Szeroko rozumiana automatyka przemysłowa oraz zaliczane do niej urządzenia i maszyny połączone w systemy pozwalają współczesnemu biznesowi kwitnąć. Linie produkcyjne i montażowe (zarówno w dużych, jak i mniejszych firmach) na co dzień korzystają z rozwiązań, które ułatwiają pracę, czynią ją precyzyjniejszą oraz bardziej powtarzalną niżby tym zadaniem miał zajmować się człowiek.
Jedynym z narzędzi, z których ochoczo korzysta automatyka przemysłowa, są czujniki fotoelektryczne.
Czym jest czujnik fotoelektryczny? Na jakiej zasadzie działa? Do czego wykorzystuje się czujniki optyczne?
Odpowiadamy na te pytania w poniższym artykule!
Czym jest czujnik fotoelektryczny?
Czujnik fotoelektryczny – zwany także fotokomórką lub czujnikiem optycznym – stanowią jeden z kluczowych elementów stosowanych w instalacjach z wykorzystaniem automatyki przemysłowej.
Czujnik fotoelektryczny może być wykorzystywany do określenia zmian zachodzących w ramach określonej powierzchni.
Czujniki fotoelektryczne stanowią niezwykle istotny element układu automatycznego z uwagi na swoje znaczenie dla sprawnej i nieprzerwanej pracy linii produkcyjnych. Stanowią one swoiste „oczy” maszyny, dzięki którym ta jest w stanie realizować zawczasu zapisany algorytm.
Jednocześnie warto zaznaczyć, że czujniki fotoelektryczne, należące do kategorii czujników detekcyjnych, coraz częściej uważane są za obiecującą alternatywę dla krańcowych wyłączników mechanicznych. Rosnące nimi zainteresowanie pokazuje, iż czujniki tego typu znakomicie faktycznie sprawdzają się w skomplikowanych liniach produkcyjnych, a także w przypadku prostszych układów.
W jaki sposób działa czujnik fotoelektryczny?
Jak wspomniano już wcześniej, do zadań czujnika fotoelektrycznego należy określanie stanu zaistnienia lub jego braku, a także zarejestrowanie zmian zachodzących w danym obszarze kontrolnym.
W jaki sposób czujnik optyczny jest w stanie dokonać tego typu pomiarów?
Praca czujnika fotoelektrycznego skupia się na reakcji dokonywanej na wskutek zarejestrowania zmiany w obrębie strumienia światła. Co ciekawe, światło to nie musi mieć wcale charakteru światła widzialnego dla człowieka! Równie dobrze sprawdzają się wiązki laserowe lub podczerwone. To, który rodzaj światła zostanie wykorzystany w danym urządzeniu, zależy od wielu różnych czynników (np. środowisko pracy i towarzyszące mu czynniki wpływające na zachowanie danej wiązki tj. stopień zapylenia).
Zasada działania fotokomórki nie jest skomplikowana: pomiar natężenia światła odbywa się od nadajnika do odbiornika. Nadajnik odpowiada za wypuszczenie wiązki, którą musi odebrać odbiornik. Dodatkowym elementem konstrukcyjnym będą diody sygnalizacyjne, do których zadań należeć będzie na przykład to, czy powierzchnia światłoczuła może odebrać sygnał albo czy czujniki posiadają odpowiednie połączenie między sobą.
Jakie zastosowania mają czujniki optyczne?
Czujniki optyczne mają współcześnie mnóstwo zastosowań (i to nie tylko w instalacjach typu przemysłowego!). Aby zrozumieć, jak wiele mają nam one na co dzień do zaoferowania, wystarczy zauważyć mnogość ich odmian.
Do najczęściej wymienianych rodzajów czujników fotoelektrycznych zaliczamy:
- czujniki refleksyjne,
- barierowe,
- odbiciowe,
- szczelinowe.
Wymienione powyżej czujniki różnią się budową oraz cechami charakterystycznymi. Wszystkie są jednak bezcenne dla rozwiązań z zakresu automatyki przemysłowej! Bez względu na swoją odmianę czujniki fotoelektryczne okazują się szczególnie przydatne, gdy w grę wchodzi dokonywanie pomiarów, wykrycie czegoś lub dokonanie kontroli.
I tak na przykład czujniki barierowe szczególnie dobrze się sprawdzają w przypadku instalacji zabezpieczających (np. stosowanych w maszynach lub do określenia stanu położenia elementów infrastruktury w postaci drzwi). Z kolei czujniki szczelinowe mają tą zaletę, że są nawet w stanie wykryć etykiety. Z tego właśnie powodu chętnie korzysta się z ich pomocy w instalacjach taśmowych.
O jakich jeszcze miejscach zastosowania mówimy w kontekście czujników fotoelektrycznych?
Nie można zapomnieć o roli odgrywanej przez fotokomórki w obszarze produkcji przemysłowej. Sprawdzają się one bowiem znakomicie między innymi w przypadku przemysłu farmaceutycznego oraz spożywczego. W jaki sposób wykorzystywane są czujniki optyczne w tego rodzaju przemyśle? Wystarczy wspomnieć o ich obecności podczas dokonywania pomiarów produktów sypkich bądź cieczy. Na tym ich zastosowania jednak się nie kończą! Czujniki fotoelektryczne pozwalają ponadto na dokonywanie kontroli poprawności materiałów drukowanych. Odnajdą się też w przypadkach, kiedy niezbędne jest liczenie produktów, a nawet wykrywanie fotoreaktywnej farby.