Najwięcej wypadków w zakładach pracy ma miejsce z udziałem różnorodnych maszyn. W przeważającej części są to rozległe i poważne urazy. Wielu tych wypadków można by uniknąć, gdyby urządzenia były wyposażone w automatyczne systemy bezpieczeństwa, takie jak kurtyna świetlna.
Z czego składa się bariera optyczna?
Najogólniej rzecz ujmując, bariera świetlna składa się z emitera wiązki promieniowania oraz detektora. Zespół tych dwóch elementów nazywany jest fotoprzekaźnikiem. Emiter promieniowania i czujnik mogą znajdować się w tej samej obudowie lub w oddzielnych modułach. Wiązka światła może mieć różne widmo oraz zasięg, a poszczególne układy mogą charakteryzować się odmiennym stopniem odporności na zakłócenia dochodzące z zewnątrz. Jednak są to tylko niektóre wytyczne, na podstawie których rozróżniamy podstawowe rodzaje kurtyn optycznych.
Najbardziej ogólne kryterium, podziału fotoprzekaźników, z których jest zbudowana dana bariera optyczna, to stan wzbudzenia. Stan wzbudzenia występuje wtedy, kiedy na wyjściu elektrycznym pojawia się „jedynka logiczna” (stan wysoki fotoprzekaźnika). Ze względu na to kryterium, fotoprzekaźniki dzielimy na typy „Light ON” oraz „Dark ON”. Podział ten wynika z faktu, że w pierwszym przypadku „jedynka logiczna” pojawia się, gdy na czujnik pada wiązka światła z emitera. Przy drugim typie czujnika jest natomiast zupełnie odwrotnie.
Rodzaje wiązek światła w fotoprzekaźnikach
Bariera optyczna może być zbudowana z detektorów i emiterów, które działają w określonym zakresie długości fal świetlnych. Najczęściej wykorzystywane są:
- Widmo czerwieni – główną zaletą barier optycznych działających w tym zakresie jest cena. Wadą jest natomiast stosunkowo mały zasięg pomiaru. W tym przypadku sygnał bywa bowiem zakłócany nawet przez niskie zapylenie czy odbicia światła dochodzące z zewnątrz. Elementy tego typu stosowane są zazwyczaj w prostych układach.
- Widmo fal podczerwonych – charakteryzuje się większym zasięgiem, gdyż wpływ zakłócających czynników jest mniejszy na widmo podczerwone niż czerwone. Podczerwień jest niewidoczna dla ludzkiego oka, ale wiązkę oraz plamkę można namierzyć za pomocą zwykłego aparatu z telefonu.
- Lasery – laser czerwony charakteryzuje się wąską i silnie skupioną wiązką, dlatego ma bardzo duży zasięg. Na krótszych dystansach może być stosowany do precyzyjnego lokalizowania oraz pozycjonowania małych obiektów. Lasery stosowane w fotoprzekaźnikach dzielimy na lasery klas „1” i „2”.
- Widmo niebieskie – przekaźniki „niebieskie” stosowane są rzadko, ale w kilku przypadkach są zdecydowanie najlepsze. Mianowicie chodzi o wykrywanie ciemnych, połyskliwych i półprzepuszczalnych elementów. Bariera świetlna z użyciem emiterów o niebieskiej długości fali zawdzięcza swoje właściwości temu, iż w zakresie fal światła widzialnego, kolor niebieski niesie największą energię, co daje mu najlepsze właściwości odbijające.
- Widmo UV – kurtyny te stosowane są w przemyśle dość rzadko. Zwane są czujnikami luminescencji, ponieważ wykrywają elementy niewidoczne gołym okiem. Wszelkie materiały odbijając promieniowanie UV, emitują światło widzialne.
Bariera świetlna to proste w swej idei urządzenie, które daje naprawdę wiele możliwości. Dobierając odpowiednie emitery i detektory, jesteśmy w stanie stworzyć układy o bardzo szerokich zastosowaniach. Dzięki temu poziom bezpieczeństwa w danym zakładzie ulega znacznej poprawie.
