Czujniki konfokalne Micro-Epsilon do pomiaru poziomu cieczy

Wiele procesów laboratoryjnych jest zautomatyzowanych, ale i tak 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.

Zasada działania czujnika

Konfokalno-chromatyczny system pomiarowy confocalDT składa się z kontrolera ze źródłem światła LED oraz z czujnika. Czujnik jest połączony z kontrolerem przez światłowód, na dystansie maksymalnie 50 m. Odległość punktu ogniskowej jest zróżnicowana z powodu aberracji chromatycznej optyki czujnika. Soczewki są wykorzystane podczas pomiaru 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 matrycy oznacza inną długość fali, tj. odległość między obiektem a czujnikiem. Czujniki konfokalne w aplikacji pomiaru cieczy, w probówkach laboratoryjnych, mierzą kolejno zawartość każdej z probówek umieszczonych na płytce, a system sprawdza odległość między czujnikiem a cieczą w każdej z nich, z dokładnością do nanometrów.

Kontrolery confocalDT

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 interfejsy sieci Ethernet, EtherCAT, RS-422 oraz łącza analogowe. Ze względu na intuicyjny interfejs sieciowy nie jest konieczne dodatkowe oprogramowanie do konfiguracji czujnika. Ponadto w kontrolerze dostępne są specjalne funkcje do kontroli grubości.

Standardowe czujniki konfokalne mogą być przechylane oraz realizować pomiar pod kątem 90°, co oznacza, że mogą pracować z taką samą skutecznością, nawet gdy 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.

Alternatywne zastosowania

Innym interesującym zastosowaniem dla omawianych czujników, poza pomiarami cieczy, jest pomiar grubości przezroczystej folii, tektury lub kilku warstw szkła, np. w panelach solarnych lub szybach samochodowych. W przeciwieństwie do innych technik, ta metoda pomiaru wymaga tylko jednego czujnika. Dodatkowo jest możliwe ustawienie w kontrolerze pomiaru aż do sześciu warstw. Przy 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.

źródło: P.P.H. WObit E.K.J. Ober s.c.