Czujniki laserowe to urządzenia wykorzystywane do odczytu bezkontaktowego. Służą do detekcji przemieszczenia, pozycjonowania obiektu oraz odczytu jego wymiarów. Zwykle zbudowane są z nadajnika oraz diody imitującej strumień światła. Czujniki takie mają szeroki zakres zastosowań, jednak używane są najczęściej w pracy z aplikacjami o wysokiej częstotliwości połączeń i dużej żywotności lub w obliczu potrzeby niezawodności sprzętu. Działanie takich czujników opiera się na wykrywaniu elementów znajdujących się na torze światła, przerywających tym samym jego wiązkę. Warto dodać, że istnienie czujników laserowych dąży do automatyzacji wszelkiego rodzaju etapów produkcji.
Zalety
Nie brakuje źródeł chwalących czujniki laserowe na wielu płaszczyznach ich wykorzystywania. Jedną z podstawowych zalet jest fakt braku konieczności fizycznego kontaktu z obiektem badanym (w niektórych sytuacjach jest to nawet jedyna opcja pomiaru). Czujniki takie często miewają wysoki zasięg promieniowania sięgający nawet do kilkudziesięciu metrów i to przy pomocy naprawdę niewielkiego narzędzia, co jest kolejną cechą pozytywną. Kompaktowość czujników laserowych umożliwia instalację ich w trudno dostępnych miejscach przy jednoczesnym zachowaniu precyzji pomiaru. Ciągły rozwój branży dostarcza również opcję wykorzystania światła niebiesko-fioletowego, które jest dostosowane do pomiaru bardziej organicznych obiektów. Gęsta i monochromatyczna wiązka światła zapewnia odporność na wpływ oświetlenia lokalnego oraz zapewnia dużą rozdzielczość pomiaru. Czujniki z wiązką laserową są ponadto odporne na warunki środowiskowe, takie jak wilgotność czy ciśnienie.
Wady
Wad w porównaniu do zalet nie jest dużo, jednak nie oznacza to, że można je pominąć. Jedną z nich jest wrażliwość czujników laserowych na środowiska o dużym zapyleniu (obecność pyłu osiadającego na czujniku powoduje zagrożenie przerwaniem wiązki promienia, co mogłoby sfałszować pomiar). W przestrzeniach, gdzie panują takie warunki, zalecane jest regularne czyszczenie i konserwacja modułów. Decydując się na taki rodzaj czujnika, trzeba również pamiętać o konieczności zapewnienia mu odpowiednich warunków pracy (np. przejrzystość oraz brak przeszkód między detektorem a skupieniem wiązki). Typowe ograniczenie temperaturowe wynosi 40°C. Należy się pamiętać, że w przypadku niewielkich usterek technicznych pomiar urządzenia może nie być tak dokładny. Na precyzję wpływ może mieć również drganie detalu obiektu. Poza tym niektóre powierzchnie (np. odblaskowe czy różnokolorowe) wymagają odpowiednio skonstruowanego czujnika. Odległość czujnika od obiektu powinna być odpowiednia, nie może ona być zbyt mała długa, zbyt duża, ani ustawiona pod zbyt ostrym kątem.
Zastosowanie
Wykorzystanie czujników laserowych jest coraz bardziej powszechne, dlatego ich rynek powiększa się z roku na rok. Jest to spowodowane przede wszystkim ogólnym rozwojem przemysłu i jego wkroczeniem na wyższy poziom. Przemysł 4.0, bo o nim mowa, inaczej nazywany czwartą rewolucją przemysłową, zakłada wyposażenie maszyn w inteligentne rozwiązania. Skutkuje to ogólnym usprawnieniem procesów produkcyjnych. Czujniki laserowe przykładowo są w stanie zmierzyć wielkości geometryczne bel materiałów oraz służą do kontroli precyzji wykonania detali. Wykrywają one możliwe zniekształcenia powierzchni, monitorują procesy montażu lub obecność spoiw, a także sprawdzają ich grubość, szerokość i położenie. Wykorzystuje się je również w przemyśle spożywczym, gdzie dbają o wymiarowość produktów.
Jak wybrać odpowiedni moduł?
W tym przypadku bardzo istotny jest dobór czujnika do konkretnych potrzeb. Zapewne nie trzeba martwić się brakiem możliwości, gdyż ich dostępność na rynku jest bardzo szeroka. Po określeniu specyfiki danej aplikacji można przystąpić do doboru metody pomiarowej. Warto mieć przy tym na uwadze charakterystykę obiektu i jego właściwości fizyczne. Dobierając czujnik, należy też wziąć pod uwagę jego sposób montaż, dopasowanie oraz możliwość instalacji. Nie można oczywiście zapominać o warunkach panujących w miejscu, w którym chcemy takowy czujnik zamontować (wilgotność, zapylenie czy temperatura). W dzisiejszych czasach można zatem dobrać odpowiedni czujnik laserowy do każdej aplikacji przemysłowej.
