Le rôle des réflecteurs dans les capteurs
Les réflecteurs sont utilisés dans les capteurs pour un fonctionnement fiable et sûr des barrages sur réflecteur. Il s’agit le plus souvent de rétroréflecteurs constitués d’un grand nombre de miroirs triples servant de surface réfléchissante. La surface réfléchissante est généralement intégrée dans un boîtier et protégée des influences environnementales par une vitre. La particularité des rétroréflecteurs réside dans le fait que la lumière est réfléchie presque intégralement en direction de la source de lumière grâce aux structures tridimensionnelles du miroir triple. Outre les rétroréflecteurs, la feuille réfléchissante est un réflecteur en forme de feuille. Elle est donc souple et généralement autoadhésive. La surface réfléchissante est disposée sous une couche de protection transparente pour la protéger des conditions ambiantes.
Les différents types de réflexion
On distingue trois types de réflexion de la lumière. Ceux-ci dépendent de la propriété des surfaces sur lesquelles le faisceau lumineux frappe.
Réflexion diffuse
La réflexion diffuse, également appelée dispersion, se produit sur les surfaces rugueuses et irrégulières. Les rayons lumineux sont émis de manière irrégulière dans toutes les directions. Seule une petite partie de la lumière est renvoyée vers la source.
Réflexion miroir
La réflexion régulière se produit sur les surfaces lisses et brillantes. Le rayon lumineux incident est alors réfléchi selon la loi de la réflexion (l’angle d’incidence correspond à l’angle de sortie).
Rétroréflexion
Lors de la rétroréflexion, le rayon lumineux est renvoyé dans la direction d’où il est venu. Ce type de réflexion est généralement utilisé pour les barrages sur réflecteur et en combinaison avec des capteurs à temps de transit.
Fonctionnement d’un rétroréflecteur
Un rétroréflecteur est un réflecteur qui réfléchit la lumière entrante dans le sens de l’incidence, c’est-à-dire vers la source lumineuse indépendamment de l’angle d’incidence. La surface irradiée (structure du réflecteur) présente à cet effet une structure angulaire particulièrement fine composée de nombreux miroirs triples.
Le principe du réflecteur triple
Dans un réflecteur triple, trois surfaces réfléchissantes sont perpendiculaires l’une à l’autre pour former le coin intérieur d’un cube, également appelé « Corner Cube ». Le faisceau lumineux frappe la première surface réfléchissante plane et est réfléchi selon la loi de réflexion sur une surface réfléchissante voisine de la structure triple (réflexion spéculaire). Ensuite, le faisceau lumineux est réfléchi selon le même principe sur deux autres surfaces réfléchissantes adjacentes. Avec un léger décalage du faisceau (par rapport au faisceau d’incidence), le faisceau lumineux est ainsi renvoyé parallèlement à la source lumineuse. Ce type de réflexion s’appelle la rétroréflexion.
Le fonctionnement d’un barrage sur réflecteur avec réflecteur ou feuille réfléchissante
Le principe de fonctionnement du barrage sur réflecteur avec rétroréflecteur repose sur la polarisation et le polariseur.
Qu’est-ce que la polarisation ?
Un faisceau lumineux peut être considéré comme une onde électrométrique. Les ondes lumineuses oscillent dans différentes directions verticales et horizontales. La polarisation de la lumière détermine le sens d’oscillation. Une lumière sans direction préférentielle est considérée comme non polarisée.
Un faisceau lumineux peut être considéré comme une onde électrométrique. Les ondes lumineuses oscillent dans différentes directions verticales et horizontales. La polarisation de la lumière détermine le sens d’oscillation. Une lumière sans direction préférentielle est considérée comme non polarisée.
Qu’est-ce qu’un polariseur linéaire ?
Un polariseur linéaire est un filtre qui transmet la lumière dans une direction d’oscillation définie (par exemple polarisation verticale), tandis que la lumière dans la direction d’oscillation orthogonale n’est pas transmise. La lumière transmise est donc polarisée de manière linéaire en fonction de l’orientation du polariseur.
Un polariseur linéaire est un filtre qui transmet la lumière dans une direction d’oscillation définie (par exemple polarisation verticale), tandis que la lumière dans la direction d’oscillation orthogonale n’est pas transmise. La lumière transmise est donc polarisée de manière linéaire en fonction de l’orientation du polariseur.
Fonctionnement d’un barrage sur réflecteur avec réflecteur
Le principe de fonctionnement d’un barrage sur réflecteur repose sur la combinaison des propriétés du polariseur avec les propriétés optiques du rétroréflecteur.
- Un capteur avec polariseur intégré émet de la lumière dans le sens de l’oscillation verticale.
- La lumière atteint un rétroréflecteur avec une structure à miroir triple. Le faisceau lumineux est réfléchi sur les trois côtés du miroir, ce qui entraîne une certaine rotation de la polarisation de la lumière de la direction verticale vers la direction horizontale.
- Un filtre de polarisation horizontale est intégré dans le capteur (côté récepteur). Grâce au filtre de polarisation, la lumière est transmise par polarisation horizontale (venant du réflecteur) à l’élément récepteur du capteur.
- Lorsqu’un objet est placé dans le chemin optique entre le capteur et le réflecteur, le signal du côté récepteur est atténué et l’objet est ainsi détecté. Grâce à l’utilisation de la polarisation de la lumière, un barrage sur réflecteur fonctionne également avec des objets brillants. Contrairement au rétroréflecteur, le sens de polarisation n’est pas inversé.
Éléments à prendre en compte lors du choix du réflecteur
Différents facteurs doivent être pris en compte lors du choix du réflecteur. Il s’agit d’une interaction entre la structure du réflecteur, le type de lumière ainsi que la portée et l’optique du capteur (optique monolentille et optique à deux lentilles). La taille du réflecteur doit également être prise en compte lors de la prise de décision. De plus, les conditions environnementales auxquelles un réflecteur est exposé jouent un rôle important dans le choix du réflecteur et de la feuille réfléchissante appropriés.
Mounting Options for Reflectors and Reflector Foils
Different attachment options can be selected depending on the application and intended use of the reflectors.
Mounting Holes
Slotted or round holes are built into the reflector housing diagonally, opposite or next to each other.
Screw
Round reflectors can be screwed directly into drill holes with an injected metric screw in the housing.
Fixing Plugs
Round reflectors with clip attachment using an integral plug enable easy installation in holes.
Self-Adhesive
Reflectors and, above all, reflector foils have a self-adhesive backing, which can be stuck onto walls, sheet metal sides or other surfaces.
Factores que influyen en los espejos y láminas reflectoras
Limpiezas agresivas a alta presión y a alta temperatura, procesos de limpieza intensivos y vibraciones e impactos mecánicos desde el exterior: en entornos industriales, los sensores y los espejos a menudo están expuestos a exigencias fuera de lo normal. Para estos casos, wenglor ofrece espejos robustos y resistentes a los agentes limpiadores.
- Los espejos resistentes a los agentes limpiadores son adecuados para su uso en la zona de lavado y pueden utilizarse en un rango de temperatura de hasta 150 °C.
- Los espejos con certificación ECOLAB también son adecuados para su uso en el área de lavado. Los espejos se caracterizan por su color azul, por lo que las esquirlas procedentes de la carcasa son más fáciles de detectar en caso de daños.
- Un revestimiento antivaho evita que los espejos se empañen.
- Los espejos, con un diseño de carcasa robusto, son de acero inoxidable V4A y tienen una cubierta de vidrio sobre la superficie de reflexión.
