Если бы рядом жил, то изготовил бы для Вас датчик, есть готовый проект. Из промышленных попробуйте японские Omron, у них широкий диаппазон регулировки мощности передатчика. Вам нужен вариант отдельного передатчика и отдельного приемника, для работы на просвет, а не на отражение, и обратите внимание на какой длине волны они работают, нужен невидимый длинноволновый инфракрасный диаппазон: 940 нм- 1 мкм.
В Вашем варианте это самое надежное решение, с ультразвуком и с емкостными будут проблемы.