看穿“隐形”的秘密:背景抑制型传感器如何精确检测透明瓶?

为什么需要背景抑制功能?


在灌装线上,玻璃瓶或 PET 塑料瓶是透明的、反光的,且瓶内液体的表面也是反光的。

传统的漫反射光电开关在检测透明物体时,光线会穿透瓶体,或者被瓶体表面不规则地反射,导致传感器难以区分**“目标物体(瓶子)”“背景(传送带、支架)”**,从而引发误判。

背景抑制型(BGS)光电开关彻底解决了这个问题,它只关注特定距离内的目标,忽略背景和透明干扰。



一、核心应用场景:透明瓶定位与到位检测


这是 BGS 传感器最基本的应用。


1. 精确识别透明瓶体


  • 工作原理: BGS 传感器采用三角测量原理。它发射一束光,接收器使用两个(或多个)光敏元件(PSD 或 CMOS 阵列)来接收反射光。只有当反射光落在**预设的有效距离(抑制背景)**的光敏元件上时,传感器才输出信号。

  • 抗透明干扰: 当透明瓶子经过时,大部分光线虽然穿透了瓶子,但瓶子前表面瓶身曲率反射的少量光线仍能被 BGS 传感器准确接收,而后面的传送带(背景)被“抑制”掉了。

  • 益处: 确保灌装头只在瓶子准确到位后才启动灌装,避免物料浪费和设备污染。



二、关键应用:液位高度的精确检测


这是 BGS 传感器在高精度灌装线上的高级应用,用于确保产品灌装的一致性。


1. 利用液面差异进行检测


  • 安装方式: 将 BGS 传感器安装在灌装后的传送带上方,光束精确聚焦于目标液位高度

  • 工作原理: 传感器通过精确设置抑制距离,使其正好位于瓶内液体的液面位置

    • 液位正常: 传感器接收到液面反射光,输出“OK”信号。

    • 液位过低(欠灌): 传感器发出的光线将穿过空气到达更远的背景(或瓶底),由于背景被抑制,传感器输出**“NG”**(不合格)信号。

    • 液位过高(过灌): 液面反射光的位置超出预设的有效距离范围,也可能输出“NG”信号(这取决于传感器类型,但核心是利用距离变化)。

  • 益处: 实现对灌装线产品百分百全检,及时剔除不合格产品,保证产品包装规格的统一性。



三、BGS 传感器在此场景的独特优势


  • 无惧背景颜色变化: 即使传送带的颜色或材质(背景)发生变化,BGS 传感器也能通过三角测量锁定目标距离,输出信号不受影响。

  • 高精度定位: 能够设置极其精确的检测范围,实现对瓶子或液面位置的微米级定位。

  • 消除误判: 避免了传统传感器在检测反光、高光泽或透明物体时常见的误触发问题。

总之,背景抑制型光电开关是解决高速灌装线上透明物体的到位检测成品液位精确控制的理想方案,极大地提高了生产线的效率和产品质量。

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