فتوسنسورها (سنسورهای نوری) از نوع سنسورهای الکترونیکی هستند که برای تشخیص حضور یا عدم حضور اشیاء و اجسام در مسیر نوری طراحی شده‌اند. این سنسورها از منابع نوری مانند دیودهای الکترولومینسانت (LED) استفاده می‌کنند و با استفاده از تغییرات در مقدار نور دریافتی توسط فتودیودها (Photodiode)، میزان حضور یا عدم حضور اشیاء را تشخیص می‌دهند. سنسور نوری در مورد تشخیص درپوش لوله را در این مقاله توضیح می دهیم.
در مورد تشخیص درپوش لوله توسط فتوسنسور، فتوسنسور معمولاً در یک طرف لوله و فتودیود (Photodiode) در طرف دیگر قرار می‌گیرد. نور از منبع نوری (مانند LED) در سمت فتوسنسور به سمت فتودیود ارسال می‌شود. اگر درپوشی در مسیر نوری قرار گرفته باشد، نور توسط درپوش مسدود می‌شود و فتودیود نور کمتری دریافت می‌کند. در این صورت، فتوسنسور تشخیص می‌دهد که درپوش لوله حاضر است و این اطلاعات به سیستم کنترل مرتبط گزارش می‌شود.
با توجه به اصول عملکرد فتوسنسورها، طراحی و قرارگیری صحیح فتوسنسور و فتودیود در مسیر نوری بسیار مهم است تا بتوانند به طور دقیق درپوش‌ها را تشخیص دهند. همچنین، تنظیمات و حساسیت فتوسنسور نیز می‌تواند توسط کنترلرها تنظیم شود تا به تشخیص دقیق‌تر درپوش‌ها کمک کند.
مزایا برای مشتری
مزایای مشتری برای استفاده از فتوسنسورهای درپوش لوله عبارتند از:
1. اقتصادی، سریع و قابل اطمینان: سنسورهای نوری درپوش لوله دارای عملکرد سریع و دقیق هستند، که به مشتریان کمک می‌کند در زمان و هزینه صرفه‌جویی کنند. همچنین، این سنسورها به طور قابل اعتماد کار می‌کنند و با تکرار بالا عمل می‌کنند.
2. عملیات بدون تماس و پایداری: فتوسنسورهای درپوش لوله عملیات بدون تماس را فراهم می‌کنند، به این معنی که بدون نیاز به تماس مکانیکی با درپوش لوله کار می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود که فتوسنسورها به مرور زمان کمتر کند شده و عمر طولانی‌تری داشته باشند.
3. اندازه کوچک و عملکرد عالی: فتوسنسورهای درپوش لوله از اندازه کوچکی برخوردارند، که به آنها امکان نصب در فضاهای محدود را می‌دهد. علاوه بر این، این سنسورها دارای عملکرد بسیار دقیق و سرعت بالا هستند و توانایی تشخیص با تکرار بالا را دارند.
4. عمر خدمات بالا: سنسورهای نوری درپوش لوله دارای عمر خدمات بالا هستند و تا مدت طولانی عملکرد مطمئن و پایدار را ارائه می‌دهند. این ویژگی باعث کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر می‌شود.
5. آماده‌سازی و آسان برای استفاده: فتوسنسورهای درپوش لوله آماده برای استفاده هستند و نیاز به تنظیمات پیچیده ندارند. این به مشتریان کمک می‌کند تا به سرعت و بدون مشکل از آنها استفاده کنند.
6. انعطاف‌پذیری در راه‌حل: سنسورهای نوری درپوش لوله انعطاف‌پذیری بالایی در ارائه راه‌حل‌های مختلف دارند. آنها قابلیت اتصال به سیستم‌های کنترل مختلف را دارند و می‌توانند با سایر تجهیزات صنعتی ارتباط برقرار کنند.
کارکرد سنسور نوری در مورد تشخیص درپوش لوله برای مشتری
یک ماشین جدید توسعه یافته است که وظیفه قرار دادن لوله‌های آزمایش در قفسه را بر عهده دارد. برای انجام این کار، لوله‌های آزمایش به صورت جداگانه بر روی یک انتقال‌دهنده قرار می‌گیرند و سپس به داخل قفسه نمونه‌ها منتقل می‌شوند. در این فرآیند، حائز اهمیت است که لوله‌های آزمایش به درستی وارد قفسه شوند. مهر و موم کردن لوله‌های آزمایش توسط درپوش باید در بالاترین قسمت آنها انجام شود. با این حال، جهت قرارگیری این لوله‌های آزمایش بر روی انتقال‌دهنده به صورت تصادفی است؛ به بیان دیگر، بعضی اوقات درپوش به سمت راست و بعضی اوقات به سمت چپ قرار می‌گیرد.
شکل و مواد لوله‌های آزمایش سبب می‌شود اندازه‌گیری آنها دشوار باشد. آنها به صورت گرد، شفاف و پر از مایعات با مقادیر متفاوت هستند. خطوط آنها نامشخص بوده و سطح صاف کمی دارند. همه اینها چالش‌های اساسی برای اکثر اصول اندازه‌گیری محسوب می‌شوند. با این حال، به جای استفاده از راه حل‌های مبتنی بر سیستم‌های پیچیده و گران قیمت مانند دوربین‌ها یا اسکنرها، مشتری به دنبال یک روش سریع، قابل اطمینان و همچنین اقتصادی برای ارائه نتایج می‌باشد.
راه حل برای مشتری
یک راه حل مناسب برای تشخیص درپوش لوله‌های آزمایش با استفاده از سنسور بازتابنده آنالوگ سری ۳۱۳۰ با کلاس محافظتی IP67 در محیط درمانی ارائه می‌شود. در این روش، لوله‌های آزمایش که بر روی انتقال‌دهنده قرار دارند، از زیر یک اهرم سبک وزن عبور می‌کنند. این سیستم خطوط لوله‌های آزمایش را ردیابی می‌کند و بر اساس آن، حرکت بالا و پایین آنها را تعیین می‌کند.
در کنار اهرم، که مقابل سنسور فوتوالکتریک قرار دارد، یک سطح صاف وجود دارد که اندازه‌گیری دقیق را تضمین می‌کند. سنسور درپوش را با فاصله یک میلی‌متر از بالای لوله آزمایش تشخیص می‌دهد. هر ۲۰ میلی‌ثانیه، کنترل‌کننده سیگنال آنالوگ را از سنسور دریافت می‌کند و با استفاده از محاسبات مشخص، موقعیت درپوش را تعیین می‌کند. بر اساس این اندازه‌گیری، ماشین لوله‌های آزمایش را به صورت صحیح بالا می‌برد و به داخل قفسه قرار می‌دهد. لوله‌های آزمایش بدون درپوش توسط سنسور به عنوان خطای مشخص شناخته می‌شوند و در چنین مواردی، ماشین متوقف می‌شود. این روش به تجهیزات اجازه می‌دهد تا در هر ثانیه با یک لوله آزمایش با جهت صحیح برخورد کنند.
