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Technologie von Lumineszenzsensoren

Lumineszenzsensoren erkennen lumineszierende Markierungen, indem sie ein Objekt mit UV-Licht bestrahlen – unabhängig von Mustern, Farben oder der Oberflächenbeschaffenheit. Die in dem Material enthaltenen Luminophore werden durch das UV-Licht angeregt und reflektieren sichtbares Licht. Nimmt der Sensor das vorab eingelernte Licht wahr, dann schaltet er den Ausgang.

Das ist Lumineszenz

Lumineszenz beschreibt einen Prozess, welches aufgrund einer chemischen Reaktion durch die Absorption von Strahlungsenergie abgegeben wird.

Das sind Luminophore

Luminophore sind Stoffe, die Licht emittieren, wenn sie mit kurzwelligem Licht (Wellenlängenbereich zwischen 420 bis 750 nm) bestrahlt werden.

Das ist UV-Licht

UV-Licht oder auch ultraviolettes Licht liegt im Wellenbereich bis 380 nm und ist für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar.

Funktionsweise von Lumineszenzsensoren

Lumineszenzsensoren senden UV-Licht mit einer Wellenlänge von etwa 375 nm aus, welches für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist. Nun kommt der Effekt der Lumineszenz zum Vorschein: Trifft das ausgesendete UV-Licht auf einen fluoreszierenden Stoff, wird dieser angeregt und beginnt zu strahlen.

Luminophore sind Pigmente, die durch UV-Licht zum Leuchten angeregt werden. Gleichzeitig wandelt die fluoreszierende Substanz das UV-Licht in langwelliges, für das menschliche Auge sichtbares Licht (in einem Wellenlängenbereich von 420 bis 750 nm), um. Das zurückgestrahlte Licht wird von Lumineszenzsensoren empfangen und verarbeitet.

Wichtig hierbei ist, dass Erregerfrequenz und Emittierfrequenz übereinstimmen. Dieses zurückgeworfene Licht betätigt den Reflextastern, ein Ausgangssignal an eine Steuerung zu senden.

So beeinflussen Filter das Ergebnis

Mit einem Filter werden bestimmte Wellenlängenbereiche unterdrückt, weshalb Licht nur in einem bestimmten Bereich den Empfänger erreicht. Der Einsatz eines Filters hat den Vorteil, dass sich störende Hintergrundlumineszenzen ausblenden lassen. Der Lumineszenzreflextaster P1PA00x ist in zwei unterschiedlichen Versionen erhältlich, die sich durch den Empfangsfilter unterscheiden.

Erkennung verschiedenfarbiger Lumineszenzen

Der Lumineszenzsensor P1PA001 besitzt einen blau-durchlässigen Empfangsfilter. Mit diesem Sensor können Wellenlängen im Bereich von 420 bis 750 nm erkannt werden. Ein Beispiel aus der Praxis ist die Erkennung von Beipackzetteln in der Pharmaindustrie. Das weiße Papier des Beipackzettels enthält optische Aufheller, die unter der Bestrahlung mit UV-Licht blau aufleuchten und vom Sensor erfasst werden.

Erkennung von Marken auf lumineszenten Objekten

Der Lumineszenzsensor P1PA002 hat einen Empfangsfilter mit dem Wellenlängen im Bereich von 570 bis 750 nm erfasst werden. Durch den eingeschränkten Empfangsbereich erkennt der Sensor zuverlässig grüne, gelbe oder rote Marken auf lumineszierenden Objekten und Materialien. Mit dem Sensor können grün bis rote Markierungen auf Papieren detektiert werden, das blau-leuchtende Papier wird nicht erkannt.

Lumineszierende Markierungen aus zwei Blickwinkeln

Die Lumineszenzsensoren erkennen lumineszierende Marken, unabhängig von der Menge an enthaltenen Luminophoren. Mit einem kleinen, präzisen Lichtfleck werden auch kleinste Markierungen in verschiedenfarbigen Lumineszenzen sicher erkannt.

Flasche mit sichtbarer lumineszierende Markierung

Lumineszenzsensoren zur Erkennung vieler Materialien

Unabhängig von Textur, Farbe oder Oberflächenbeschaffenheit können Lumineszenzsensoren lumineszierende Markierungen auf vielen Objekten erkennen.

Materialien mit natürlichen Luminophoren

Natürliche Luminophore sind zum Beispiel in weißem Papier enthalten. Dieses leuchtet unter der Bestrahlung mit UV-Licht blau auf und kann vom Lumineszenzsensor P1PA001 durch seinen blau-durchlässigen Empfangsfilter detektiert werden.

Materialien ohne natürliche Luminophore

Luminophore können nahezu allen Materialien künstlich hinzugefügt werden. Da Luminophore für das menschliche Auge nicht sichtbar sind, beeinträchtigen sie somit nicht die Optik des Produkts.

Farb- und Kontrastunterschiede

Für die Lumineszenzsensoren haben verschiedene Farben oder Kontraste von Oberflächen keine Auswirkung auf die Detektion von lumineszierenden Markierungen.

Starke und schwache Beleuchtung

Die zuverlässige Erkennung einer lumineszierenden Markierung mittels UV-Licht wird durch eine starke oder schwache Umgebungsbeleuchtung nicht beeinflusst.

Einsatzmöglichkeiten von Lumineszenzsensoren

Die intelligenten Lumineszenzsensoren sind in vielen Branchen und Industrien vielseitig einsetzbar.

Anwesenheitskontrolle

Lumineszenzsensoren erkennen zuverlässig die Anwesenheit verschiedene Medien, wie zum Beispiel Leim, Öl, Tinte oder Schmierstoff. Auch die Anwesenheit von Beipackzetteln bei Pharmaprodukten wird durch den Sensor sichergestellt.

Kontrolle von Etiketten

Die Kontrolle von Etiketten auf Lebensmitteldosen, Flaschen, Pharmaprodukten sowie auf anderen Produkten wird durch Lumineszenzsensoren übernommen.

Plagiatserkennung und Qualitätskontrolle

Anwendungsbeispiel Plagiatserkennung Qualitätskontrolle

Die Echtheit von Produkten und Materialien kann mit Lumineszenzsensoren nachgewiesen werden. Auch die Qualität von Holz wird durch die Detektion von Astlöchern kontrolliert.

Produktvergleich

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