabhängig von Oberfläche
Ultraschall arbeitet unabhängig von Lackierung, Beschichtung und Oberflächenrauheit zuverlässig. Induktive Sensoren können davon gestört werden.
Ultraschall vs. kapazitive Sensorik
Kapazitive Sensoren arbeiten mit der Änderung der elektrischen Kapazität zwischen Sensor und Materialoberfläche. Diese Änderung tritt auf, wenn sich die Materialdicke oder der Abstand verändert. Typische Anwendungen sind die Doppelbogenkontrolle bei Papier und Karton sowie die Erkennung von Folien oder nicht-metallischen Materialien. Kapazitive Systeme nutzen Messprinzipien wie Plattenkondensatoren oder Feldänderungen.
SECO meint:
Verglichen mit kapazitiven Sensoren ist Ultraschall…
Unempfindlich gegen Umwelteinflüsse
Ultraschall ist weitgehend unempfindlich gegen Luftfeuchtigkeit, Staub oder Schmutz. Bei kapazitiven Sensoren kann es dadurch zu Fehlmessungen kommen.
Unabhängig von Materialart
Ultraschall misst bei verschiedensten Materialien. Kapazitive Sensoren sind empfindlich gegenüber Materialeigenschaften und erfordern oft Nachjustierung.
Berührungslos und verschleißfrei
Ultraschall arbeitet kontaktlos und ohne bewegliche Teile und ist daher wartungsfrei. Kapazitive Sensoren können durch mechanische Nähe schneller verschleißen.
Reichweitenstärker
Ultraschall-Sensoren überbrücken größere Reichweiten und sind einfach in breite Materialbahnen zu integrieren. Kapazitive Sensoren erfordern sehr kurze Abstände.
Ultraschall vs. mechanische Sensorik
Mechanische Taster arbeiten mit direktem physischem Kontakt zur Materialbahn, um deren Position oder Anwesenheit zu bestimmen. Typische Anwendungen sind die Bahnkantensteuerung bei langsamen Prozessen oder robusten Materialien wie Karton oder Blech. Mechanische Systeme nutzen Messprinzipien wie Hebel, Rollen oder Druckstifte.
SECO meint:
Verglichen mit mechanischen Sensoren ist Ultraschall…
Schneller in der Prozessgeschwindigkeit
Ultraschall eignet sich auch für schnelle Materialbahnen. Mechanische Sensoren sind bei hohen Geschwindigkeiten unpräzise oder gar nicht einsetzbar.
Berührungslos und wartungsfrei
Ultraschall arbeitet kontaktlos ohne bewegliche Teile und ist daher wartungsfrei. Mechanische Sensoren benötigen physischen Kontakt, was zu Abnutzung führt.
Schonend für empfindliches Material
Mechanische Sensoren können empfindliche Oberflächen beschädigen. Ultraschall beeinflusst das Material nicht und vermeidet Kratzer und Verformungen.
Unabhängig vom Material
Ultraschall erkennt verschiedenste Materialien gleichermaßen. Infrarot-Sensoren sind bei stark absorbierenden oder reflektierenden Materialien weniger zuverlässig.
Ultraschall vs. Infrarot-Sensoren
Infrarot-Sensoren arbeiten mit der Erfassung von Wärmestrahlung oder Reflexion im Infrarotbereich, um Materialoberflächen oder Kanten zu erkennen. Typische Anwendungen sind die Bahnkantensteuerung bei transparenten oder glänzenden Folien sowie die Anwesenheitserkennung in Verpackungsprozessen. Infrarot-Systeme nutzen Messprinzipien wie Thermopile-Detektoren oder IR-Lichtquellen mit Reflexionsanalyse.
SECO meint:
Verglichen mit Infrarot-Sensoren ist Ultraschall…
Unabhängig von der Materialoberfläche
Ultraschall funktioniert zuverlässig bei glänzenden und transparenten Materialien, während Infrarot durch Reflexionen oder Transparenz gestört werden kann.
Unempfindlich gegen Umgebungslicht
Infrarot-Sensoren können bei Fremdlicht oder starker Beleuchtung fehlerhafte Signale liefern. Ultraschall ist unempfindlich gegen wechselnde Lichtverhältnisse.
Robust gegen Staub und Schmutz
Ultraschall arbeitet auch in staubigen, schmutzigen Umgebungen zuverlässig. Infrarot-Sensoren verlieren bei verschmutzten Optiken schnell ihre Funktion.
Kosteneffektiver
Ultraschalllösungen sind deutlich kostengünstiger. Laser-Doppler-Systeme sind komplex, teuer und meist nur für Labor- oder Spezialanwendungen wirtschaftlich.
Sensorvergleich: Warum Ultraschall-Sensoren die beste Wahl für die Transmissionsmessung sind
Sensoren für die Doppelbogenerkennung und Bahnkantensteuerung sind entscheidend für die Qualitätssicherung und Prozesssicherheit in der Folien- und Textilverarbeitung und der Papierindustrie. Sie erkennen Überlappungen oder steuern die exakte Position von Materialbahnen und verhindern so Produktionsfehler und Maschinenschäden. Zu den wichtigsten Technologien zählen optische, induktive, kapazitive, mechanische, infrarotbasierte sowie Ultraschall-Sensoren.
Optische Sensoren arbeiten mit Lichtreflexion oder Durchlicht. Sie sind schnell und präzise, jedoch empfindlich gegenüber Verschmutzung, Staub und variierenden Oberflächenfarben. Für transparente oder stark reflektierende Materialien sind sie nur bedingt geeignet.
Induktive Sensoren reagieren auf metallische Objekte durch Veränderung eines elektromagnetischen Feldes. Sie sind robust und unempfindlich gegenüber Staub, eignen sich jedoch ausschließlich für leitfähige Materialien und sind für Papier oder Kunststoff nicht einsetzbar.
Kapazitive Sensoren messen Änderungen im elektrischen Feld, verursacht durch unterschiedliche Materialdicken oder -eigenschaften. Sie sind vielseitig und erkennen auch nichtmetallische Materialien, reagieren aber empfindlich auf Feuchtigkeit und erfordern eine präzise Kalibrierung.
Mechanische Sensoren nutzen direkten Kontakt, etwa über Hebel oder Rollen. Sie sind einfach und kostengünstig, jedoch verschleißanfällig und ungeeignet für empfindliche oder sehr schnelle Prozesse.
Infrarot-Sensoren detektieren Temperaturunterschiede oder Reflexionen im IR-Bereich. Sie sind berührungslos und schnell, können aber durch Umgebungstemperatur und Materialeigenschaften beeinflusst werden.
Ultraschall-Sensoren senden Schallwellen aus und messen die Transmission oder Reflexion. Sie sind berührungslos, arbeiten unabhängig von Materialfarbe und Oberflächenbeschaffenheit und eignen sich für Doppelbogenerkennung ebenso wie für Bahnkantensteuerung. Ihre Robustheit und Vielseitigkeit machen Ultraschall zur bevorzugten Lösung in vielen industriellen Anwendungen.