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Pepperl + Fuchs, S.A. - Sondas, sensores, palpadores y detectores dimensionales

Pepperl + Fuchs UMB800

Sensores de ultrasonidos: para la industria alimentaria

Foto de Sensores de ultrasonidos

Pepper + Fuchs comercializa los sensores para la industria alimentaria UMB800. Este tipo de sensores deben ser capaces de soportar una amplia variedad de requisitos diferentes. Incluso cumplir con su tarea principal: detectar de manera fiable diversos y complejos objetos, lo que a menudo no se consigue fácilmente.

También se deben satisfacer los más altos estándares en cuanto a higiene, y se necesitan las dimensiones más compactas para su instalación en espacios reducidos.

En los sensores UMB800, las ondas sonoras se reflejan en casi todos los objetos, no importa la forma, el color o el material. A diferencia de las señales ópticas, no se ven afectados por el vapor o las superficies reflectantes. Los sensores ultrasónicos pueden detectar con fiabilidad incluso contornos irregulares porque su rango de emisión y recepción en forma de cono no se dirige a un solo punto, sino a un área de tamaño variable según el diseño. Gracias a su construcción, son completamente insensibles a la humedad, las salpicaduras del agua y las capas de sedimentos.

Sin embargo, en los dispositivos estándar, la membrana de ultrasonidos emisora y receptora consiste en un material compuesto que sólo tiene una tolerancia limitada a los productos químicos de limpieza normalmente utilizados en el campo de la higiene. Aunque la encapsulación completa del sensor puede protegerlo, esto disminuye su rendimiento con la tecnología convencional. Este es el motivo por el que, en lugar de dispositivos totalmente encapsulados, se utilizan sensores estándar modificados para la industria alimentaria. Sin embargo, estos sensores son muy complicados de limpiar. No solo esto, sino que su vida útil se reduce normalmente en áreas de higiene estricta. Los sensores que utilizan otros principios de medición a menudo no son una alternativa viable, entre otras cosas porque pueden presentar sus propios problemas de diseño cuando se trata de la higiene.

Con el UMB800, Pepperl+Fuchs ha desarrollado un sensor totalmente encapsulado que cumple con los mayores requisitos de higiene sin sacrificar su rendimiento en la medición. La clave para ello está en un procedimiento especialmente desarrollado donde la membrana de acero inoxidable se adhiere a la carcasa del sensor mediante soldadura láser.

Gracias a esta tecnología de membrana y al diseño del sensor, los dispositivos en estas series miden sólo 18 mm de diámetro y 55 mm de largo. Esto les hace ser los sensores ultrasónicos en acero inoxidable más pequeños del mercado. Su zona ciega está limitada a tan sólo 70 mm y el rango máximo de detección es de 800 mm. Su resultado es un rango de medición excepcionalmente amplio, permitiendo tanto una detección fiable como flexible en la mayor parte de las aplicaciones. El sensor mide con una precisión milimétrica, y permite un ajuste fino del punto de contacto. Gracias a su forma compacta, el sensor es fácil de integrar en las máquinas y las plantas existentes, incluso en espacios estrechos.

La carcasa del sensor se hace en su totalidad en acero inoxidable V4A con una baja rugosidad de 0,8 en toda la superficie de la carcasa. La superficie exterior está herméticamente sellada y sin espacios. Estas propiedades minimizan el riesgo de contaminación microbiana. El sensor puede soportar limpiezas con chorro de vapor y detergentes agresivos, y además cuenta con certificación ECOLAB así como con protección IP68/IP69K. Este quiere decir que todos los procesos de limpieza se pueden mantener sin cambios cuando se instala el sensor en una planta existente.

El UMB800 también tolera fuertes fluctuaciones de temperatura y puede funcionar constantemente hasta los 85 ºC. El sensor se ha construido y ha sido certificado de acuerdo con las directrices del European Hygienic Engineering and Design Group (EHEDG). Todos los materiales utilizados cumplen con los requisitos establecidos por la Food and Drug Administration (FDA) de EE.UU. Sus certificados también se aplican al soporte de montaje especialmente desarrollado sin rebajes y con sellos convexos.

Las aplicaciones típicas del UMB800 incluyen el envasado de alimentos en bandejas termoformadas. El sensor detecta los objetos independientemente de su forma, color y propiedades. Incluso “agujeros“, como los presentes en la carne picada, en la fruta o en los vegetales, no presentan problemas. Con este amplio rango de detección, se adapta virtualmente a todas las máquinas y asegura que la mercancía se haya agregado en la cantidad prevista. Si se agregan líquidos, polvos y pequeños trozos o gránulos (por ejemplo, patatas fritas, muesli, pasta, café en polvo) desde los contenedores de almacenamiento, también se supervisan los niveles de llenado.

Solución compacta para plantas de embalaje:

Después del embalaje que está en contacto con el producto, a muchos alimentos se les da un embalaje externo adicional. Este área está sujeta a estrictas condiciones con respecto a la higiene y a las técnicas de limpieza. Los sensores no requieren una encapsulación completa en este caso, pero todavía tienen que cumplir difíciles tareas de detección. Los sensores ópticos alcanzan su límite cuando se utilizan films transparentes, reflectantes y muy coloreados, mientras que otros métodos generalmente se descartan por razones físicas. Una vez más, el ultrasonido nos aporta la respuesta. Como el espacio en las máquinas de embalaje normalmente es limitado, aquí también se utilizan sensores particularmente compactos.

Para atender esta y otras aplicaciones, Pepperl+Fuchs ha desarrollado recientemente el sensor ultrasónico UC-F77 con una carcasa de solo 31mm. de alto. Gracias a un patentado método de pulso, tiene un rango de actuación excepcionalmente amplio, y tiene la zona ciega más pequeña en relación a su rango de detección (hasta los 800 mm) de cualquier dispositivo actualmente disponible en el mercado. Su rango de medición es también lo suficientemente amplio como para que el sensor se pueda utilizar en un gran abanico de aplicaciones de detección. Otra de sus ventajas incluye la facilidad para operar: Se puede parametrizar muy fácilmente en el dispositivo o utilizando el software de parametrización (PACTware™). La forma del haz de sonido se puede adaptar con precisión a la aplicación particular, y las obstrucciones se pueden ocultar con facilidad. El UC-F77 es el único sensor de su tamaño que proporciona sincronización autónoma. Coordina los pulsos ultrasónicos de hasta diez sensores sin intervención externa, lo que siginifica que los dispositivos pueden incluso trabajar muy juntos.

También es el primer sensor con este diseño que incluye una interfaz IO-Link, lo que significa que valiosos datos de diagnóstico y opciones de conmutación pueden ser explotados. Como tal, también es ideal para las aplicaciones de la Industria 4.0. El UC-F77 se puede adherir mecánicamente de varias maneras, y una inusual, variante de instalación adicional está disponible con la versión de „vista-lateral“. Sus datos de rendimiento, sus capacidades de comunicación y su montaje flexible quieren decir que el mismo sensor podría utilizarse para varias aplicaciones diferentes. Como resultado, se puede reducir tanto la complejidad de la planta como la cantidad de repuestos a tener en stock.

Resumen:

Sensor ultrasónico UMB800

- Rango de detección de 800 mm a pesar de su tamaño compacto (18 mm de diámetro, 55 mm de largo).

- Certificación EHEDG y ECOLABM, todos los materiales son compatibles con la FDA.

- Carcasa totalmente en acero inoxidable de alto grado (V4A / 1.4404).

- Alto grado de protección IP68/IP69K con una temperatura de funcionamiento permitida de -25 a +85 ºC.

Serie de sensores ultrasónicos UC-F77:

- Un tipo de sensor para una gran variedad de aplicaciones.

- Comunicación hasta el nivel del sensor gracias a IO-Link.

- Integración y puesta en marcha sencillas.