Vzhledem k opravdu širokému rozsahu těchto infračervených teploměrů, není možné vyzkoušet více typů, takže kromě standardního nového CT jsme měli k dispozici ještě typ CTL, tedy snímač vybavený laserovým zaměřováním na měřené místo.
Teploměr se skládá ze dvou částí, samotného IR teploměru v kovovém pouzdru a jednotky s komunikačním rozhraním, pomocí které se provede nastavení teploměru a připojení k nadřazenému systému. Jednotka může být osazena komunikací CAN Bus, Profibus, nebo Ethernet. |
Celá elektronika teploměru je v masivní celokovové krabičce 90mm x 70mm x 30mm s krytím IP65, může pracovat v okolní teplotě 0...85°C. Napájení je možné v širokém rozsahu 8...36VDC. Téměř všechny parametry nutné pro měření je možné, kromě použití software Compact Connect, nastavit také pomocí kláves a malého displeje, návod v manuálu. Na displeji se pak pro kontrolu a nastavení zobrazuje teplota měřeného objektu. |
Kromě komunikačního rozhraní a svorek pro připojení senzoru je interface vybaven ještě analogovými výstupy a digitálními vstupy/výstupy pro připojení třeba k PLC. Jeden ze tří analogových výstupů lze parametrizovat jako termočlánek J nebo K. |
Samotný měřící senzor je vybaven objektivem pro přesné zaměření objektu, druhů objektivů výrobce nabízí povícero, takže je vždy nutné se poradit a vybrat správnou variantu. Tohle je zrovna standardní s optikou 10:1 pro vzdálenost do 800mm měřeného objektu a provedení CTH, tedy s možností provozu při teplotě okolí do 250°C bez jakéhokoliv chlazení! |
Nakonec jsme kromě měření teploty povrchu žárovky, o kterém bude řeč dále, vyzkoušeli v kotelně schopnost teploměru měřit na různých materiálech. K tomu je totiž nutné poznamenat, že na různé materiály existují jiné senzory různého spektrálního rozsahu, a navíc se dají ještě doladit emissivitou na konkrétní podmínky. Proto je nezbytné si nejprve ujasnit, co budeme měřit a pak koupit patřičný typ, nebo se poradit s výrobcem. Náš CTH-SF10-C3H v základním nastavení perfektně změřil teplotu 60°C kovové a plastové trubky (v červeném rámečku), ale neporadil si s nerezovým materiálem a mosazí (v černém rámu). |
Zbývá instalovat software pro nastavení teploměru a USB driver pro připojení k PC. Kromě samotného nastavená teploměru je možné v nástroji Compact Connect zaznamenat grafický průběh měřené teploty a dalších parametrů. Software je k dispozici zdarma na webu výrobce. |
Kromě samotného software je ještě nutné přidat ovladač DR6.5 pro USB. |
Software najde připojený teploměr přes USB včetně komunikačních parametrů. |
Po připojení stačí ověřit typ teploměru, hlavně je dobré si poznačit rozsah IR čidla, neboť můžeme na základě těchto údajů libovolně kalibrovat analogové výstupy. Ve spodním řádku pak máme k dispozici údaje o připojení a hlavně ukládání měření do souboru, také pro pozdější zpracování. Klikněte si na obrázek pro zvětšení. |
Průběh změny teploty zaznamenané v grafu. S typem snímače koresponduje doba odezvy, pro standard je 150ms, náš teplotně odolný odpovídá za 100ms a rychlé verzi stačí 9ms. Ovšem i 100ms varianta snímače reaguje vizuálně na změnu okamžitě. |
Nastavení teploměru je opravdu široké jak pro samotné čidlo, tak pro výstupy pro PLC. |
Pro výstupní signály je třeba možnost nastavit vizuální alarm, tedy barvu podsvícení displeje pro různé úrovně teploty. A hlavně kalibrovat analogové výstupy jednotky, což je v případě nepoužití komunikační sběrnice velmi důležité. Klikněte si na obrázek pro zvětšení. |
Ukázka zeleného podsvícení displeje při teplotě vyšší než 30°C. |
Pokud teplota klesne pod 30°C, aktivuje se modré podsvícení displeje. . |
Kalibrace analogového výstupu na dva body, vše je jasné z obrázku. Jen připomenu, že nastavení je možné provést nejen vyplněním políček u teplotního rozsahu, ale také tažením křivky myší na obou koncích, což je sice nepřesnější, ale bezvadně efektní. |
Kalibrace se povedla, 10VDC na výstupu pro 100°C. I když použitý "historický" PU120 nemá velký vstupní odpor, měření analogu ještě zvládne. Takže v době digitálních multimetrů se jedná o obrázek pro pamětníky, ale ručička je ručička. |
Co jsme vlastně pro těch 100°C měřili? Teplotu povrchu 60W žárovky. Zajímavé jak přesně to dokázal bezkontaktní IR teploměr změřit, mimochodem teplota po zapnutí stoupala po lehké exponenciále, nebyla v žádném případě lineární a po několika minutách již držela velmi stabilně. Kdo by odhadl že, povrch žárovky bude mít cca 100°C? Pak proč jsou na svítidlech nálepky označující maximální příkon použité žárovky! Prostě naprostá většina energie se přemění stejně v teplo a lampičky z umělé hmoty se pak klidně roztečou. |
Jasně že jsme museli tento údaj ověřit, nejlépe dotykovým teploměrem přiloženým na žárovku. Teplota nebyla tak přesně shodná jako na obrázku, byla to jen náhoda, že jsme udělali fotku v tento okamžik, kdy se už hodnota dotykového teploměru moc neměnila, přesto ale ještě po chvíli vystoupala o stupeň více, což je ale minimální rozdíl cca 1%. |
Kromě nového přístroje jsme ještě vyzkoušeli i "putovní" starší teploměr s laserovým zaměřováním. Mimochodem jednotka teploměru je stále stejná, vždy se v ní parametrizuje jen připojený snímač. |
Také software se používá stále jeden, ovšem jiný teploměr samozřejmě spolehlivě pozná. |
Drobné rozdíly v nastavení teploměru jsou přirozené. |
Protože tento teploměr prošel již mnoha rukama, byl přestaven na jiný materiál, těch 391°C je jistě nesmysl. Je z toho ale patrné, že nastavení emissivity je opravdu možné v širokém rozsahu, podle korekční tabulky v manuálu pro různé povrchy a materiály. |
Videoukázka nastavení a záznamu měření teploty v software Compact Connect: http://youtu.be/l1MpAUmTtV4?hd=1
Závěr:
Standardní infračervené teploměry řady thermoMETER jsou určeny pro všestranné použití v mnoha průmyslových odvětvích. Z širokého výrobního spektra těchto přístrojů, lišících se například jen provedením pro měření na jiných površích a materiálech je jasné, že se jedná o profesionální měřicí přístroj. Takže pro nějaké informativní nedůležité měření je to zbytečný luxus, ale naopak, jestliže potřebujete znát teplotu materiálu pro profi využití a dostat ji do PLC, je tohle to pravé. Pak by ovšem byla třeba vhodnější verze s Profibus rozhraním.
Jaroslav Blažek
Doplňující odkazy k článku:
Infra teploměry řady thermoMETER, katalogy, manuály, software: http://www.micro-epsilon.cz/temperature-sensors/thermoMETER_CT_basic/index.html
Kontakt pro doplňující informace: http://www.micro-epsilon.cz/contact/worldwide/europe/index.html?country=CZ
Další články o PLC, Scada/HMI, pohonech, software a komponentech nejen pro průmyslové aplikace najdete na http://automatizace.hw.cz