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temperatur berücksichtigen
Der USi-safety ist ausschließlich für das Medium Luft konzipiert. Die verwendete
Technologie Ultraschall weist bereits darauf hin, dass mit Schall gemessen wird.
Damit hat das Messverfahren eine Konstante: die Schallgeschwindigkeit.
Die schallgeschwindigkeit ist – neben dem Medium – auch abhängig von der
Frequenz und der Temperatur. In Luft, einem nicht-dispersivem Medium, spielt die
Frequenz keine Rolle, die Temperatur (ϑ) hingegen sehr wohl. Mit hinreichender
Genauigkeit gilt:
C
= 331 m/s + (ϑ × 0,6) m/s
S(ϑ)
z. B.:
ϑ = +50 °C
c
S(+50)
ϑ = +18 °C
c
S(+18)
ϑ = -10 °C
c
S(-10)
Als echo-Auswerter benötigt der USi-safety den doppelten Schallweg:
Abbildung 13.
Wird in einer Distanz d = 2 m ein Objekt detektiert, so legt der Schall einen Weg
s = 2× d = 4 m zurück, bis er vom USi-safety wieder empfangen und ausgewertet
wird. Die dazu benötigte Zeit beträgt:
t
) = s / c
(ϑ)
S
(ϑ
z. B.
ϑ = +50 °C
t
(+50)
ϑ = +18 °C
t(
+18)
ϑ = -10 °C
t
(-10)
Die zeitliche Differenz in Abhängigkeit von der Temperatur (ϑ) scheint marginal zu
sein. Aber: Eine Zeitdifferenz ∆t = 0,6 ms entspricht einer Wegdifferenz ∆s = 20 cm
oder einer Distanzdifferenz ∆d = 10 cm. Aus sicherheitstechnischer Sicht ist das
eine deutliche Differenz. Hohe Temperaturdifferenzen sollten deshalb vermieden
oder durch automatische Temperaturkompensation kompensiert werden.
= 331 + 30 = 361 m/s
= 331 + 11 = 342 m/s
= 331 - 6 = 325 m/s
= 4 m / 361 m/s = 0,01108 s = 11,08 ms
= 4 m / 342 m/s = 0,01169 s = 11,69 ms
= 4 m / 325 m/s = 0,01231 s = 12,31 ms
USi ® -safety F
unktIon
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