Czujniki konfokalne Micro-Epsilon do pomiaru poziomu cieczy

Niezwykle istotną częścią procesów produkcyjnych jest kontrola jakości, zwłaszcza w aplikacjach medycznych. Jednocześnie jej realizacja często jest bardzo trudna do wykonania, szczególnie gdy konieczny jest pomiar cieczy w probówkach czy pomiar grubości szkła w produkcji paneli solarnych. W takich przypadkach doskonale sprawdzą się czujniki konfokalne dostarczane przez firmę Micro-Epsilon.

Wiele procesów laboratoryjnych jest zautomatyzowanych, jednak zdarza się, że konieczne jest ręczne napełnianie probówek do testowania niewielkich partii preparatów. W takich badaniach niezwykle istotne jest sprawdzenie, czy w każdej z probówek została umieszczona właściwa ilość preparatu. Pomiar cieczy w niewielkich, szklanych probówkach jest dużym wyzwaniem, jednak nie dla systemu konfokalnego, który jest wprost stworzony do takich zadań.

Konfokalno-chromatyczny system pomiarowy confocalDT składa się z kontrolera ze źródłem światła LED oraz z czujnika. Czujnik jest połączony z kontrolerem poprzez światłowód na dystansie maksymalnie 50 m. Odległość punktu ogniskowej jest zróżnicowana z powodu aberracji chromatycznej optyki czujnika. Podczas pomiaru soczewki są wykorzystane do rozproszenia światła białego na fale o różnych zakresach, które następnie są skupiane prostopadle do badanego obiektu. Odbite światło jest przesyłane na matrycę CCD, a każdy punkt na tej matrycy oznacza inną długość fali tj. odległość pomiędzy obiektem a czujnikiem.

Czujniki konfokalne w aplikacji pomiaru cieczy w probówkach laboratoryjnych kolejno mierzą zawartość każdej z probówek umieszczonych na płytce, a system sprawdza odległość pomiędzy czujnikiem a cieczą w każdej z nich z dokładnością do nanometrów.

Kontroler confocalDT 2451/2471 przetwarza dane z częstotliwością 10 kHz w przypadku białego światła LED lub 70 kHz w przypadku światła ksenonowego. Kontroler jest wyposażony w Ethernet, EtherCat, RS422 oraz interfejsy analogowe. Ze względu na intuicyjny interfejs sieciowy do konfiguracji czujnika nie jest konieczne dodatkowe oprogramowanie, dodatkowo w kontrolerze dostępne są specjalne funkcje do kontroli grubości.

Standardowe czujniki konfokalne mogą być przechylane, a także realizować pomiar pod kątem 90° co oznacza, że mogą pracować z taką samą skutecznością nawet jeżeli menisk płynu jest duży. Czujniki konfokalne mogą być stosowane do pomiarów każdego rodzaju cieczy. Dzięki niewielkim rozmiarom można zamocować kilka czujników równolegle do siebie, aby jednocześnie wykonywać kilka pomiarów.

Poza pomiarami cieczy innym ciekawym zastosowaniem dla tego czujnika jest pomiar grubości przezroczystej folii, tektury lub kilku warstw szkła np. w panelach solarnych czy szybach samochodowych. W przeciwieństwie do innych technik, ta metoda pomiaru wymaga tylko jednego czujnika, dodatkowo w kontrolerze możliwe jest ustawienie pomiaru aż do sześciu warstw. W pomiarze grubości analizowane są odbicia z centralnych punktów na przedniej i tylnej powierzchni obiektów. Czujniki mogą być również stosowane w obszarach niebezpiecznych lub zagrożonych wybuchem oraz w środowisku, w którym występuje promieniowanie elektromagnetyczne.