Pirometry radiacyjne Sensortherm Metis M3

1-kolorowe, radiacyjne pirometry stacjonarne Sensortherm Metis do bezkontaktowego pomiaru temperatury w wąskim paśmie promieniowania podczerwonego, szczególnie polecane do pomiarów temperatury rozgrzanych, błyszczących metali, ceramiki i grafitu.

• Najwyższa dokładność i powtarzalność pomiarów, także w wysokich temperaturach otoczenia do 80°C, bez dodatkowego chłodzenia
• Zakres pomiaru temperatury od 100 do 3300°C
• W pełni cyfrowa komunikacja z czasem odpowiedzi < 1 ms
• Optyka z focusem sterowanym ręcznie lub automatycznie, pozwalająca na osiągnięcie plamki pomiarowej o średnicy nawet 0.4 mm
• 10-znakowy wyświetlacz do bezpośredniego odczytu temperatury i parametrów z urządzenia
• Łatwa konfiguracja z poziomu menu i oprogramowania
• 2 wyjścia analogowe 0/4-20 mA o wysokiej, 16 bitowej rozdzielczości
• 3 wszechstronnie konfigurowalne wejścia lub wyjścia
• Wejście analogowe do zewnętrznego sterowania parametrami pracy (np. emisyjnością)
• Pozycjonowanie przy użyciu wskaźnika laserowego, kamery video lub celownika optycznego
• Komunikacja z wykorzystaniem interfejsu RS232 lub RS485 (przełączalne)
• Opcjonalny kontroler PID lub obsługa Profibus/Profinet

Pirometr stacjonarny Sensortherm Metis M3

Co do zasady, stacjonarne pirometry radiacyjne Sensortherm Metis M3 wymagają do przeprowadzenia pomiaru wyłącznie podłączenia do źródła zasilania. Są to pirometry o konstrukcji stacjonarnej, wyposażone w bezpośrednie wejścia i wyjścia komunikacyjne do łatwej integracji z wieloma procesami w praktycznie każdych warunkach środowiskowych.

Wąski zakres promieniowania podczerwonego w którym pirometry M3 dokonują pomiaru temperatury jest szczególnie poszukiwany w celu przeprowadzenia miarodajnych pomiarów powierzchni o niskiej emisyjności i wysokiej temperaturze, głównie rozgrzanych i ciekłych metali, ceramiki, grafitu itp.

Modele pirometrów Metis M309, M316 i M318 różnią się głównie zakresami spektralnymi promieniowania podczerwonego, co bezpośrednio przekłada się a zakresy pomiarowe ww. urządzeń. Głównym determinantem wyboru odpowiedniego modelu pirometru stacjonarnego jest rodzaj i temperatura materiału, którego temperatura będzie monitorowana. Dla pomiarów temperatury metali najkorzystniejsze wybranie jest pirometru z jak najniższym zakresem spektralnym. Ze względu na ograniczenia technologiczne, początkowy (dolny) zakres pomiarowy dla niskich zakresów spektralnych może być ograniczony. Dobierając odpowiednie urządzenie, użytkownik powinien zwrócić uwagę na zastosowanie urządzenia o możliwie najniższym zakresie spektralnym przy jednoczesnym pokryciu przez urządzenie całego, preferowanego zakresu pomiarowego.

Sprawdzona obserwacja:

• Jeszcze bardziej precyzyjny wskaźnik laserowy, do łatwej identyfikacji miejsca wykonywania pomiarów
• Ulepszona opcja podglądu
• Nowy, wysokodynamiczny moduł kamery

Jasna i prosta obsługa:

• Duży, jasny, 10-znakowy wyświetlacz
• Możliwość ustawienia wszystkich parametrów pomiarowych bezpośrednio w pirometrze
• Wbudowane diody LED do informowania o osiągnięciu limitów
• Łatwe dostosowywanie odległości pomiarowej przy użyciu elektronicznego focusa

Szybkie, precyzyjne wyjścia:

• Szybki interfejs szeregowy z transmisją do 921 kBaud
• 2 wyjścia analogowe 0/4-20 o wysokiej, 16-bitowej rozdzielczości pomiarowej

Szeroki wybór dostępnych modeli:

• Z elektronicznie sterowanym lub z manualnym focusem
• Ze stałą optyką, do pomiaru najmniejszych obiektów
• Z głowicą światłowodową, do maksymalnej redukcji jej wymiarów
• Ze zintegrowanym kontrolerem PID

Trudne warunki pracy:

• Zachowanie parametrów w temp. otoczenia do 80°C, bez dodatkowego chłodzenia
• Modele pirometrów światłowodowych z opcją pracy do 250°C (głowica i przewód)
• Opcja zastosowania ochronnego szkła szafirowego (dla urządzeń ze zintegrowaną optyką)

Wyposażenie dodatkowe:

• Interfejsy Profinet lub Profibus

Celownik jest konieczny do ustalenia centralnego punktu lub całego obszaru, na którym pirometr ma dokonywać bezdotykowego pomiaru temperatury.

• Pirometry z optyką zintegrowaną: opcja podglądu przez obiektyw, moduł kamery video lub identyfikacja przy użyciu wskaźnika laserowego
• Pirometry z głowicą światłowodową: wskazanie za pomocą celownika laserowego

Wbudowany obiektyw (wizjer) zapewnia właściwe ustawienie pirometru względem obiektu pomiarowego, który jest widoczny dzięki specjalnej optyce. Wizjer jest polecany przy pozycjonowaniu pirometrów mierzących temperaturę rozjarzonych obiektów, na których tradycyjny wskaźnik laserowy jest niewidoczny lub trudny do dostrzeżenia. W przypadku pirometrów Metis M3 z zakresem pomiarowym powyżej 1800°C wizjer umożliwia korektę jasności obrazu, zabezpieczając tym samym oko operatora.

Celownik laserowy, wykorzystywany do wskazania centralnego punktu pomiarowego, ma kolor czerwony. W punkcie skupienia soczewki, średnica punktu laserowego jest najmniejsza a jego odzwierciedlenie na płaszczyźnie – najbardziej wyraźne. Dzięki temu można w łaty sposób ustalić optymalną wielkość obszaru pomiarowego dla każdej odległości.

Pirometry ze zintegrowanym modułem kamery video pozwalają na podłączenie do monitora lub bezpośrednio do PC. Ustawienie pozycji pirometru odbywa się a mocą wirtualnego punktu pomiarowego, wyznaczanego przez okrąg widoczny na obrazie. Rozwiązanie to jest szczególnie polecane do aplikacji, w których konieczne jest ciągłe obserwowanie powierzchni mierzonej lub dostęp do niej jest szczególnie utrudniony. Wbudowany przetwornik video zapewnia dynamiczną adaptację jasności obrazu, w zależności od jaskrawości obiektu. Opcja z podglądem video jest dostępna tylko dla modeli pirometrów Metis M3 z optyką OV09-D1/D2 (340 … 4000 mm).

2 wyjścia analogowe

Każde z dwóch dostępnych, wysokorozdzielczych wyjść analogowych, może być podłączone bezpośrednio do urządzeń odbiorczych z wejściem 0/4-20mA np. do dodatkowego wyświetlacza panelowego lub kontrolera PID do zewnętrznej regulacji procesu. Wyjścia analogowe pozwalają na skalowanie zakresu mierzonych temperatur pomiędzy 0 a 6000°C nawet jeśli pirometr nie mierzy temperatury w tym zakresie. Pozwala to, na przykład, na ograniczanie zakresu pomiarowego przy jednoczesnym zwiększeniu dokładności wyjścia analogowego lub na bezpośrednie podłączenie do systemu w zamian za dotychczas stosowany pirometr, który mógł pracować w innych przedziałach skalowania.

3 konfigurowalne wejścia / wyjścia

Pirometry radiacyjne Metis M3 posiadają w standardzie 3 konfigurowalne wejścia / wyjścia, mogące pracować jako wejście cyfrowe, wyjście cyfrowe lub wejście analogowe. Każde wyjście cyfrowe może działać w trybie 2-stanowego wyjścia przekaźnikowego (NC lub NO, ustawialne) z kilkoma stanami pośrednimi (panel LED na tyle pirometru wskazuje aktualny stan) i oferuje następujące funkcje:

• Wyłącznik nadmiarowy, jeżeli określony przedział temperatury jest osiągnięty lub przekroczony
• Detekcja materiału (przekroczenie dolnego zakresu temperatury)
• Stan urządzenia (pirometr gotowy do pracy)
• Informacja o przekroczeniu temperatury, jeżeli dopuszczalny, górny zakres został przekroczony
• Siła sygnału jest zbyt niska
• Kontroler PID jest aktywny (dotyczy pirometrów ze zintegrowanym regulatorem PID)
• Kontrola pomiędzy zdefiniowanymi punktami pomiarowymi (dla pirometrów z PID)
• Pomyślne zakończenie kontroli z zakończonym wstrzymywaniem pomiaru (dla pirometrów z PID)

Każde wejście cyfrowe może być podłączone do zewnętrznego urządzenia z wyjściem zmiennostanowym i skonfigurowane jako:

• Włączanie / wyłączanie wskaźnika laserowego
• Manualny reset maksymalnej, zapamiętanej wartości
• Rozpoczęcie / zakończenie pomiarów w oprogramowaniu SensorTools
• Transmisja do 7 parametrów konfiguracyjnych
• Rozpoczęcie kontroli procesu przez urządzenie oraz start rejestracji w oprogramowaniu (dla pirometrów z PID)

Zastosowanie wejścia analogowego daje następujące możliwości:

• Zewnętrzna regulacja emisyjności obiektu
• Regulacja punktu skupienia (dla urządzeń z elektronicznym focusem)
• Analogowa definicja wartości nastawy (pirometry z PID)

Konfigurowalny interfejs szeregowy RS232 lub RS485

Za pośrednictwem interfejsu szeregowego, pirometr komunikuje się z innymi urządzeniami zewnętrznymi np. ze sterownikiem PLC, komputerem z zainstalowanym oprogramowaniem SensorTools lub z własnoręcznie napisanym oprogramowaniem. Oprogramowanie SensorTools oraz pirometr podłączony do PC za pośrednictwem interfejsu szeregowego, daje możliwość pełnego zarządzania wartościami pomiarowymi oraz parametrami pracy pirometru.

• Interfejs RS232 dla niewielkich odległości od komputera – transfer do 115 kB
• Interfejs RS485 dla większych odległości instalacji – transfer max 921 kB

Konwerter z RS232/485 na USB (akcesorium opcjonalne), pozwala na szybkie, bezpośrednie podłączenie pirometru do komputera PC.

Temperatura otoczenia

Pirometry radiacyjne Metis M3 zostały zaprojektowane w taki sposób, aby osiągnąć jak najniższy współczynnik temperaturowy dla temperatur pracy dochodzących do 80°C, dzięki czemu wiele nowych obszarów zastosowań może zostać opomiarowanych bez konieczności stosowania dodatkowego chłodzenia. Aby zachować deklarowaną dokładność, model Metis M318 powinien pracować w temperaturze otoczenia nie wyższej niż 60°C ze względu na niską wartość początkowego, dolnego zakresu pomiarowego.

Właściwości powierzchni mierzonych

Pirometr Metis M3 pozwala na wprowadzenie następujących parametrów obiektu mierzonego:

• Emisyjność: regulowana w zakresie do 1.20 ze względu na okazjonalną konieczność korekty wskazań, wynikającą z wysokiego poziomu promieniowania tła
• Transmisyjność: do pomiarów przez szkła i okna transmisyjne. Wartości transmisyjności należy wprowadzić, korzystając z tabeli materiałowej lub wyznaczyć doświadczalnie
• Współczynnik wypełnienia obszaru pomiarowego: możliwość wprowadzenia procentowego współczynnika wypełnienia plamki pomiarowej pirometru dla pomiarów gorących obiektów, znajdujących się na relatywnie chłodnym tle

Dodatkowe wyposażenie

Pirometry ze zintegrowanym regulatorem PID mogą kontrolować zadany poziom temperatury. Wartość nastawy jest przekazywana do wyjścia analogowego numer 1, natomiast wyjście numer 2 może być wykorzystane np. do wyświetlenia aktualnej wartości na wyświetlaczu panelowym. Moduły interfejsów magistrali: Profinet lub Profibus.

Poniższe tabele prezentują dane techniczne optyki w przypadku różnych modeli pirometrów Metis M3. Dla przeprowadzenia miarodajnych pomiarów, rodzaj soczewki powinien być dobrany w taki sposób, aby obejmował swoim polem widzenia maksymalnie dużą powierzchnię obiektu mierzonego. Wartości przedstawione w tabelach ilustrują zależność pomiędzy średnicą obszaru pomiarowego a odległością przeprowadzania pomiarów. Średnica plamki pomiarowej dla odległości nie uwzględnionych w tabeli, mogą być interpolowane (zmiana ma charakter liniowy).

Pirometr może być zastosowany do pomiarów temperatury w odległości innej, niż znamionowa odległość skupienia, jednak im większa średnica plamki tym większy powinien być obiekt mierzony.

Optyka regulowana ręcznie lub automatycznie może być dostrajana w sposób ciągły i liniowy pomiędzy minimalną i maksymalną odległością pomiarową, charakterystyczną dla danego modelu pirometru Metis M3. Pirometry z optyką ze stałym punktem skupienia posiadają fabrycznie zintegrowaną soczewkę, która zapewnia możliwość osiągnięcia minimalnego punktu skupienia tylko dla jednej, określonej odległości. Wytrzymała, zwarta konstrukcja zapewnia tym samym pomijalne małe odchylenia osiowe.

W celu przeprowadzenia dokładnego pomiaru temperatury niezbędne jest właściwe zorientowanie pirometru względem obiektu mierzonego. W punkcie skupienia soczewki (ogniskowa) osiągana jest plamka pomiarowa o najmniejszej średnicy. Pomiary przeprowadzane w odległości poza zakresem skupienia soczewki również są możliwe, będą one jednak stanowiły uśrednioną wartość temperatury na większym obszarze.

Tabela doboru optyki pirometrów stacjonarnych Metis M3

Oprogramowanie SensorTools dostarczane w zestawie z pirometrami radiacyjnymi Metis M3 umożliwia wyświetlanie i rejestrację zmierzonych wartości temperatur, przetwarzanie danych, wyświetlanie temperatury wewnętrznej urządzenia oraz pełną konfigurację parametrów pracy.

Niektóre funkcjonalności oprogramowania SensorTools:

• Zmiana parametrów pracy pirometru
• Odtwarzanie zarejestrowanych danych
• Wyświetlanie danych w trybie graficznym
• Eksport zarejestrowanych pomiarów do pliku .csv
• Konfiguracja interwału pomiarowego w celu ograniczenia liczby danych
• Rejestracja wsteczna zmierzonych wartości, po wyzwoleniu impulsu kontrolnego
• Konfiguracja wskaźnika laserowego oraz kamery do podglądu video
• Zewnętrzne wyzwalanie rejestracji przy użyciu wejścia funkcyjnego pirometru
• Tworzenie plików serwisowych do zdalnej diagnostyki