Im Vergleich der gängigen Messverfahren zeichnet sich die Ultraschallsensorik durch ihre Unempfindlichkeit gegenüber äußeren Einflüssen aus. Ihre Grundlage ist ein für jahrelangen Dauerbetrieb ausgelegter piezokeramischer Wandler. Er erzeugt Schallimpulse und wertet deren Reflexion aus. Aus der Zeitdifferenz zwischen ausgesandtem Signal und empfangenem Echo wird der Abstand zum Zielobjekt berechnet. Materialeigenschaften wie Farbe, Transparenz oder Oberflächenstruktur haben keinen relevanten Einfluss auf die Messung. Auch schwierige Umgebungsbedingungen wie Staub, Nebel, Feuchtigkeit oder Anhaftungen am Sensor selbst beeinträchtigen die Funktion praktisch nicht. Somit eignet sich die Ultraschalltechnologie nicht zuletzt für Anwendungen, in denen optische Verfahren an ihre Grenzen stoßen. Die vom Wandler erzeugten Schallwellen breiten sich nicht punktuell, sondern keulenförmig aus und erfassen daher einen größeren Bereich. Diese flächige Abdeckung ermöglicht eine stabile Detektion auch bei unregelmäßigen Massen und Objekten oder bei durchbrochenen Oberflächen. Gleichzeitig erfolgt die Messung berührungslos und ohne mechanischen Verschleiß.
Hohe Schutzart und Kompatibilität
Neben dem Messprinzip spielt die mechanische Ausführung eine zentrale Rolle für die Zuverlässigkeit im industriellen Einsatz. Die Sensoren der Serie UB*-F42 sind für anspruchsvolle Umgebungen konzipiert: Ein IP67-Gehäuse schützt ihr Innenleben zuverlässig vor Staub und Feuchtigkeit. Damit sind die Geräte für den Einsatz selbst in industriellen Produktionsanlagen als auch für Anwendungen im Außenbereich geeignet.
Die neue Serie ist eine Weiterentwicklung der gleichnamigen Vorgängerreihe sowie der konzeptionell identischen K0-Serie. Diese Sensoren haben sich über viele Jahre in unterschiedlichen Anwendungen bewährt. Anders als diese sind die neuen Geräte nun mit stabileren Anschlusssteckern aus Metall ausgestattet. Die unveränderte Bauform sorgt zugleich für durchgehende Kompatibilität; für den Austausch von K0-Geräten gibt es passende Adapterplatten.
IO-Link macht Sensor zur Infoquelle
Eine entscheidende Neuerung der Serie ist die integrierte IO-Link-Schnittstelle. Sie ermöglicht nicht nur eine vereinfachte Inbetriebnahme und Parametrierung, sondern stellt zusätzlich umfangreiche Prozess- und Zustandsdaten bereit. Neben dem eigentlichen Messwert können beispielsweise Betriebsstunden, Temperatur oder der Gerätestatus erfasst und übertragen werden. Diese zusätzlichen Informationen steigern die Transparenz auf der Feldebene und schaffen die Voraussetzung für gezielte Analyse und Optimierung von Prozessen. Gleichzeitig unterstützen sie zustandsorientierte Wartungskonzepte (Predictive Maintenance), indem Veränderungen frühzeitig erkannt und bewertet werden können. Auf diese Weise trägt der Sensor dazu bei, ungeplante Stillstände zu vermeiden und die Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen. Darüber hinaus ermöglicht die durchgängige Kommunikation die Integration in IIoT- und Industrie-4.0-Strukturen. Der Sensor wird damit vom herkömmlichen Messgerät zum aktiven Informationslieferanten in einer vernetzten Automatisierungsarchitektur.
Leicht integrierbar und flexibel
Ein Alleinstellungsmerkmal ist die Kombination der IO-Link-Schnittstelle mit zwei Push-Pull-Ausgängen. Die Steuerung kann zwei Schaltwerte erhalten, wahlweise über die IO-Link-Kommunikation oder über die beiden Schaltausgänge. Ein einzelner Sensor kann so mehrere Aufgaben übernehmen. Beispielsweise lassen sich bei der Füllstandsüberwachung sowohl der minimale als auch der maximale Grenzwert abbilden. Die Anzahl der benötigten Komponenten wird reduziert, ebenso wie der Installations- und Verdrahtungsaufwand. Diese funktionale Verdichtung trägt zu einer effizienteren Systemarchitektur bei und vereinfacht die Integration. Die Sensoren stehen mit unterschiedlichen Messbereichen, von 500 bis 6.000mm, zur Verfügung und decken damit ein breites Anwendungsspektrum ab. Für Anwendungen mit begrenztem Bauraum gibt es Varianten mit seitlicher Schallabstrahlung (Sidelooker), die den Einbau auch unter sehr beengten Bedingungen ermöglichen.
Die Form der Schallkeule lässt sich an die Anwendung anpassen: Eine breite Abstrahlung eignet sich zur Überwachung größerer Flächen oder unregelmäßiger Strukturen, während eine schmalere Ausrichtung hilft, störende Reflexionen in engen Behältern oder komplexen Geometrien zu vermeiden. Zudem ermöglicht die automatische Synchronisation des Geräts den parallelen Betrieb mehrerer Sensoren in unmittelbarer Nähe ohne zusätzliche Parametrierung. Nach dem Verbinden der Synchronisationseingänge können bis zu zehn Geräte direkt nebeneinander betrieben werden.
Vielfältiger Einsatz in Industrie und Logistik
Die Kombination aus robustem Messprinzip, flexibler Anpassung und digitaler Kommunikation eröffnet ein breites Spektrum möglicher Anwendungen. In Silos und Tanks erfassen die Geräte zuverlässig und präzise den Füllstand von Flüssigkeiten, Granulaten oder Schüttgütern, unabhängig von Staubentwicklung oder Dämpfen. Bei Schüttgut wie Baumaterialien und Agrarprodukten liefert die flächenhafte Erfassung des Schüttkegels eine verlässliche Grundlage für die Bildung eines validen Mittelwertes. An Toren, Ein- und Durchfahrten erkennen die Sensoren Fahrzeuge unabhängig von Form, Farbe oder Oberflächenbeschaffenheit. Widriges Wetter, Staub und Schmutz können ihre Funktion nicht beeinträchtigen.
In Produktionsprozessen können die Sensoren zur Überwachung des Materialverbrauchs eingesetzt werden, etwa bei Rollenmaterial wie Papier, Folien oder Blech. Durch kontinuierliche Abstandsmessung wird der Verbrauch bestimmt; bei Bedarf wird die Nachschubliefeung automatisch ausgelöst. Die Möglichkeit, unterschiedliche Anwendungen mit einem einheitlichen Sensortyp abzudecken, reduziert betriebsweit den Integrationsaufwand und vereinfacht die Ersatzteilhaltung.
Fazit
Die robuste, störungsresistente Ultraschalldetektion liefert präzise Messwerte und schafft damit die Grundlage für stabile Prozesse. Die IO-Link-Schnittstelle stellt zusätzliche Informationen bereit und eröffnet neue Optimierungsmöglichkeiten. Damit tragen die Geräte der Serie UB*-F42 aktiv zur Effizienzsteigerung, Prozesssicherheit sowie vorausschauenden Wartung bei und fügen sich nahtlos in moderne Industrieumgebungen ein.
