Průmyslová automatizace, odborné texty, recenze

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!

Takže jsme chtěli teploměr zabudovat do trouby a průběžně měřit teplotu pečené husy, ovšem zabránily tomu dvě věci. První byl kategorický nesouhlas paní domu, druhá prozaičtější, neměli jsme husu.

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. 

Klikněte si zde pro otevření videa v samostatném okně v HD rozlišení.