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在石油、化工、涂布等存在易燃易爆氣體環(huán)境的工業(yè)場合，傳統(tǒng)的電氣傳感器因存在電火花風(fēng)險(xiǎn)而無法使用。日本尼利可（NIRECO）公司依托其在卷材控制領(lǐng)域數(shù)十年的技術(shù)積累，推出了UH02S / UH02SA 本安型防爆超聲波傳感器。
該系列傳感器是尼利可專為透明薄膜、感光材料及危險(xiǎn)環(huán)境下的卷材邊緣控制（EPC） 而開發(fā)的高端檢測設(shè)備。其采用超聲波檢測原理，解決了傳統(tǒng)光電傳感器無法穩(wěn)定檢測透明材料（如PE膜、PET膜）的行業(yè)難題；同時(shí)通過本質(zhì)安全防爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其能夠在存在爆炸性氣體的危險(xiǎn)區(qū)域（Zone 0/1區(qū)）中安全使用。
UH02S/UH02SA 采用超聲波對射式檢測原理。傳感器由發(fā)射器和接收器兩部分組成：發(fā)射器持續(xù)發(fā)射特定頻率的超聲波脈沖，接收器檢測到達(dá)的聲波能量。
與紅外光電傳感器不同，超聲波不依賴材料的光學(xué)特性（透光率、反光率、顏色），而是利用聲波在介質(zhì)中的傳播與遮擋特性。無論卷材是完全透明、高反光還是深色不透明，UH02系列均能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定檢測。這一特性使其成為傳統(tǒng)光學(xué)傳感器無法解決的透明薄膜邊緣檢測場景的理想替代方案。
UH02S/UH02SA 通過了嚴(yán)格的本質(zhì)安全防爆，符合以下標(biāo)準(zhǔn)：
FM：Class I, Division 1, Group D, T4
區(qū)域等級：Class I, Zone 0, AEx ia IIA T4
這意味著該傳感器可在持續(xù)存在或長時(shí)間存在爆炸性氣體混合物的*風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域（Zone 0）中安全運(yùn)行。
本安防爆系統(tǒng)的核心設(shè)計(jì)理念是限制能量。UH02S/UH02SA 必須配合的安全柵（齊納安全柵/Zener Barrier） 使用，具體系統(tǒng)架構(gòu)如下：
| 組成部分 | 安裝區(qū)域 | 功能說明 |
|---|---|---|
| UH02S/UH02SA 傳感器 | 危險(xiǎn)區(qū)域（現(xiàn)場） | 檢測端，本質(zhì)安全電路設(shè)計(jì) |
| 齊納安全柵 | 非危險(xiǎn)區(qū)域（控制室） | 限制電壓/電流，阻止危險(xiǎn)能量進(jìn)入現(xiàn)場 |
| 控制器（如EPC） | 非危險(xiǎn)區(qū)域 | 信號(hào)處理與糾偏控制 |
傳感器與控制器之間通過安全柵連接，安全柵會(huì)限制回路中的電壓和電流，確保即使發(fā)生短路故障，釋放的能量也不足以點(diǎn)燃周圍的爆炸性氣體。
UH02系列包含兩種型號(hào)，其主要區(qū)別在于輸出電壓的對應(yīng)邏輯關(guān)系：
| 參數(shù)項(xiàng) | UH02S | UH02SA | 備注 |
|---|---|---|---|
| 檢測方式 | 超聲波對射式 | 超聲波對射式 | 非接觸檢測 |
| 檢測間隙 | 48 mm | 48 mm | 材料通過窗口寬度 |
| 有效檢測范圍 | 8 mm | 8 mm | 線性檢測區(qū)域 |
| 頻率響應(yīng) | 200 Hz | 200 Hz | 響應(yīng)速度快 |
| 輸出模式 | 邏輯可切換 | 固定模擬量 | UH02S提供Hi/Lo模式切換 |
| 輸出電壓 |
Hi模式：5V（全開）/0V（全閉） Lo模式：300mV（全開）/0V（全閉） |
0 mV（全閉）~ 300mV DC（全開） | 標(biāo)準(zhǔn)模擬輸出 |
| 電源電壓 | DC +7 ~ +12V（70mA） | DC +7 ~ +12V（70mA） | 由安全柵供電 |
| 環(huán)境溫度 | 0 ~ +50°C | 0 ~ +50°C | 工業(yè)環(huán)境適應(yīng) |
| 環(huán)境濕度 | 35~85% RH（無冷凝） | 35~85% RH（無冷凝） | — |
| 防護(hù)等級 | IP20（等效） | IP20（等效） | 室內(nèi)安裝 |
| 電纜長度 | 5米（標(biāo)準(zhǔn)） | 5米（標(biāo)準(zhǔn)） | — |
| 重量 | 約0.36 kg | 約0.36 kg | 輕量化設(shè)計(jì) |
化工與石化：在存在易燃蒸氣（如汽油、苯、醇類）的環(huán)境中檢測薄膜、箔材邊緣
涂布與覆膜：檢測透明光學(xué)膜、鋰電池隔膜、感光膠片的邊緣位置
制藥行業(yè)：檢測因酒精等溶劑存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)的潔凈環(huán)境中的卷材
印刷包裝：檢測透明塑料包裝膜的邊緣
| 對比維度 | 光電傳感器（如PH16B） | UH02S 超聲波傳感器 |
|---|---|---|
| 檢測透明材料 | 困難，易穿透或誤檢 | *，不依賴光學(xué)特性 |
| 受粉塵影響 | 透鏡積塵影響大 | 受影響較小 |
| 受環(huán)境光影響 | 紅外光易受干擾 | 完全不受影響 |
| 防爆應(yīng)用 | 需要復(fù)雜隔爆殼體 | 本安設(shè)計(jì)，安裝靈活 |
必須配合安全柵使用：UH02S/UH02SA 是本安設(shè)備，無法直接連接普通控制器。需使用尼利可的齊納安全柵連接至非危險(xiǎn)區(qū)域的控制器。
布線規(guī)范：本安電路與非本安電路的布線需嚴(yán)格分離，參照《操作手冊QJ3758》及當(dāng)?shù)仉姎庖?guī)范（如NEC、IEC）進(jìn)行。
防爆維護(hù)：用戶不得自行拆卸或修改傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，否則防爆自動(dòng)失效。
定期維護(hù)：雖然超聲波不易受粉塵影響，但傳感器表面如堆積過多粉塵仍可能影響聲波傳輸，建議定期清潔發(fā)射面和接收面。
日本尼利可 UH02S / UH02SA 本安型防爆超聲波傳感器集透明材料檢測能力與本質(zhì)安全防爆于一身，是危險(xiǎn)環(huán)境中卷材邊緣控制的理想解決方案。
對于石油化工、涂布印刷等行業(yè)中需要處理透明薄膜且存在爆炸性氣體的復(fù)雜工況，UH02系列通過“超聲波物理檢測 + 本安能量限制”的雙重技術(shù)路徑，實(shí)現(xiàn)了安全性與檢測精度的*統(tǒng)一。配合尼利可的EPC糾偏控制器，可為用戶構(gòu)建完整的危險(xiǎn)區(qū)域卷材自動(dòng)糾偏系統(tǒng)。
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