LumaSense Technologies IP 140 Betriebsanleitung

IP 140
IMPAC-Pyrometer
Operation Manual · Betriebsanleitung
Proven Quality
IMPAC pyrometer IP 140
© LumaSense Technologies 2009. All rights reserved.
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Please call 800-631-0176 for Factory Repair and Return
•
•
•
•
There are no user-serviceable components in the instrument
Disassembly of the instrument is not allowed, and the warranty is VOID if the instrument is disassembled, tampered with, altered or otherwise damaged, without prior written consent from LumaSense
Technologies or if considered by LumaSense Technologies to be abused or used in abnormal conditions.
No adjustments may be made to the targeting laser. It is fixed at the factory.
No adjustments may be made to the targeting laser’s power level.
General
Information about the user manual
Congratulations on choosing the high quality and highly efficient IMPAC pyrometer.
Please read this manual carefully, step by step, including all notes to security, operation and maintenance
before installing the pyrometer. For installation and operation of the instrument this manual is an important
source of information and work of reference. To avoid handling errors keep this manual in a location where
you always have access to. When operating the instrument it is necessary to follow the general safety instructions (see section 3, Safety).
Additionally to this manual the manuals of the components used are valid. All notes – especially safety notes
– are to be considered.
Limit of liability and warranty
All general information and notes for handling, maintenance and cleaning of this instrument are offered according to the best of our knowledge and experience.
LumaSense Technologies is not liable for any damages that arise from the use of any examples or processes mentioned in this manual or in case the content of this document should be incomplete or incorrect.
LumaSense Technologies reserves the right to revise this document and to make changes from time to time
in the content hereof without obligation to notify any person or persons of such revisions or changes.
All series 140 instruments from LumaSense Technologies have a warranty of two years from the invoice
date. This warranty covers manufacturing defects and faults which arise during operation only if they are the
result of defects caused by LumaSense Technologies.
The Windows compatible software was thoroughly tested on a wide range of Windows operating systems
and in several world languages. Nevertheless, there is always a possibility that a Windows or PC configuration or some other unforeseen condition exists that would cause the software not to run smoothly. The manufacturer assumes no responsibility or liability and will not guarantee the performance of the software. Liability
regarding any direct, or indirect damage caused by this software is excluded.
Copyright
All copyrights reserved. This document may not be copied or published, in part or completely, without the
prior written permission of LumaSense Technologies GmbH. Contraventions are liable to prosecution and
compensation. All rights reserved.
2
IMPAC pyrometer IP 140
Contents
1
Technical data.......................................................................................................................................... 5
1.1
Dimensions ................................................................................................................................... 6
2
Overview................................................................................................................................................... 6
2.1
Appropriate use............................................................................................................................. 7
2.2
Scope of delivery........................................................................................................................... 7
3
Safety........................................................................................................................................................ 7
3.1
General.......................................................................................................................................... 7
3.2
Laser targeting light....................................................................................................................... 7
3.3
Electrical connection ..................................................................................................................... 7
3.4
Ambient temperature..................................................................................................................... 7
4
Electrical Installation .............................................................................................................................. 8
4.1
Pin assignment of the male socket on the back of the pyrometer ................................................ 8
4.1.1
Connector pin J.............................................................................................................. 8
4.2
Connecting the pyrometer to a PC................................................................................................ 9
4.2.1
Connecting to RS232 interface...................................................................................... 9
4.2.2
Connecting to RS485 interface...................................................................................... 9
4.3
Connection of additional analyzing devices ................................................................................ 10
5
Mechanical Installation ......................................................................................................................... 10
5.1
Accessories (optional)................................................................................................................. 10
6
Sighting .................................................................................................................................................. 11
6.1
Thru-lens view finder................................................................................................................... 11
6.2
Laser targeting light..................................................................................................................... 11
7
Optics ..................................................................................................................................................... 12
7.1
Adjusting the required measuring distance................................................................................. 12
8
Instrument settings ............................................................................................................................... 13
8.1
Settings at the instrument ........................................................................................................... 13
8.2
Key panel operation .................................................................................................................... 13
8.3
Selection of the serial interface................................................................................................... 13
8.4
Test function................................................................................................................................ 14
8.5
Factory settings........................................................................................................................... 14
9
Parameter descriptions / settings........................................................................................................ 14
9.1
Emissivity (Emi)........................................................................................................................... 14
9.2
Compensation of ambient temperature (ta) ................................................................................ 14
9.3
Exposure time (t90)..................................................................................................................... 15
9.4
Clear time of the maximum value storage (tClear) ..................................................................... 15
9.5
Analog output (mA) ..................................................................................................................... 16
9.6
Subrange (from / to) .................................................................................................................... 16
9.7
Address (Adr) .............................................................................................................................. 16
9.8
Baud rate (Baud)......................................................................................................................... 16
9.9
Temperature display (C / F) ........................................................................................................ 16
9.10 Wait time (tw) .............................................................................................................................. 16
9.11 Maximum internal temperature (MaxIntTemp)............................................................................ 17
9.12 Error status (Status) .................................................................................................................... 17
3
IMPAC pyrometer IP 140
10
Settings via interface and software ..................................................................................................... 17
10.1 Connecting the pyrometer to a PC.............................................................................................. 17
10.2 Installation ................................................................................................................................... 17
10.3 Program start .............................................................................................................................. 17
10.4 The start menu ............................................................................................................................ 17
10.5 Beginning .................................................................................................................................... 18
10.6 Number of devices ...................................................................................................................... 18
10.7 Basic settings .............................................................................................................................. 18
10.8 Measurement color bar ............................................................................................................... 19
10.9 Measurement online trend .......................................................................................................... 19
10.10 Listing (analyzing) ....................................................................................................................... 20
10.11 Output .TXT file (analyzing) ........................................................................................................ 20
10.12 Trend output (analyzing) ............................................................................................................. 20
10.13 PC sampling rate (time interval between two measurements) ................................................... 21
10.14 Spot size calculator ..................................................................................................................... 21
11
Transport, packaging, storage............................................................................................................. 21
12
Maintenance........................................................................................................................................... 21
12.1 Safety .......................................................................................................................................... 21
12.2 Service ........................................................................................................................................ 21
12.3 Optics replacement ..................................................................................................................... 21
13
Trouble shooting ................................................................................................................................... 22
14
Data format UPP® (Universal Pyrometer Protocol) ............................................................................ 23
15
Reference numbers ............................................................................................................................... 25
15.1 Reference numbers instruments................................................................................................. 25
15.2 Reference numbers accessories: ............................................................................................... 25
Index................................................................................................................................................................ 26
4
IMPAC pyrometer IP 140
Legend
Note: The note symbol indicates tips and useful information in this manual.
All notes should be read with regard to an effective operation of the instrument.
Security note laser beam
Indicates to the danger of a built-in laser targeting light.
Attention: This sign indicates special information which is necessary for a correct
temperature measurement
Shortcut for Temperature range (in German: Messbereich)
MB
Terminology
The used terminology corresponds to the VDI- / VDE-directives 3511, page 4.
Disposal / decommissioning
Inoperable IMPAC pyrometers have to be disposed corresponding to the local regulations of electro or electronic material.
1
Technical data
Temperature ranges:
Signal processing:
50 to 400°C
(MB 4)
160 to 1200°C
75 to 550°C
(MB 5.5)
200 to 1300°C
100 to 700°C
(MB 7)
any range adjustable within the temperature range
minimum span 51°C
photoelectric current, digitized
Spectral range:
IR detector:
2 to 2.8 µm
PbS
Power supply:
Power consumption:
Analog output:
24 V AC or DC (14 to 30 V AC or DC) (AC: 48 to 62 Hz)
Max. 6 W
0 to 20 mA or 4 to 20 mA (linear), switchable;
Test current 10 mA or 12 mA by pressing test key
0 to 500 Ω
RS232 or RS485 addressable (half duplex), switchable;
Baud rate 2400 up to 115200 Bd
0.1°C on interface and display;
< 0.03% of temperature range at the analog output
power supply, analog output and digital interface are galvanically isolated from
each other
green LED
Illuminated LC display for temperature indication or parameter settings
Sub range:
Load:
Digital Interface:
Resolution:
Isolation:
Operation indication:
LC display:
Parameter:
Emissivity:
Exposure time t90:
Maximum value storage:
Switch contact:
(MB 12)
(MB 13)
Adjustable at the device or via interface:
Emissivity ε, exposure time t90, 0 to 20 or 4 to 20 mA switch for analog output,
sub range, clear times for maximum value storage, automatically or external
deletion of maximum value storage, address, baud rate, wait time tW
Readable at the device or via interface:
Measuring temperature, internal instrument temperature.
10 to 100% adjustable in the instrument or via interface in steps of 0.1%
1.5 ms (with dynamical adaptation at low signal levels);
adjustable at 0.01 s; 0.05 s; 0.25 s; 1 s; 3 s; 10 s
Built-in single or double storage. Clearing with adjusted time tclear (off; 0.01 s;
0.05 s; 0.25 s; 1 s; 5 s; 25 s), extern, via interface or automatically with the
next measuring object
max. 0.15 A (only active with automatic clear mode or tclear ≥ 0.25 s)
5
IMPAC pyrometer IP 140
Uncertainty:
(with ε=1, t90=1 s,
Tamb.=10 to 40°C)
up to 400°C:
above 400°C:
2°C
0.3% of measured value in °C + 1°C
(Note: the pyrometer must be operate at least 30 min before these values are valid)
Repeatability:
Ambient temperature:
Storage temperature:
Protection class:
Weight:
0.1% of measured value in °C + 1°C
0 to 53°C
- 20 to 60°C
IP65 (DIN 40050)
approx. 550 g
CE-label:
Sighting:
According to EU directives about electromagnetic immunity
Laser targeting light (max. power level < 1 mW,
λ = 630-680 nm, CDRH class II)
or built-in optimized thru-lens view finder
1.1
(ε=1, t90=1 s, Tamb.=10 to 40°C)
Dimensions
Pyrometer with
thru lens view finder:
Pyrometer with
laser targeting light:
All dimensions in mm
2
Overview
7
8
1
9
2
10
3
4
1
2
3
4
5
6
6
5
Focusable optics (with label with optical data)
4 threads for fixing the pyrometer or
accessory parts
Mounting rail
Type label
LC display
Extendable back cover
11
6
7
8
12
Screws for rear cover (3 mm allen screws)
Laser targeting light on/off switch or parallax free
view finder, dependent on the instrument’s type)
9 Operating status for targeting light / laser
(on instruments with laser targeting light)
10 Male socket for electrical connections
11 LC display, extended
12 Setting keys
IMPAC pyrometer IP 140
Caution: The radiation temperature in the spot area of the pyrometer is not allowed to be
higher than 150°C above the end of the basic range because the temperature
sensor can be damaged.
2.1
Appropriate use
The IP 140 is a digital pyrometer especially designed for non-contact temperature measurement of metals or
ceramics.
2.2
Scope of delivery
Device with thru-lens sighting or laser targeting light, selectable optics, PC software „InfraWin”, allen key
3 mm, operation manual.
Note:
3
A connection cable is not included with the instrument and has to be ordered
separately (see section 15, Reference numbers).
Safety
This section offers an overview about important safety aspects. Additionally in the several sections there are
concrete safety aspects to avert danger. These aspects are indicated with symbols. Labels and markings at
the instrument have to be noticed and keep in a permanent readable condition.
3.1
General
Each person working with the pyrometer must have read and understood the user manual before operation.
Also this has to be done if the person already used similar instruments or was already trained by the manufacturer.
The pyrometer has only to be used for the purpose described in the manual. It is recommended to use only
accessories offered by the manufacturer.
3.2
Laser targeting light
For easy alignment to the measuring object the pyrometers can be equipped with a laser targeting light. This
is a visible red light with a wavelength between 630 and 680 nm and a maximum power of 1 mW. The laser
is classified as product of laser class II.
Warning: To reduce the risk of injury to the eyes, do not look directly into the
targeting laser and do not point the targeting laser into anyone's eyes.
The instrument is equipped with a class II laser that emits radiation.
Safety regulations:
• Never look directly into the laser beam. The beam and spot can be watched safely from side.
• Make sure that the beam will not be reflected into eyes of people by mirrors or shiny surfaces.
3.3
Electrical connection
Follow common safety regulations for mains voltage (230 or 115 V AC) connecting additional devices operating with this mains voltage (e.g. transformers). Touching mains voltage can be mortal. A non expert connection and mounting can cause serious health or material damages.
Only qualified specialists are allowed to connect such devices to the mains voltage.
3.4
Ambient temperature
The pyrometer is designed for ambient temperatures of 0 to 53°C with non-condensing conditions. An operation out of these conditions can damage or malfunction the pyrometer.
7
IMPAC pyrometer IP 140
4
Electrical Installation
The IP 140 is powered by a voltage of 24 V (possible range 14 to 30 V) DC or AC (48 to 62 Hz). The instrument needs some time to warm up. This time depends of the ambient temperature and connected power
supply. During this time the display indicates “wait”. The analog output is 0 mA. After the warm up time the
display shows the measuring temperature.
For switching off the instrument, interrupt the power supply Green
control light
or unplug the electrical connector.
Directly after connecting the power supply the display shows Internal Firmthe internal firmware version for approximately 1 s. The ware version for
approx. 1 s
green control light on the rear cover is switched on permanently. This control light is blinking as long as the laser tar- “wait“ indication
geting light is switched on (only for instruments equipped during warm-up
period
with a targeting light).
Note:
At object temperatures below 150°C and emissivity smaller than 90% the
pyrometer needs another half an hour until the final accuracy is reached.
Otherwise a sufficient accuracy is reached after approx. 10 min.
To meet the electromagnetic requirements (EMV), a shielded connecting cable must be used. The shield of
the connecting cable has to be connected only on the pyrometer’s side. On side of the power supply (switch
board) the shield must be open to avoid ground loops.
LumaSense offers connecting cables, they are not part of standard scope of delivery. The connecting cable
has wires for power supply, interface, analog output, external laser switch and external clear of maximum
value storage via contact (see section 15, Reference numbers) and 12 pin connector. The cable includes a
short RS232 adapter cable with a 9 pin SUB-D connector for direct PC communication. This adapter is not
used in combination with RS485 interface.
4.1
Pin assignment of the male socket on the back of the pyrometer
Pin
K
A
L
B
H
J
G
F
C
D
E
M
4.1.1
Color
white
brown
green
yellow
gray
Indication
+ 24 V power supply (or 24 V AC)
0 V power supply
+ Ioutp. analog output
– Ioutp. analog output
external switch for targeting light (bridge to K)
see 4.1.1: operating mode contact or external clearing of
pink
maximum value storage or hold function
red
DGND (Ground for interface)
black
RxD (RS232) or B1 (RS485)
violet
TxD (RS232) or A1 (RS485)
gray/pink B2 (RS485) (bridge to F)
red/blue A2 (RS485) (bridge to C)
Screen only for cable extension,
orange
don’t connect at the switchboard
Male socket
E
F
C
G
M
D
L
B
H
J
A
K
Pin-assignment
(side of male inserts)
Connector pin J
The connector pin J can be used for 3 different functions:
1) Operating mode contact: During the warm-up of the pyrometer (after connection to the power supply,
the LED display on the converter indicates “wait”) pin J is connected to the power supply voltage. This
voltage is connected by a relays switch (max. 0.2 A at 50 V) to pin K (power supply voltage). This relays
switch opens when the warm-up is finished and the pyrometer is in operating mode. For that reason this
pin can be used as operating mode contact.
8
IMPAC pyrometer IP 140
2) External clearing of the maximum value storage: When the pyrometer is in operating mode, pin J can
be used for external clearing of maximum value storage (see 9.4). To clear the maximum value storage,
connect pin J for a short time to pin K (power supply voltage).
The function “external clearing” is activated with the following conditions:
• Warm-up is finished (no “wait“ indication on the display)
• The clear time is set to “extern“ (see 9.4 and 10.7).
3) Hold function: when the hold function mode is activated the current temperature reading is frozen as
long as J and pin K are connected (see 9.4 clear time for the maximum value storage).
4.2
Connecting the pyrometer to a PC
The pyrometers are equipped with a serial interface RS232 or RS485 (switchable at the pyrometer). Standard on a PC is the RS232 interface. At this interface one pyrometer can be connected if the interface is set
to RS232. Only short distances can be transmitted with RS232 and electromagnetic interferences can affect
the transmission.
With RS485 the transmission is to a large extend free of problems, long transmission distances can be realized and several pyrometers can be connected in a bus system. If RS485 is not available at the PC, it can be
realized with an external converter which converts the RS485 in RS232 for a standard connection to a PC.
When using a converter RS485 Ù RS232 take care, that the converter is fast enough to receive the pyrometer’s answer to an instruction of the master. Most of the commonly used converters are too slow for fast
measuring equipment. So it is recommended to use the LumaSense-converter Ι-7520 (order no. 3 852 430).
With a slow RS485 connection it is also possible to set a wait time at the pyrometer which delay the response of a command to the pyrometer (see 9.10 Wait time tw).
Connecting to RS232 interface
The transmission rate (in baud) of the
serial interface is dependent on the length
of the cable. Values between 2400 and
115200 Bd may be set.
TxD (violet)
RxD (black)
DGND (red)
E
The baud rate has to be reduced by 50%
when the transmission distance is doubled (see also 9.8 Baud rate)
F
M
D
C
L
A
1
K
2
6
3
7
4
5
8 9
PC’s side
(soldering side female
cable connector)
Pyrometer’s side
(soldering side female
cable connector)
Connecting to RS485 interface
C
L
K
Pyrometer 1
e.g. address 00
C
L
A
K
Pyrometer 2
e.g. address 01
F
C
DGND
B1
E
G
M
D
H
J
A2
G
M
B
B2
F
A1
B1
E
D
H
J
A
B2
G
M
B
A1
B1
F
D
A2
E
DGND
A2
Terminator
120 Ohm
B2
Master
Half-duplex mode:
A1 and A2 as well as B1 and B2 are
A
bridged in the 12-pin round connector
of the connecting cable, to prevent B
reflections due to long stubs. It also S
safeguards against the interruption of
the RS485 bus system should a connecting plug be pulled out. The master
labels mark the connections on the
RS485 converter. The transmission rate
of the serial interface in Baud (Bd) is
dependent on the length of the cable.
Values between 2400 and 115200 Bd
may be set.
The baud rate is reduced by 50% when
the transmission distance is doubled
(see 9.8 Baud rate). Typical cable
length for 19200 Bd is 2 km.
A1
4.2.2
H
J
B
Typical cable length for RS232 at 19200
Bd is 7 m.
cable
G
DGND
4.2.1
L
B
H
J
A
K
Pyrometer 32
e.g. address 31
9
IMPAC pyrometer IP 140
4.3
Connection of additional analyzing devices
Additional analyzing instruments, for example a LED digital display instrument only needs to be connected to
a power supply and the analog outputs from the pyrometer. Another Instruments like a controller or printer
can be connected to the display in series as shown above (total load of resistance max. 500 Ohm).
white
230V ~
24 V DC
Power supply
brown
green
°C
LED digital display
Controller
Writer
yellow
5
Mechanical Installation
For mounting the pyrometer is equipped with a mounting rail on the bottom. This rail allows easy fixing of an
adjustable mounting angle or a ball and socket mounting. Another possibility for fixing the pyrometer are 4
thread holes M 5 on the front of the instrument.
5.1
Accessories (optional)
Numerous accessories guarantee easy installation of the pyrometer. The following overview shows a selection of suitable accessories. You can find the entire accessory program with all reference numbers on section 15, Reference numbers.
Mounting:
For mounting and aligning the pyrometer to the measured object a mounting angle or a ball and socket
mounting is available.
The ball and socket mounting is an easy way to align the
pyrometer to the measured object. The quick-clampingscrews of the ball and socket mounting enable an easy
and fast adjustment of the pyrometer in all directions.
Mounting angle
Ball and socket mounting
Cooling:
The pyrometer can be used in ambient temperatures
outside of the specifications if preventive maintenance is
taken.
The cooling plate is used to protect the pyrometer from
heat coming from the front. The completely covered
water cooling jacket made from stainless steel protects
the pyrometer if exposed to a hot environment. It is designed for ambient temperatures up to 180°C.
Cooling plate
Water cooling jacket
Displays:
Additionally to the built-in temperature indicator of the
pyrometer LumaSense offers several digital displays
which can also be used for remote parametrizing of the
pyrometer.
Digital display DA 6000
10
LED large display
IMPAC pyrometer IP 140
Miscellaneous:
The air purge protects the lens from contamination with
dust and moisture. It has to be supplied with dry and oilfree pressurized air and generates an air stream shaped
like a cone.
The scanning attachment SCA 140 moves the measuring beam of the pyrometer from 0 to 12°. This angle is
adjustable to smaller values. The scanning frequency is
as well adjustable from 1 to 5 Hz. In most cases the
scanning attachment SCA 140 is used as a peak picker
for measuring smaller objects like thin wires which may
be moving.
Air purge
Scanning attachment SCA 140
The 90°-mirror enables the capture of objects at an angle of 90° to the pyrometer axis.
90° mirror
The emissivity enhancer can be used for objects with
extremely low emissivity values e.g. objects with polished metallic surfaces.
Emissivity enhancer
6
Sighting
For exact aiming to the object the pyrometers are equipped with a thru-lens view finder or with an laser targeting light.
6.1
Thru-lens view finder
The view finder can be used to align the measured object through
direct observation. The view finder is true-sided and parallax-free; a
circle marks the position of the measuring area, but not the exact
size.
6.2
Thru-lens
view finder
Laser targeting light
The laser targeting light is a red laser beam
used to align the pyrometer at a target. The
laser marks the center of the measuring spot.
The laser targeting light can be used during
operation without effecting the measurement.
When the laser targeting light is switched on, the green control light
on the rear cover is blinking and the display shows “PILT”.
Laser targeting
light push
button (on/off)
PILT display
Blinking
control light
Warning: To reduce the risk of injury to the eyes, do not look directly into the
targeting laser and do not point the targeting laser into anyone's eyes.
The instrument is equipped with a class II laser that emits radiation.
11
IMPAC pyrometer IP 140
7
Optics
According to requirements the instrument will be delivered with one of the below mentioned focusable optics.
This allows the adjustment to the needed measuring distance to offer the smallest possible spot sizes.
Optics
3-P
Optics Optics Optics
2-P
1-P
0-P
Meas. distance
a [mm]
a = 70 mm
a = 78 mm
a = 90 mm
a = 105 mm
a = 120 mm
a = 150 mm
a = 200 mm
a = 260 mm
a = 440 mm
a = 345 mm
a = 580 mm
a = 1000 mm
a = 4300 mm
Aperture D [mm] *)
MB 4
1.7
2.0
2.5
2.3
2.8
4.0
4.1
5.6
11.2
6.7
13
23
105
Spot size M90 [mm]
MB 5.5
MB 7
MB 12
0.9
0.7
0.4
0.9
0.7
0.4
1.0
0.8
0.4
1.0
0.8
0.4
1.2
1.0
0.5
1.6
1.3
0.6
1.8
1.4
0.7
2.4
1.8
0.8
4.3
3.3
1.3
2.7
2.0
0.9
5
3.9
1.6
9
6.8
2.6
41
31
11
14 to 17
12 to 14
Objective length
S [mm]
MB 13
0.3
0.3
0.3
0.3
0.4
0.5
0.5
0.7
1.0
0.7
1.5
2.4
10
8 to 10
26
13
0
26
13
0
26
13
0
26
13
6.5
0
)
* The aperture is the effective lens diameter. It is depending on the objective length. The biggest aperture value belongs to the fully extended
objective (S = 26), the smallest aperture value for objective length S = 0. Intermediate values have to be interpolated.
The spot sizes, mentioned in the table above, will be only achieved at the adjusted distance. Decreasing or
increasing the measuring
a1
distance enlarges the spot
a
a2
size. Spot sizes for intermediate distances, that are
Ø M1
Ø M2
ØM
not shown on the optical
profiles, may be calculated
a2
a
M1 = 1 (M + D) − D
M2 =
(M − D) + D
using the following formula:
Aperture D
a
a
Note:
Note:
7.1
The InfraWin program includes a Spot size calculator that roughly
estimates the unknown values.
The measuring object has to be bigger or at least as big as the spot size of the
pyrometer.
Adjusting the required measuring distance
The required measuring distance must be adjusted to achieve the spot
sizes mentioned in the tables above. This can be done between the
smallest and the biggest limit value.
For releasing the optics has to be turned anticlockwise. Then it can be
pushed or pulled to find the correct measuring distance. For fixing the
optics has to be turned clockwise.
Adjusting the measuring distance with help of the table:
The table mentions the minimum and maximum measuring distance for
each optics. This corresponds to the longest or the shortest objective
length. As an example a further value between max. and min. is shown.
The objective length “S” can be measured with a caliper.
fix
push / pull
release
Objective length S
The following methods can be used for measuring distances:
Adjusting the measuring distance with help of the thru-lens view finder:
The focusable optics is correctly adjusted to the required distance, if the measuring object is shown as a
sharp image in the view finder. A circle marks the position of the measuring spot.
12
IMPAC pyrometer IP 140
Adjusting the measuring distance with help of the laser targeting light:
On the focused measuring distance the laser has its smallest spot size and is illustrated
exactly.
8
Instrument settings
The IP 140 is equipped with a wide range of settings for optimal adaption to the required measuring condition and for getting the correct measuring temperature (description of all available parameters see section 9,
Parameter descriptions / settings).
All instrument settings can be done directly at the instrument or via serial interface and software InfraWin
(see section 10, Settings via interface and software, user of an own communication software find all interface commands on section 14, Data format UPP®)
8.1
Settings at the instrument
The LC-display as well as the push buttons for displaying and setting of the parameters are found inside the unit. The pyrometer is opened by 4 allen
screws. If unscrewed, the rear cover can be pulled
out along with the attached display and push buttons.
The pullout is limited by the lengths of the screws.
The backlight of the display is always powered in
either status, opened or closed pyrometer.
Note:
Screw connection
3 mm allen screw
Illuminated
Display
Setting keys
Please make sure that the pyrometer is not contaminated while open.
Max.
pull-out
8.2
1
2
3
8.3
Rear cover
Key panel operation
PAR:
With the PAR button all available parameters
Temperature disare displayed in the following description
play or parameter
short form
(section 10). Pushing the button again
changes the display to the next parameter
Push button
and on the display a corresponding short
short description
form is displayed (see section 9, in brackets
behind the parameter names).
:
With the arrow keys
and
all parameter
1
2
3
settings can be displayed. Pushing the button
longer changes the settings in fast mode.
ESC / ENT: Pushing the ESC button changes the pyrometer to measuring mode. If a parameter is
changed with the arrow keys the indication of the ESC button changes to ENT. Pressing
the button again confirms the value into the pyrometer. Changing the parameters again by
pushing the PAR button doesn’t confirm this value in the pyrometer. If no button is pressed
for 30 s the pyrometer changes to the temperature indication without accepting the
changed value.
Selection of the serial interface
Opposite to the display
there is a switch to select
a serial interface RS232
or RS485. The LC display
shows as chosen either
RS232 or RS485.
Interface
switch
Display of
the selected
interface
Test
button
13
IMPAC pyrometer IP 140
8.4
Test function
The diagnostic push button „test“ generates a current on
function active
the analog output which is used to check if a connected Test
(here the analog output
external indicator shows the correct temperature value. is set to 0 -20 mA)
The test current output is centered to the chosen analog
output span, consequently 10 mA is supplied if the analog
Display which also has
output is adjusted to 0 to 20 mA and 12 mA is supplied if to be on an external
the analog output span is set from 4 to 20 mA. The LC indication instrument
display indicates the respective current along with the (here temp. range
corresponding temperature. For example if a measuring 75 to 550°C)
range of 75°C to 550 °C is selected the temperature
shown in the display is 312.5°C). This temperature must
be reflected exactly by the indicator which is supplied by the respective current. If this is not the case the
selected analog input current span of the indicator is not equivalent to the chosen current output span of the
pyrometer and one of the current spans or temperature range have to be modified. By pressing the „test“
push button once again or by pressing any push button of the LC-display the test current is switched off. Also
after 30 seconds idle time the “test” current is switched off. The unit will be in the measurement mode again.
8.5
Factory settings
Emissivity (Emi) = 100%
Exposure time (t90) = min
Clear time (tClear) = off
Analog output (mA) = 0 ... 20 mA
Sub range (from / to) same as temperature range
9
Parameter descriptions / settings
9.1
Emissivity (Emi)
Address (Adr) = 00
Baud rate (Baud) = 19200 Bd
Temperature display (C / F) = °C
Wait time (tw) (for RS485) = 10
Interface (RS485 / RS232) = RS232
For a correct measurement it is necessary to adjust the emissivity. This emissivity
is the relationship between the emission of an real object and the emission of a
Display
blackbody radiation source (this is an object which absorbs all incoming rays and of the
has an emissivity of 100%) at the same temperature. Different materials have dif- adjusted
ferent emissivities ranging between 0% and 100% (settings at the pyrometer be- emissivity
tween 10 and 100%, the set value is indicated on the display). Additionally the
emissivity is depending on the surface condition of the material, the spectral range
of the pyrometer and the measuring temperature. The emissivity setting of the pyrometer has to be adjusted accordingly. Typical emissivity values of various common materials for the two
spectral ranges of the instruments are listed below. The tolerance of the emissivity values for each material
is mainly dependent on the surface conditions. Rough surfaces have higher emissivities.
Measuring object
“Black body furnace“
Extruded Aluminum
Brass
Brass oxidized (tarnished)
Copper
Copper, oxidized
Inconel
Inconel, oxidized
Oxidized Iron
Steel rolling scale
9.2
Emissivity [%]
(at 2.4 µm)
100
13
18
65 to 70
5
70 to 80
30
85
85 to 90
80 to 88
Measuring object
Steel, molten
Nickel
Titanium, non-oxidized
Titanium, oxidized
Molybdenum
Molybdenum, oxidized
Black Carbon
Graphite
Stoneware, glazed
Porcelain rough
Emissivity [%]
(at 2.4 µm)
20 to 30
15 to 20
50
75 to 80
10
75 to 80
95
80 to 90
60
80 to 90
Compensation of ambient temperature (ta)
The compensation of the ambient temperature can be used at low measuring temperatures (below 100°C).
This compensation is used for a very few special applications only. The standard setting of this parameter is
“auto”, because the temperature of the air around the pyrometer is normally the ambient temperature of the
14
IMPAC pyrometer IP 140
measured object. Should the measured object be placed in an area with a higher wall
temperature (e.g. inside a furnace), the measurement might be falsified (probably too
high temperature indication). This influence can be compensated by presetting of the
ambient temperature of the object (presetting within the measuring range of the instrument).
Settings:
auto
00°C (32°F)
.
..
53°C (127°F)
It has to be considered, that this method only improves the results if the ambient temperature
at the place of the measured object is always constant and the emissivity is well known.
9.3
Exposure time (t90)
The exposure time is the time interval when the measured temperature has to be preSettings:
sent after an abrupt change so that the output value of the pyrometer reaches a given
min
measurement value. The time taken is to reach 90 % of the recorded temperature dif0.01 s
ference. In the “min” position, the device operates using its time constant.
0.05
s
..
.
The dynamic exposure time adjustment prolongs the exposure time at the lower range
10.00 s
limit, also it t90 is set to a lower value.
The following table shows the dependence of the exposure time from the measured temperature.
Switch points on increasing temperatures:
Temperature range
50 to
75 to
100 to
160 to
200 to
400°C
550°C
700°C
1200°C
1300°C
(MB 4)
(MB 5.5)
(MB 7)
(MB 12)
(MB 13)
switch points for ε = 1
35 ms → 5 ms
5 ms → 1.5 ms
102°C
129°C
137°C
180°C
172°C
224°C
255°C
329°C
272°C
352°C
switch points for ε = 0,5
35 ms → 5 ms
5 ms → 1.5 ms
114°C
147°C
157°C
205°C
196°C
254°C
291°C
373°C
310°C
400°C
If the maximum value storage is selected and the measuring object has a low emissivity and the measuring
temperature is at the beginning of the range, a higher exposure time must be chosen to prevent measurement errors. Longer exposure times can be used for the measurement of objects which have rapidly fluctuating temperatures to achieve constant temperature reading.
9.4
Clear time of the maximum value storage (tClear)
If the maximum value storage is switched on always the highest last temperature value
will be displayed and stored. The storage has to be cleared at regular intervals for exchanging by a new and actual value.
This feature is particularly useful when fluctuating object temperatures cause the display or the analog outputs to change too rapidly, or the pyrometer is not constantly
viewing an object to be measured. In addition, it may also be beneficial to periodically
delete and reset the stored maximum values.
Settings:
off
0.01
s
.
..
25 s
extern
auto
Hold
The following settings are possible:
off:
The max. value storage is switched off and only momentary values are measured.
0.01...25 s: If any clear time between 0.01 s and 25 s is set, the maximum value is estimated and held in
double storage mode. After the entered time the storage will be deleted.
extern:
The external clearing can be activated and used within an own software (see section 14, Data
format UPP®) or via an external contact (for connection see 4.1 Pin assignment of the male
socket on the back of the pyrometer). In this case, the storage operates only in single storage, because only a single deletion mechanism is used.
auto:
The “auto” mode is used for discontinuous measuring tasks. For example objects are transported on a conveyer belt and pass the measuring beam of the pyrometer only for a few seconds. Here the maximum value for each object has to be indicated. In this mode the maximum
value is stored until a new hot object appears in the measuring beam. The temperature which
has to be recognized as “hot“ is defined by the low limit of the adjusted sub range. The stored
maximum value will be deleted when the temperature of the new hot object exceeds the low limit
“from“ of the sub range by 1% or at least 2°C. If a lower limit is not entered, the maximum value
storage will be deleted whenever the lower level of the full measuring range has been exceeded.
Hold:
The function “hold” enables to freeze the current temperature reading at any moment. For this
an external push button or switch has to be connected (see 4.1.1 connector pin J) which holds
the temperature reading as long as the contacts are closed.
15
IMPAC pyrometer IP 140
Operation note: dependent on the settings the maximum value storage either works in single storage mode
or in double storage mode:
Single storage: the single storage is used when you want to reset the stored value using an external impulse via one contact closure from an external relay (i.e. between two measured objects). The relay contact
is connected directly to the pyrometer between pins J and K. This mode allows a new value to be established, after each impulse from the reset signal.
double storage: when entering the reset intervals via push buttons or PC interface the double storage is
automatically selected. This mode utilizes two memories in which the highest measured value is held and is
deleted alternately in the time interval set (clear time). The other memory retains the maximum value
throughout the next time interval. The disadvantages of fluctuations in the display with the clock frequency
are thereby eliminated.
Note:
9.5
The maximum value storage follows the function of adjustment of exposure time.
This results in: • clear time ≤ the adjusted response time is useless
• clear times must be at least 3 times longer than the response time
• only maxima with full maximum value can be recorded, which
appear at least 3 times longer than the response time.
Analog output (mA)
The analog output has to be selected according to the signal input of the connected
instrument (controller, PLC, etc.).
9.6
Settings:
0 ... 20 mA
4 ... 20 mA
Subrange (from / to)
You have the opportunity to choose a subrange (minimum 51°C) within the basic measuring range of the
pyrometer. This subrange corresponds to the analog output. “from“ describes the beginning of this measuring range, “to“ the end of the range.
Additionally with the setting of a subrange it is possible to fulfill the requirements of the “auto” clear mode of
the maximum value storage (see above).
9.7
Address (Adr)
For the connecting of several pyrometers with RS485 with one serial interface it is necSettings:
essary to give each instrument an individual address for communication. First it is nec00
..
.
essary to connect each single instrument to give it an address. After that all instruments
97
can be connected and addressed individually. If parameters may be changed simultaneously on all pyrometers, the global Address 98 can be used. This allows you to program all pyrometers at
the same time, regardless of the addresses that have already been assigned. If the address of a pyrometer
is unknown, it is possible to communicate with it using the global Address 99 (connect only one pyrometer).
9.8
Baud rate (Baud)
The transmission rate of the serial interface in Baud (Bd) is dependent on the length of
the cable. A standard cable length with RS232 for 19200 Bd is 7 m, with RS485 2 km.
The baud rate is reduced by 50% if the transmission distance is doubled.
9.9
Temperature display (C / F)
The temperature can be displayed in °C or °F.
9.10
..
115.2 kBd
Settings:
°C
°F
Wait time (tw)
Using a pyrometer with RS485 it is possible that the connection is not fast enough to
receive the pyrometer’s answer to an instruction of the master. In this case a wait time
can be set to slow down the data transfer (e.g.: tw = 02 at a baud rate 9600 means a
wait time of 2/9600 sec).
16
Settings:
2.4 .kBd
Settings:
00 .Bit
..
99 Bit
IMPAC pyrometer IP 140
9.11
Maximum internal temperature (MaxIntTemp)
Shows the maximum internal temperature the device ever reached.
9.12
Error status (Status)
In case of a device error the pyrometer displays a hex code which identifies this error to LumaSense service. The standard display at this point is “ok”.
10
Settings via interface and software
The operating and analyzing software InfraWin is included in delivery of the pyrometer. With this software all
pyrometer functions also can be used on the PC (except changing the interface or using the test current
function). This section gives an overview about the functions of the software. Additionally there is a software
description in the program’s help menu.
The following descriptions refer to the program version 4.0. The latest version is available for free as
download from the homepage www.lumasenseinc.com.
10.1
Connecting the pyrometer to a PC
The program InfraWin can operate up to two devices. For two devices using the RS232 interface, two PC
interfaces must be used. Two devices using RS485 may be operated simultaneously by the same interface,
if two different addresses have been properly entered (see 9.7 Address).
10.2
Installation
For installation select the setup program “setup.exe“ from the InfraWin-CD or from the downloaded and unpacked zip file from the internet and follow the installation instructions.
10.3
Program start
After installation and the first program start a language must be chosen (German, English, French, Italian,
Spanish. The language also can be changed in the program). On the start page the screen shows the following icons:
10.4
The start menu
Opens a saved file
Storage of measured values for further processing
Online measurement with color bar display
Online measurement with graphic display
Setting of the parameters of the instrument
Setting of interface, baud rate and pyrometer addresses (RS485)
Time interval between two measurements
Number of connected instruments (max. 2)
Listing of measured or stored values in tabular form
Processing of measured (stored) readings in graph form
Processing of measured (stored) readings in a text file
Calculation of spot sizes in various measuring distances
Only if available: controls the programmable controller PI 6000
17
IMPAC pyrometer IP 140
10.5
Beginning
Before using the software, the serial interface connected to the pyrometer has to be selected under
the Computer icon. For two devices using the RS232 interface, two PC interfaces must be used.
10.6
Number of devices
With a click on “number of devices” InfraWin changes to the display of 1 or 2 devices. If 2 devices
are selected, always 2 windows are displayed for settings or evaluation.
10.7
Basic settings
Under pyrometer parameters all preset values can
be displayed and modified if necessary.
The window pyrometer parameter contains all parameter
settings described in 9, Parameter descriptions / settings.
Choose the correct setting for your application, the actual
setting is displayed.
Notes:
• “Basic range” displays the total range of the pyrometer
automatically and can not be changed.
• Under “Material“ you have the possibility to store the
names of different measuring objects with their emissivity
values and to recall them from the list.
• Choose whether the temperature should be displayed in
°C (Celsius) or °F (Fahrenheit).
• If the pyrometer is equipped with a
laser targeting light the laser icon
( ) is visible. A click on the laser
targeting light icon turns the laser
targeting light on or off at this point. After approx. two minutes the laser targeting light is switched off
automatically.
• After switching over to “man”, you can decide if the off-set compensation for the ambient temperature
should be activated (also see 9.2 Compensation of ambient temperature). The corresponding data
field T(amb) is then activated so that the ambient temperature value can be entered. In the “auto“ mode
position, the device assumes that the ambient temperature of the measured object is equal to that of the
pyrometer.
The open / save button enable to store and recall own pyrometer configurations.
„1 meas.“ shows the current measuring temperature in the pyrometer parameters
window for approx. 1 second.
A click on the “Test” icon opens a window that
allows the direct communication with the pyrometer via the interface commands (see section 14, Data format UPP®).
After entering an interface command (00 is the
adjusted address ex works, “ms“ is the command “reading temperature value“) and a click
on “Send“ the following window is opened:
This window already shows the answer of the
pyrometer in 1/10°. The actual temperature
reading is 325.7°C.
“Len“ indicates the length of the answered data string, incl. Carriage Return (Chr(13)).
In the lower part of the window the connection with the preset baud rate can be checked. Here the command
was send 500 times with 19200 baud. It has taken 4.56 seconds without transmission errors.
Note:
18
If the pyrometer parameters window displayed, changing of settings on the pyrometer
is blocked.
IMPAC pyrometer IP 140
10.8
Measurement color bar
This window displays:
• current temperature, graphically as color bar
and numerically
• temperature range or adjusted sub range
• file size and quantity of the measured values
of the current measurement
• emissivity ε
• the internal temperature of the instrument (Tint)
• minimum (Tmin) and maximum values (Tmax)
• temperature of the limit contacts
The color bar display shows the span of the temperature
range or the adjusted sub-range. Entering temperature
values in the white fields on the left and right side of the
color bar, limits for the color change of the color bar can be
set. These limits can also be changed by moving the small
bar with the PC mouse. The color bar displays temperatures within the two limits in green color, outside the limits
in red color.
The targeting light ( ) can be switched
on or off at this point is the pyrometer is
equipped with it.
In addition, there is an input field ε for the emissivity in the window. If the emissivity is changed, the temperature change connected with this can be read off directly.
Emi: AutoFind: If the true temperature of the
measured object is known, you can calculate
the emissivity of the measured object using the
"Emi: AutoFind“ function:
• A measured temperature is displayed with
the current set emissivity (in this example
100%) (here: 824°C).
• If you press “Emi: Autofind“ a window will open which allows
you to enter the "true" temperature.
• Once the temperature entry has been entered and confirmed with "OK", InfraWin
will then calculate the emissivity which occurs with the new temperature. This is
displayed immediately and can be used for further temperature measurement.
10.9
Measurement online trend
This window displays:
• temperature as graphical diagram
• current temperature
• quantity of the measured values
and file size of the current measurement
The example shows a sample reading over
the period of approx. 10 seconds with a temperature range between 75 and 550°C. The
final temperature (at the end of the reading) is
244.3°C.
If the pyrometer is
equipped with a laser
targeting light ( ) this can
be switched on or off.
19
IMPAC pyrometer IP 140
•
•
•
With “Mark zone“ a temperature range can color marked for easier recognition.
Setting a temperature under “Threshold“ prevents the recording of values above or below this temperature to keep the file size small.
With “Scaling trend“ the view of the temperature range can be limited.
Note:
10.10
The measuring values of “measurement color bar” or “measurement online trend” are
automatically saved as "standard.i12". Should you need to edit the data later, you
need to save the file as another .i12-file because old values are over-written when a
new measurement is taken.
Files from older program versions (.i10-files) can be opened and saved as .i12.
Listing (analyzing)
For analyzing the measured values in
this field all measured data appears in
a numeric list.
The date beside the time gives more exactly
values to see what happened on time units
smaller 1 s. The value specifies the time in
seconds after midnight (0:00 h). The amount of
data depends on the frequency that readings
were taken (settings at 10.13 PC sampling
rates). As the amount of data increases, so
does the amount of storage space required to
save it. In order to save room, all .i12 data files
are stored by a binary code.
10.11
Output .TXT file (analyzing)
The same file as under „Output listing” may be converted into a text file and can be easily opened,
for example with EXCEL. With the standard import settings EXCEL automatically formats the columns accordingly (tabulator as separators).
10.12
Trend output (analyzing)
The graph’s curve depicts the temperature change over time within
the specified temperature range.
Additionally, other information appears in
this window; such as recorded time (x-axis)
and temperature in degrees (y-axis) as well
as the time and temperature at the vertical
cursor line which can be dragged with the
mouse.
Selecting the Trend output initially causes
all the saved data to be displayed.
If the data exceeds an amount that can be
represented reasonably, you may “Zoom“ in
on a partial segment using the mouse (such
as the segment represented in the example).
Under “Total” you can return to the representation of the entire curve.
Note:
20
The last reading is saved in the standard.i12 file and automatically appears in this
form upon opening Listing or Trend output.
If file open was loaded using another file, the previous file will be overwritten and
replaced by the standard.i12 file.
IMPAC pyrometer IP 140
10.13
PC sampling rate (time interval between two measurements)
This function sets a time interval. After each interval one measured value is stored on the PC. The
bigger the time interval the smaller will be the
stored file. This function is mainly used for long
term measurements.
10.14
Spot size calculator
The spot size calculator is only used for pyrometers with fixed optics. After input of the aperture
and the main spot size, the input of interim values it calculates spot sizes in different measuring
distances of the fixed optics.
11
Transport, packaging, storage
With faulty shipping the instrument can be damaged or destroyed. To transport or store the instrument,
please use the original box or a box padded with sufficient shock-absorbing material. For storage in humid
areas or shipment overseas, the device should be placed in welded foil (ideally along with silika gel) to protect it from humidity.
The pyrometer is designed for a storage temperature of -20 to 70°C with non-condensing conditions. A storing out of these conditions can damage or malfunction the pyrometer.
12
Maintenance
12.1
Safety
Attention during pyrometer services: Should the pyrometer be integrated in a running machine process the
machine should be switched off and secured against restart before servicing the pyrometer.
12.2
Service
The pyrometer does not have any parts which require regular service, only the lens has to be kept clean.
The lens can be cleaned with a soft cloth in combination with alcohol (do not use acid solutions or dilution).
Also standard cloths for cleaning glasses or photo objectives can be used.
12.3
Optics replacement
The pyrometers of series 140 are equipped with a focusable optics. This optics can be changed against
another. For replacement optics for different measuring distances can be used without recalibration of the
instrument. Replacement can be necessary if the lens is scratched
or the pyrometer will be used for other measuring distances.
Replacement:
Only the lens will be replaced for changing the focusable optics. The
fixing ring has to be removed with a suitable objective wrench. After
removing the old lens, put in the new one with the convex side to the
front. Fix the lens with a new fixing ring. On the inside of this ring is
the sticker with the optics data.
Lens
Fixing ring
Sticker with
optics data
For differentiation they are marked with a color mark at the border of the lens:
Focusable optics 0-P (measuring distance 70 ... 90 mm)
(without color mark)
Focusable optics 1-P (measuring distance 100 ... 133 mm)
(pink)
Focusable optics 2-P (measuring distance 190 ... 340 mm)
(black)
Focusable optics 3-P (measuring distance 350 ... 2600 mm)
(blue)
21
IMPAC pyrometer IP 140
13
Trouble shooting
Before sending the pyrometer for repair, try to find the error and to solve the problem with the help of the
following list.
Temperature indication too low
• Incorrect alignment of the pyrometer to the object
⇒ New correct alignment to achieve the max. temperature signal (see 6)
• Measuring object smaller than spot size
⇒ check measuring distance, smallest spot size is at nominal measuring distance (see 7)
• Measuring object is not always in the measuring spot of the pyrometer
⇒ Use max. value storage (see 9.4).
• Emissivity set too high
⇒ Set lower correct emissivity corresponding to the material (see 9.1)
• Lens contaminated
⇒ Clean lens carefully (see 12.2)
Temperature indication too high
• Emissivity set too low
⇒ Set lower correct emissivity corresponding to the material (see 9.1)
• The measurement is influenced by reflections of hot machine parts
⇒ Use mechanical construction to avoid the influence of the interfering radiation
Measuring errors
• Indicated temperature is decreasing during the use of the pyrometer, contamination of the lens
⇒ Clean lens. Recommendation: use of air purge (see 12.2, 5.1)
• Indicated temperature is decreasing during the use of the pyrometer, although the air purge unit is used.
Probably compressed air is not clean or air failed
⇒ Clean the lens and use clean, dry and oil free compressed air
• Air contamination in the sighting path between pyrometer and object
⇒ Change position of the pyrometer with a clean sighting path (if necessary use a ratio pyrometer)
• HF-interferences
⇒ Correct the connection of the cable shield (see 4)
• Instrument overheated
⇒ Use cooling jacket with air or water cooling (see 5.1)
• Temperature Indication is fluctuating, probably caused by changing emissivity
⇒ Wrong pyrometer type, use of ratio pyrometer recommended
Laser targeting light
• Laser targeting light fails
⇒ Instruments max. temperature is exceeded. Use cooling jacket (see 5.1)
Note:
22
The wavelength band of the IP 140 reacts at low measuring temperatures to incandescent lamps or very bright daylight (not valid for fluorescent tube). For a correct
measurement strong external light to the measured object should be avoided.
IMPAC pyrometer IP 140
14
Data format UPP® (Universal Pyrometer Protocol)
Via interface and a suitable communication software or via “Test” function of the InfraWin software (see 10.7
Basic settings Æ Test) commands can be exchanged directly with the pyrometer.
The data exchange occurs in ASCII format with the following transmission parameters:
The data format is: 8 data bits, 1 stop bit, even parity (8,1,e)
The device responds to the entry of a command with: output (e.g. the measuring value) + CR (Carriage Return, ASCII 13), to pure entry commands with "ok" + CR.
Every command starts with the 2-digit device address AA (e.g. "00"). This is followed by 2 small command
letters (e.g. "em" for level of emissivity ε), finished with CR
This is followed, if necessary for that command, by the ASCII parameter "X". If this parameter "X" is omitted,
then the device resets with the current parameter.
A „?“ after the small command letters answers with the respective settings (only at setting commands, not at
enquiry commands).
Example:
Entry: “00em“ + <CR>
The emissivity setting (ε) of the device with the address 00 is returned
Answer: “0970“ + <CR> means Emissivity = 0.97 or 97.0%
Description
Reading temperature
value:
Command
AAms
Reading temperature
value repeated:
Emissivity:
Ambient temperature
compensation:
AAmsXXX
Exposure time t90:
AAezX
Clear times of the
maximum value
storage:
AAlzX
External clearing:
Analog output:
Reading basic
temperature range:
AAlx
AAasX
AAmb
Reading temperature
sub range:
AAme
Setting of temperature
sub range:
Address:
AAm1XXXXYYYY
AAemXXXX
AAutXXXX
AAgaXX
Parameters
Output: XXXXX (dec., in 1/10 °C or °F)
(77770 = Instrument’s temperature too high or
chopper wheel rotates with wrong speed
88880 = temperature overflow)
XXX = 000...999 (XXX = number of measuring values)
XXXX = (0010 ... 1000‰) (decimal)
XXXX = value of ambient temperature, 4-digit, hex
XXXX e.g. FFEC corresponds to -20 degrees
- 99dez = FF9Dhex means: automatic, no manual
compensation
X = 0 ... 6 (decimal)
0 = intrinsic time constant of the device
1 = 0.01 s
4 = 1.00 s
2 = 0.05 s
5 = 3.00 s
3 = 0.25 s
6 = 10.00 s
X = 0 ... 9 (dec.)
0 = Maximum value storage off
1 = 0.01 s
4 = 1.00 s
7 = external deletion
2 = 0.05 s
5 = 5.00 s
8 = automatically deletion
3 = 0.25 s
6 = 25.00 s 9 = Hold
Clearing the max. value storage (only with lz = 7, external)
X = 0 or 1
0 = 0 - 20 mA; 1 = 4 - 20 mA
Output: XXXXYYYY (hex 8-digit, °C or °F)
XXXX = beginning of temp. range
YYYY = end of temp. range
Output: XXXXYYYY (hex 8-digit, °C or °F)
XXXX = beginning of temp. range
YYYY = end of temp. range
XXXX (hex 4-digit) beginning of temp. range (°C or °F)
YYYY (hex 4-digit) end of temp. range (°C or °F)
XX = (00 ... 97)
00 ... 97 = regular device addresses
99 = Global address with response
98 = Global address without response
(only setting commands!)
23
IMPAC pyrometer IP 140
Baud rate:
AAbrX
Temp. display °C / °F
Wait time:
Internal temperature:
Max. internal
temperature:
Error status:
AAfhX
AAtwXX
AAgt
AAtm
Laser targeting light:
AAlaX
Reading interface:
Lock keyboard:
AAin
AAlkX
Reading parameters:
AApa
Device type:
Serial number:
Device type /
software version:
AAna
AAsn
AAve
Detailed Software
version:
Reference number:
AAvs
AAfs
AAbn
X=1...6 or 8 (dec.)
1 = 2400 baud
5 = 38400 baud
2 = 4800 baud
6 = 57600 baud
3 = 9600 baud
(7 is not available)
4 = 19200 baud
8 = 115200 baud
Output: X = 0: display in °C; X = 1: display in °F
XX = 00 ... 99 (decimal, in bit time of the current baud rate)
Output: XXX (dec. 000 ... 099°C, 032 ... 210°F
Output: XXX (dec. 000 ... 099, always in °C)
Output: XX;
XX=00…FF (00 = no error)
(01…FF: error code for LumaSense service)
X = 0 switch off laser
X = 1 switch on laser
Output: 1 or 2 (1 = RS232, 2 = RS485)
X = 0 ... 3
1 = lock lk1, removal with command lk0 or power off-on
0 = removal of lock lk1
3 = continuous lock lk3, removal only with command lk2
2 = removal of lock lk3
Output 11-digit, decimal:
Digit 1 und 2 (10...99 or 00): Emissivity
Digit 3 (0 ... 6): Exposure time
Digit 4 (0 ... 8): Clear time max. storage
Digit 5 (0 ... 1): Analog output
Digit 6 und 7: (00 ... 98): Internal temperature
Digit 8 und 9 (00 ... 97): Address
Digit 10 (0 ... 6 or 8): Baud rate
Digit 11 (0,1, 3): Keyboard lock
Output: “IP 140” (16 ASCII-characters)
Output: XXXXX (dec. 5-digit)
Output: XXYYZZ (6-digit decimal)
XX = 63 (IP 140)
YY = Month of software version
ZZ = Year of software version
tt.mm.yy XX.YY
tt = day; mm = month; yy = year; XX.YY = software version
Output: XXXXXX (hex 6-digit)
Note: the letter “l” means the lower case letter of “L”.
Additional instruction for the RS 485 interface:
Requirements to the master system during half-duplex operation:
1. After an inquiry, the bus should be switched into a transmission time of 3 bits
(some older interfaces are not fast enough for this).
2. The pyrometer's response will follow after 5 ms at latest.
3. If there is no response, there is a parity or syntax error and the inquiry has to be repeated.
24
IMPAC pyrometer IP 140
15
Reference numbers
15.1
Reference numbers instruments
Temperature range
MB 4:
50 ... 400°C
MB 5.5:
75 ... 550°C
MB 7:
100 ... 700°C
MB 12:
160 ... 1200°C
MB 13:
200 ... 1300°C
With laser pilot light
3 875 500
3 875 520
3 875 540
3 875 560
3 875 580
With thru-lens view finder
3 875 510
3 875 530
3 875 550
3 875 570
3 875 590
Ordering note:
When ordering please select one focusable optics (0, 1, 2 or 3) (see section 7, Optics).
A connection cable is not included in scope of delivery and has o be ordered separately.
15.2
Reference numbers accessories:
3 848 210
3 848 250
3 848 260
3 848 270
Optics 0-P (70 ... 90 mm)
Optics 1-P (100 ... 133 mm)
Optics 2-P (190 ... 340 mm)
Optics 3-P (350 ... 2600 mm)
3 820 340
3 820 530
3 820 540
3 820 830
3 820 840
3 820 550
3 820 330
3 820 500
3 820 510
3 820 810
3 820 820
3 820 520
3 820 740
3 820 750
Connection cable, length 5 m, 90° connector
Connection cable, length 10 m, 90° connector
Connection cable, length 15 m, 90° connector
Connection cable, length 20 m, 90° connector
Connection cable, length 25 m, 90° connector
Connection cable, length 30 m, 90° connector
Connection cable, length 5 m, straight connector
Connection cable, length 10 m, straight connector
Connection cable, length 15 m, straight connector
Connection cable, length 20 m, straight connector
Connection cable, length 25 m, straight connector
Connection cable, length 30 m, straight connector
Connection cable, length 5 m, straight connector, temperature resistant up to 200°C
Connection cable, length 5 m, 90° connector, temperature resistant up to 200°C
3 834 280
3 834 270
3 835 230
3 837 290
3 835 060
3 834 140
3 837 240
3 835 450
3 843 520
Adjustable mounting angle
Ball and socket mounting
Air purge
Cooling jacket, stainless steel
Air purge for cooling jacket
Heavy ball and socket mounting for cooling jacket
Cooling plate
90° mirror with quartz glass window
Scanner SCA 140, (scanning angle 0 ... 12°, scanning frequency 1 ... 5 Hz), with quartz glass
window
Air purge for scanner SCA 140
3 835 290
3 826 500
Power supply for DIN rail mounting NG DC (100 to 240 V AC ⇒ 24 V DC, 1 A)
Power supply NG 2D, as NG 0D: additionally with 2 limit switches (not for US sale)
LED digital display DA 4000-N
LED digital display DA 4000: with 2 limit switches
LED digital display DA 6000-N: with possibility for pyrometer parameter settings for digital
IMPAC pyrometers; RS232 interface
LED digital display DA 6000-N: with possibility for pyrometer parameter settings for digital
IMPAC pyrometers; RS485 interface
LED digital display DA 6000; DA 6000-N additional with 2 limit switches and analog input and
output, RS232 interface
LED digital display DA 6000; DA 6000-N additional with 2 limit switches and analog input and
output, RS485 interface
HT 6000, portable battery driven indicator and instrument for pyrometer parameter setting
3 826 510
PI 6000: PID programmable controller, very fast, for digital IMPAC pyrometers
3 825 430
Ι-7520, RS232 ⇔ RS485 converter
3 852 290
3 852 550
3 890 640
3 890 650
3 890 560
3 890 570
3 890 520
3 890 530
25
IMPAC pyrometer IP 140
Index
A
L
Accessories (optional) ........................................10
Address...............................................................17
Ambient temperature ............................................7
Ambient temperature compensation...................15
Analog output......................................................17
Analyzing devices, additional .............................10
Appropriate use ....................................................7
Laser targeting light ............................................. 7
Listing (analyzing) .............................................. 21
B
Basic settings......................................................19
Baud rate ............................................................17
C
Clear time ...........................................................16
Color mark ..........................................................23
Connection cable ..................................................7
Converter ..............................................................9
D
Data format UPP® ...............................................24
Dimensions ...........................................................6
E
Electromagnetic requirements..............................8
Emi: AutoFind .....................................................20
Emissivity............................................................15
Error Status.........................................................18
Exposure time.....................................................16
M
Maintenance ...................................................... 22
Maximum value storage....................................... 9
Measurement online trend ................................. 20
Measuring distance............................................ 12
O
Online trend ....................................................... 20
Operating mode contact ...................................... 8
Optics................................................................. 12
Optics replacement ............................................ 22
P
Parameter descriptions / settings ...................... 15
Pin assignment of the male socket ...................... 8
Pyrometer parameters ....................................... 19
R
Reference numbers ........................................... 26
S
Focusable optics.................................................12
Safety................................................................... 7
Scope of delivery ................................................. 7
Serial interface ................................................... 13
Shield ................................................................... 8
Sighting .............................................................. 11
Software............................................................. 18
Subrange ........................................................... 17
H
T
Hold function.........................................................9
Temperature display .......................................... 17
Temperature range ............................................ 20
Test .................................................................... 19
Test function ...................................................... 15
Thru-lens view finder.......................................... 11
Time interval ...................................................... 22
Transport, packaging, storage ........................... 22
Trend output (analyzing).................................... 21
Trouble shooting ................................................ 23
TXT file............................................................... 21
F
I
i12 .................................................................21, 22
InfraWin ..............................................................18
Installation, electrical ............................................8
Installation, mechanical ......................................10
Instrument settings .............................................13
Interface................................................................9
Interface commands ...........................................19
Interface settings ................................................18
Internal temperature ...........................................18
K
Key panel operation............................................13
U
UPP® data format............................................... 24
W
Wait time ............................................................ 17
26
IMPAC-Pyrometer IP 140
Inhaltsverzeichnis
Allgemeines ........................................................................................................................................... 29
Informationen zur Betriebsanleitung........................................................................................................ 29
Haftung und Gewährleistung................................................................................................................... 29
Symbolerklärung / Bezeichnungen.......................................................................................................... 29
Terminologie............................................................................................................................................ 29
Urheberschutz ......................................................................................................................................... 29
Entsorgung / Außerbetriebnahme ........................................................................................................... 29
1
Technische Daten.................................................................................................................................. 30
1.1
Abmessungen ............................................................................................................................. 31
2
Übersicht ................................................................................................................................................ 31
2.1
Bestimmungsgemäße Verwendung............................................................................................ 32
2.2
Lieferumfang ............................................................................................................................... 32
3
Sicherheit ............................................................................................................................................... 32
3.1
Allgemeines................................................................................................................................. 32
3.2
Laserpilotlicht .............................................................................................................................. 32
3.3
Elektrischer Anschluss ................................................................................................................ 32
4
Elektrische Installation ......................................................................................................................... 33
4.1
Pin-Belegung des Flanschsteckers auf der Rückseite des Pyrometers ..................................... 33
4.1.1
Stecker-Pin J ............................................................................................................... 33
4.2
Allgemeinhinweise zum Anschluss des Pyrometers an einen Rechner ..................................... 34
4.2.1
Anschluss an Schnittstelle RS232............................................................................... 34
4.2.2
Anschluss an Schnittstelle RS485............................................................................... 34
4.3
Anschluss zusätzlicher Auswertegeräte ..................................................................................... 35
5
Mechanische Installation...................................................................................................................... 35
5.1
Zubehör (optional)....................................................................................................................... 35
6
Visiereinrichtungen ............................................................................................................................... 36
6.1
Durchblickvisier ........................................................................................................................... 36
6.2
Laserpilotlicht .............................................................................................................................. 36
7
Optik ....................................................................................................................................................... 36
7.1
Einstellen auf den benötigten Messabstand ............................................................................... 37
8
Geräteeinstellungen .............................................................................................................................. 38
8.1
Einstellungen am Gerät............................................................................................................... 38
8.2
Anzeigen und Einstellen der Parameter ..................................................................................... 38
8.3
Wahl der seriellen Schnittstelle ................................................................................................... 38
8.4
Testfunktion................................................................................................................................. 39
8.5
Werkseinstellungen..................................................................................................................... 39
9
Parameterbeschreibung / Einstellungen............................................................................................. 39
9.1
Emissionsgrad ε (Emi) ................................................................................................................ 39
9.2
Umgebungstemperaturkompensation (ta) .................................................................................. 40
9.3
Erfassungszeit (t90) .................................................................................................................... 40
9.4
Löschzeit des Maximalwertspeichers (tClear) ............................................................................ 40
9.5
Analogausgang (mA) .................................................................................................................. 41
9.6
Teilmessbereich (from / to) ......................................................................................................... 41
9.7
Adresse (Adr) .............................................................................................................................. 41
9.8
Baudrate (kBaud) ........................................................................................................................ 42
9.9
Temperaturanzeige (C / F).......................................................................................................... 42
9.10 Wartezeit (tw) .............................................................................................................................. 42
9.11 Maximale Innentemperatur (MaxIntTemp).................................................................................. 42
9.12 Fehler-Status (Status) ................................................................................................................. 42
27
IMPAC-Pyrometer IP 140
10
Einstellungen über Schnittstelle / Software ....................................................................................... 42
10.1 Anschluss des Pyrometers an einen PC..................................................................................... 42
10.2 Installation ................................................................................................................................... 42
10.3 Programmstart ............................................................................................................................ 42
10.4 Das Menü .................................................................................................................................... 43
10.5 Vorbereitung................................................................................................................................ 43
10.6 Anzahl Pyrometer........................................................................................................................ 43
10.7 Grundeinstellungen ..................................................................................................................... 43
10.8 Messung (Farb-Balken)............................................................................................................... 44
10.9 Messung (Online-Grafik) ............................................................................................................. 45
10.10 Tabelle (Auswertung) .................................................................................................................. 45
10.11 Ausgabe .TXT-Datei (Auswertung) ............................................................................................. 46
10.12 Ausgabe Grafik (Auswertung) ..................................................................................................... 46
10.13 PC-Aufnahmerate (Zeitintervall zwischen zwei Messungen)...................................................... 46
10.14 Messfeld-Rechner ....................................................................................................................... 46
11
Transport, Verpackung, Lagerung....................................................................................................... 46
12
Wartung .................................................................................................................................................. 47
12.1 Sicherheit .................................................................................................................................... 47
12.2 Allgemeines................................................................................................................................. 47
12.3 Austausch der Optik.................................................................................................................... 47
13
Fehlerdiagnose ...................................................................................................................................... 47
14
Datenformat UPP® (Universelles Pyrometer-Protokoll) .................................................................... 48
15
Bestellnummern .................................................................................................................................... 50
15.1 Bestellnummern Geräte .............................................................................................................. 50
15.2 Bestellnummern Zubehör............................................................................................................ 50
Stichwortverzeichnis..................................................................................................................................... 51
28
IMPAC-Pyrometer IP 140
Allgemeines
Informationen zur Betriebsanleitung
Wir beglückwünschen Sie zum Kauf dieses hochwertigen und leistungsfähigen IMPAC-Pyrometers.
Lesen Sie diese Betriebsanleitung mit allen Hinweisen zu Sicherheit, Bedienung und Wartung bitte sorgfältig
Schritt für Schritt durch. Sie dient als wichtige Informationsquelle und Nachschlagewerk für Installation und
Betrieb des Gerätes. Zur Vermeidung von Bedienungsfehlern muss diese Anleitung so aufbewahrt werden,
dass jederzeit darauf zugegriffen werden kann. Die allgemeinen Sicherheitsbestimmungen (siehe Kap. 3,
Sicherheit) müssen bei Betrieb des Gerätes unbedingt eingehalten werden.
Neben dieser Betriebsanleitung gelten die Betriebsanleitungen der mitbenutzten Komponenten. Die darin
enthaltenen Hinweise – insbesondere Sicherheitshinweise – sind zu beachten.
Sollten weitergehende Fragen auftreten, steht Ihnen unser technischer Kundendienst unter der Rufnummer
+49 (0)69 973 73-0 in D-60326 Frankfurt telefonisch gerne zur Verfügung.
Haftung und Gewährleistung
Alle Angaben und Hinweise für die Bedienung, Wartung und Reinigung dieses Gerätes erfolgen unter Berücksichtigung unserer bisherigen Erfahrung nach bestem Wissen.
LumaSense Technologies übernimmt keine Haftung für die in diesem Handbuch aufgeführten Beispiele und
Verfahren oder für Schäden, die daraus eventuell entstehen könnten oder für den Fall, dass der Inhalt dieses Dokuments möglicherweise unvollständig oder fehlerhaft ist. LumaSense Technologies behält sich das
Recht vor, Änderungen an diesem Dokument und den darin beschriebenen Produkten vorzunehmen, ohne
die Verpflichtung einzugehen, irgendeine Person über solche Änderungen zu informieren.
LumaSense Technologies gibt auf die Pyrometer der Serie 140 eine Gewährleistung von zwei Jahren ab
Datum der Lieferung. Diese bezieht sich auf Fabrikationsfehler sowie Fehler, die sich während des Betriebes
einstellen und auf einen Fehler der Firma LumaSense Technologies hinweisen. Die Gewährleistung erlischt,
wenn das Gerät ohne vorherige schriftliche Zustimmung von LumaSense zerlegt oder modifiziert wurde.
Die Windows-Software wurde unter diversen Windows-Betriebssystemen in mehreren Sprachen nach bestem Wissen getestet. Es kann jedoch nicht grundsätzlich ausgeschlossen werden, dass es eine Konfiguration aus PC und Windows-Betriebssystem oder andere Umstände gibt, in denen sie nicht einwandfrei arbeitet.
Auf den Einsatz der PC-Software können keine Haftungs- oder Gewährleistungsansprüche hergeleitet werden. Jede Haftung für direkte, indirekte, verursachte oder gefolgerte Schäden, die durch die Verwendung
dieses Programms entstehen könnten, ist ausgeschlossen.
Symbolerklärung / Bezeichnungen
Hinweis: Das Hinweissymbol kennzeichnet Tipps und besondere nützliche Informationen
dieser Betriebsanleitung. Alle Hinweise sollten im Interesse einer effektiven Bedienung des
Gerätes beachtet werden.
Sicherheitshinweis Laserstrahlung:
Weist auf die Gefahren eines eingebauten Laserpilotlichts hin.
Achtung: Das Achtung-Symbol kennzeichnet besondere Informationen, die für eine
korrekte Temperaturmessung nötig sind
MB
Abkürzung für Messbereich
Terminologie
Die verwendete Terminologie bezieht sich auf die VDI- / VDE-Richtlinie 3511, Blatt 4.
Urheberschutz
Alle Unterlagen sind im Sinne des Urheberrechtgesetzes geschützt. Weitergabe sowie Vervielfältigung von
Unterlagen, auch auszugsweise, Verwertung und Mitteilung ihres Inhaltes sind nicht gestattet, soweit nicht
ausdrücklich zugestanden. Zuwiderhandlungen sind strafbar und verpflichten zu Schadenersatz.
Alle Rechte der Ausübung von gewerblichen Schutzrechten behalten wir uns vor.
Entsorgung / Außerbetriebnahme
Nicht mehr funktionsfähige IMPAC-Pyrometer sind gemäß den örtlichen Bestimmungen für Elektro- / Elektronikmaterial zu entsorgen.
29
IMPAC-Pyrometer IP 140
1
Technische Daten
Grundmessbereiche:
Interne Messwertverarbeitung:
50 ... 400°C
(MB 4)
160 ... 1200°C (MB 12)
75 ... 550°C
(MB 5.5)
200 ... 1300°C (MB 13)
100 ... 700°C
(MB 7)
Beliebig innerhalb des Grundmessbereichs einstellbar
mit Mindestmessbereichsumfang 51°C
Wechsellichtsignal, wird digitalisiert
Spektralbereich:
IR-Detektor:
2 ... 2,8 µm
PbS
Spannungsversorgung:
Leistungsaufnahme:
Analogausgang:
24 V AC oder DC (14 ... 30 V AC oder DC) (AC: 48 ... 62 Hz)
Max. 6 W
0 ... 20 mA oder 4 ... 20 mA (linear), umschaltbar;
Teststrom 10 mA bzw. 12 mA auf Tastendruck
0 ... 500 Ω
RS232 oder RS485 adressierbar (halbduplex), umschaltbar;
Baudrate 2400 bis 115200 Bd
0,1°C an Schnittstelle und Display;
< 0,03% des eingestellten Teilmessbereichs am Analogausgang
Versorgung, Analogausgang und digitale Schnittstelle sind
gegeneinander galvanisch getrennt
Grüne LED
Beleuchtetes LC-Display zur Temperaturanzeige oder Parametereinstellung
Teilmessbereich:
Bürde:
Digital-Schnittstelle:
Auflösung:
Isolation:
Betriebsanzeige:
LC-Anzeige:
Parameter:
Emissionsgrad:
Erfassungszeit t90:
Maximalwertspeicher:
Bereitschaftskontakt:
Messunsicherheit:
(bei ε=1, t90=1 s, TUmg.=10...40°C)
Am Gerät oder über Schnittstelle einstellbar bzw. ablesbar:
Emissionsgrad ε, Erfassungszeit t90, 0 ... 20 oder 4 ... 20 mAUmschaltung für Analogausgang, Teilmessbereich, Löschzeiten für Maximalwertspeicher, automatisches oder externes Löschen des Maximalwertspeichers, Adresse, Baudrate, Wartezeit tW
Am Gerät oder über Schnittstelle ablesbar:
Messtemperatur, Geräteinnentemperatur.
10 ... 100% einstellbar im Gerät oder über Schnittstelle in Stufen von 0,1%
1,5 ms (mit dynamischer Anpassung bei kleinen Signalen);
einstellbar auf 0,01 s; 0,05 s; 0,25 s; 1 s; 3 s; 10 s
Eingebauter Einfach- bzw. Doppelspeicher. Löschen durch eingestellte Zeit tclear
(off; 0,01 s; 0,05 s; 0,25 s; 1 s; 5 s; 25 s), extern, über Schnittstelle oder
auch automatisch bei neuem Messgut
max. 0,15 A (nur aktiv bei automatischem Löschen oder tclear ≥ 0,25 s)
Bis 400°C:
2°C
Über 400°C: 0,3% vom Messwert in °C + 1°C
(Hinweis: das Pyrometer muss 30 min. in Betrieb sein, bevor diese Werte gelten)
Wiederholbarkeit:
0,1% vom Messwert in °C + 1°C
(bei ε=1, t90=1 s, TUmg.=10...40°C)
Zul. Umgebungstemperatur:
Zul. Lagertemperatur:
Schutzart:
Gewicht:
Gehäuseabmessung:
Bestandene EMV-Prüfungen:
Visiereinrichtung:
30
0 ... 53°C
- 20 ... 60°C
IP65 nach DIN 40050
ca. 550 g
siehe Kap. 1.1
Entsprechend den EU-Richtlinien für elektromagnetische Verträglichkeit
Laserpilotlicht (Laserklasse 2, max. Laserleistung < 1 mW, 630-660 nm)
oder eingebautes parallaxenfreies Durchblickvisier
IMPAC-Pyrometer IP 140
1.1
Abmessungen
Pyrometer mit
Durchblickvisier:
Pyrometer mit
Laserpilotlicht:
Alle Maße in mm
2
Übersicht
7
8
1
9
2
10
3
4
1
2
3
4
5
6
5
Vario-Optik (mit Aufkleber mit Optikangaben)
4 Gewinde zum Befestigen des Pyrometers
oder von Zubehörteilen
Montageschiene
Typenschild
LC-Display
Ausziehbarer Rückwanddeckel
11
6
12
7
Schrauben für Rückwanddeckel
(3 mm Innensechskant)
8 Laserpilotlicht-Ein- / Ausschalter (oder parallaxefreies Durchblickvisier, je nach Gerätetyp)
9 Kontrollleuchte für Betriebszustand oder
Laser (bei Geräten mit Laserpilotlicht)
10 Flanschstecker für elektrische Anschlüsse
11 LC-Display, ausgezogen
12 Einstelltasten
Achtung: Die Strahlungstemperatur im Messfeld des Pyrometers darf nicht mehr als 150°C
über dem Ende des Grundmessbereichs liegen, da sonst der Temperatursensor
Schaden nehmen kann.
31
IMPAC-Pyrometer IP 140
2.1
Bestimmungsgemäße Verwendung
Das IP 140 ist ein digitales Infrarot-Messgerät zur berührungslosen Temperaturmessung an Metallen, Keramik, Graphit etc. Es stehen 5 Temperaturbereiche zwischen 50 und 1300°C zur Verfügung.
2.2
Lieferumfang
Gerät mit Durchblickvisier oder Laserpilotlicht, Optik nach Wahl, PC-Software InfraWin, Innensechskantschlüssel 3 mm, Betriebsanleitung.
Hinweis: Ein Anschlusskabel ist nicht im Lieferumfang enthalten und muss separat
bestellt werden (siehe Kap. 15, Bestellnummern).
3
Sicherheit
Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über wichtige Sicherheitsaspekte.
Zusätzlich sind in den einzelnen Kapiteln konkrete Sicherheitsaspekte zur Abwendung von Gefahren gegeben und mit Symbolen gekennzeichnet. Darüber hinaus sind am Gerät befindliche Schilder und Beschriftungen zu beachten und in ständig lesbarem Zustand zu halten.
3.1
Allgemeines
Jede Person, die damit beauftragt ist, Arbeiten am oder mit dem Gerät auszuführen, muss die Betriebsanleitung vor Beginn gelesen und verstanden haben. Dies gilt auch, wenn die betreffende Person mit einem solchen oder ähnlichen Gerät bereits gearbeitet hat oder durch den Hersteller bereits geschult wurde.
Das Pyrometer darf nur zu dem in der Anleitung beschriebenen Zweck benutzt werden. Es wird empfohlen,
nur das vom Hersteller angebotene Zubehör zu verwenden.
3.2
Laserpilotlicht
Die Pyrometer können zum leichteren Ausrichten auf das Messobjekt mit einem Laserpilotlicht ausgestattet
sein. Dieses strahlt ein sichtbares rotes Licht mit einer Wellenlänge zwischen 630 und 660 nm aus und hat
eine maximale Leistung von unter 1 mW. Der Laser ist eingestuft als Produkt der Laserklasse 2.
Achtung: Nicht in den Laserstrahl blicken!
Laserklasse 2 nach IEC 60825-1-3-4
Hinweis: Die am Gerät angebrachten Warnschilder sollten möglichst auch nach der Montage
des Gerätes gut sichtbar sein.
Sicherheitsregeln:
• Niemals direkt in den Laserstrahl schauen. Der Strahl kann sicher von der Seite angesehen werden.
• Es ist sicherzustellen, dass der Strahl nicht in die Augen einer Person reflektiert wird (durch einen Spiegel oder eine glänzende Oberfläche).
3.3
Elektrischer Anschluss
Beim Anschluss zusätzlicher Geräte, die unter Netzspannung stehen (z.B. Transformatoren), sind die allgemeinen Sicherheitsrichtlinien beim Anschluss an die 230 V-Versorgung zu beachten. Netzspannung kann
beim Berühren tödlich wirken. Eine nicht fachgerechte Montage kann schwerste gesundheitliche oder materielle Schäden verursachen. Der Anschluss solcher Netzgeräte an die Netzspannung darf nur von qualifiziertem Personal durchführt werden.
32
IMPAC-Pyrometer IP 140
4
Elektrische Installation
Zum Betrieb des IP 140 wird wahlweise eine Spannung von 24 V DC oder 24 V AC (48 ... 62 Hz) benötigt
(möglicher Bereich: 14 ... 30 V). Das Gerät benötigt eine gewisse Aufwärmzeit, abhängig von Umgebungstemperatur und angelegter Versorgungsspannung, bis es betriebsbereit ist. Während dieser Zeit erscheint
auf dem Display die Anzeige „wait“. Der Analogausgang gibt in dieser Zeit 0 mA aus. Ist das Gerät Betriebsbereit, erscheint auf dem Display die aktuelle MesstemperaGrüne Kontrolltur.
Zum Ausschalten des Pyrometers ist die Spannungsversor- leuchte
gung zu unterbrechen, z.B. indem der Anschlussstecker Interne Firmwareversion für
abgezogen wird.
Mit Anlegen der Spannungsversorgung wird für etwa eine etwa 1 s
Sekunde die interne Firmware-Version im Display ange- “wait“-Anzeige
zeigt. An der Geräterückseite leuchtet die grüne Kontroll- während der
leuchte. Ist das Pyrometer mit einem Laserpilotlicht ausge- Aufwärmzeit
stattet, so blinkt die Kontrollleuchte, wenn dieses eingeschaltet ist.
Hinweis: Bei Objekttemperaturen unter 150°C und einem Emissionsgrad kleiner als 90% benötigt das Pyrometer etwa eine halbe Stunde, bis die volle Messgenauigkeit erreicht ist.
Ansonsten wird eine ausreichende Genauigkeit nach etwa 10 Minuten erreicht.
Um die Anforderungen der elektromagnetische Verträglichkeit zu erfüllen (EMV), dürfen nur abgeschirmte
Anschlusskabel verwendet werden. Die Abschirmung des Anschlusskabels wird nur auf der Pyrometerseite
angeschlossen. Auf der Seite der Spannungsquelle (Schaltschrank) bleibt die Abschirmung offen, um Masseschleifen zu verhindern.
LumaSense bietet Anschlusskabel als Zubehör an, sie sind nicht im Standard-Lieferumfang enthalten. Das
Anschlusskabel hat Leitungen für Spannungsversorgung, Schnittstelle, Analogausgang, externe Pilotlichtsteuerung und externes Löschen über Kontakt inklusive 12-poligem Steckverbinder (siehe Kap. 15, Bestellnummern). Es ist mit einem kurzen RS232-Verlängerungsstück mit 9-poligem D-Sub-Stecker für direkten
PC-Anschluss (RS232) versehen, das bei RS485 nicht verwendet wird.
4.1
Pin-Belegung des Flanschsteckers auf der Rückseite des Pyrometers
Stecker-Pin
K
A
L
B
H
J
G
F
C
D
E
M
4.1.1
Farbe
weiß
braun
grün
gelb
grau
Bedeutung
+ 24 V Versorgungsspannung (oder 24 V AC)
0 V Versorgungsspannung
+ Iausg. Analogausgang
– Iausg. Analogausgang
Pilotlicht extern einschalten (Brücke zu K)
siehe 4.1.1: Maximalwert extern löschen, Bereitrosa
schaftskontakt oder extern hold
rot
DGND (Masse für Schnittstelle)
schwarz RxD (RS232) bzw. B1 (RS485)
violett
TxD (RS232) bzw. A1 (RS485)
grau/rosa B2 (RS485) (gebrückt mit F)
rot/blau
A2 (RS485) (gebrückt mit C)
Abschirmung, nur zur Kabelverlängerung verbinden,
orange
im Schaltschrank nicht auflegen
Flanschstecker
E
F
M
D
C
G
L
B
H
J
A
K
Pin-Belegung
(Stiftseite)
Stecker-Pin J
Der Stecker-Pin J kann für 3 verschiedene Funktionen verwendet werden:
1) Bereitschaftskontakt: Während das Pyrometer sich in der Warmlaufphase befindet (nach Anlegen der
Spannungsversorgung, auf dem Display wird „wait“ angezeigt), liegt am Pin J die Versorgungsspannung
an. Diese Spannung wird über einen internen Relaiskontakt (max. 0,2 A bei 50 V) von Pin K (Spannungsversorgung) geschaltet und öffnet sich, wenn das Gerät betriebsbereit ist. Der Pin kann damit als Bereitschaftskontakt verwendet werden.
33
IMPAC-Pyrometer IP 140
2) Externes Löschen des Maximalwertspeichers : Ist das Pyrometers betriebsbereit, dient der Pin J als
Eingang für das externe Löschen des Maximalwertspeichers (siehe auch 9.4). Um den Maximalwertspeicher zu löschen, muss Pin J kurz an die Versorgungsspannung (Pin K) gelegt werden.
Die Funktion „externes Löschen“ funktioniert nur, wenn folgende Voraussetzungen erfüllt sind:
• Die Warmlaufphase muss abgeschlossen sein (keine Anzeige „wait“)
• Die Löschzeit muss auf „extern“ eingestellt sein (Einstellungen siehe 9.4 bzw. 10.7).
3) Hold-Funktion: Wird bei aktivierter Hold-Funktion (siehe 9.4 Löschzeit des Maximalwertspeichers) der
Stecker-Pin J mit Pin K verbunden, wird die Temperaturanzeige während dieser Zeit auf dem aktuellen
Wert gehalten.
4.2
Allgemeinhinweise zum Anschluss des Pyrometers an einen Rechner
Das Pyrometer verfügt über eine Schnittstelle RS232 oder RS485 (am Pyrometer umschaltbar). Die Übertragung mit RS232 ist nur über relativ kurze Distanzen möglich und elektromagnetische Störungen können
die Übertragung beeinträchtigen.
Die Übertragung mit RS485 ist weitestgehend störunanfällig, es lassen sich sehr lange Übertragungsstrecken realisieren und es können mehrere Pyrometer in einem Bussystem an eine Schnittstelle angeschlossen
werden. Steht keine RS485 am Rechner zur Verfügung, kann diese mit einem externen Konverter realisiert
werden. Dieser wandelt die RS485 in RS232 und lässt sich damit an die Standardschnittstelle anschließen.
Bei der Verwendung von RS485 Ù RS232-Konvertern ist zu beachten, dass der Konverter schnell genug
sein muss, um die Antwort des Pyrometers auf einen Befehl des Masters rechtzeitig zu erfassen. Die meisten handelsüblichen Konverter sind für schnelle Messgeräte nicht geeignet. Daher wird dringend empfohlen,
den LumaSense-Konverter Ι-7520 (Best.-Nr. 3 852 430) zu benutzen.
Weiterhin besteht bei einer zu langsamen RS485-Verbindung auch die Möglichkeit, über Schnittstelle eine
Wartezeit einzugeben, die die Antwort des Pyrometers auf einen Befehl verzögert (siehe auch 9.10 Wartezeit tw).
Anschluss an Schnittstelle RS232
Die Übertragungsgeschwindigkeit (in Baud)
der seriellen Schnittstelle ist von der Leitungslänge abhängig. Einstellbar sind Werte
zwischen 2400 und 115200 Bd.
Die zu verwendende Baudrate halbiert sich
jeweils mit der Verdoppelung der Übertragungsstrecke (siehe auch 9.8 Baudrate
(kBaud)).
Ein Richtwert bei RS232 für 19200 Bd ist:
7 m Leitungslänge.
TxD (violett)
RxD (schwarz)
DGND (rot)
E
F
G
M
D
C
L
B
Kabelverbindung
H
J
A
1
K
4
8
5
9
Anschluss an Schnittstelle RS485
M
D
C
L
B
A
K
Pyrometer 1
z.B. Adresse 00
C
M
L
B
A
K
Pyrometer 2
z.B. Adresse 01
DGND
E
F
G
M
D
H
J
B1
G
A2
F
A1
B1
DGND
E
D
H
J
A2
G
B2
F
A1
B1
E
DGND
A2
B2
Abschlusswiderstand
120 Ohm
A1
Halb-Duplex-Betrieb: A1 und A2 sowie B1 Master
und B2 sind im 12-poligen RundsteckA
verbinder des Anschlusskabels gebrückt, um
lange Stichleitungen und damit Reflektio- B
nen zu vermeiden und beim Abziehen eines S
Anschlusssteckers den RS485-Datenbus
nicht zu unterbrechen. Die Master-Bezeichnungen kennzeichnen die Anschlüsse am
RS485-Konverter. Die Übertragungsgeschwindigkeit der Schnittstelle (in Baud) ist
von der Leitungslänge abhängig. Einstellbar
sind Werte zwischen 2400 und 115200 Bd.
Die zu verwendende Baudrate halbiert sich
jeweils mit der Verdoppelung der Übertragungsstrecke (siehe auch 9.8 Baudrate
(kBaud)). Ein Richtwert für 19200 Bd sind
2 km Gesamtleitungslänge.
34
3
PC-Seite
(Lötseite Kabeldose)
Pyrometerseite
(Lötseite Kabeldose)
4.2.2
2
6 7
B2
4.2.1
C
L
B
H
J
A
K
Pyrometer 32
z.B. Adresse 31
IMPAC-Pyrometer IP 140
4.3
Anschluss zusätzlicher Auswertegeräte
Zusätzliche Auswertegeräte wie z.B. eine LED-Digitalanzeige benötigen lediglich den Anschluss an eine
Spannungsversorgung sowie die analoge Verbindung mit dem Pyrometer. Weitere Geräte wie z.B. ein Regler oder Drucker werden dem Anschlussbild gemäß in Reihe zu dem Anzeigegerät geschaltet (GesamtLastwiderstand max. 500 Ω).
weiß
230V ~
Netzteil
24 V DC
braun
grün
°C
LED-Digitalanzeige
Regler
Drucker
gelb
5
Mechanische Installation
Zur Befestigung des Pyrometers ist an der Unterseite eine Montageschiene vorhanden. Dort lässt sich ein
Haltewinkel befestigen oder eine Kugelgelenkhalterung einschieben, die mit einer Schnellspannschraube
fixiert werden kann. Weiter befinden sich an der Stirnseite des Gerätes 4 Gewindebohrungen M 5.
5.1
Zubehör (optional)
Umfangreiches Zubehör garantiert Ihnen problemlosen Anschluss sowie Montage des Pyrometers. Einen
Überblick geben die folgenden Bilder bzw. die Zeichnungen / Beschreibungen sowie die Artikelbezeichnung
(siehe auch 15, Bestellnummern).
Befestigung:
Zur Befestigung und Ausrichtung der Pyrometer auf das
Messobjekt steht ein Montagewinkel oder eine Kugelgelenkhalterungen zur Verfügung.
Die Kugelgelenkhalterung ist eine schnelle und einfache
Möglichkeit, um das Pyrometer auf das Messobjekt
auszurichten. Die Schnellspannschraube am Kugelgelenk ermöglicht ein sehr schnelles und einfaches
Justieren des Pyrometers in allen Richtungen.
Montagewinkel
Kugelgelenkhalterung
Kühlung:
Das Pyrometer kann in Umgebungstemperaturen betrieben werden, die außerhalb der des Pyrometers liegt,
wenn entsprechende Schutzmaßnahmen getroffen werden.
Für den Schutz vor Fronthitze steht die Kühlplatte zur
Verfügung. Das komplett geschlossenen Wasserkühlgehäuse aus Edelstahl dient dem Schutz des Pyrometers
in extrem heißen Umgebungen. Es ist für eine Umgebungstemperatur von bis zu 180°C ausgelegt.
Kühlplatte
Wasserkühlgehäuse
Anzeigegeräte:
Zusätzlich zur integrierten Temperaturanzeige am Pyrometer gibt es passende Einbau-Anzeigegeräte, die
u.a. auch zur Fern-Parametrierung des Pyrometers
verwendet werden können.
Digitalanzeige DA 6000
LED-Großanzeige
35
IMPAC-Pyrometer IP 140
Verschiedenes:
Der Blasvorsatz schützt die Linse vor Verschmutzungen
durch Staub, Feuchtigkeit oder Schwebstoffe. Er muss
mit trockener, ölfreier Druckluft betrieben werden und
erzeugt einen kegelförmigen Luftstrahl.
Der Schwenkvorsatz SCA 140 bewegt den Messstrahl
des Pyrometers in einem Winkel von 0 ... 12° (einstellbar). Die Schwenkfrequenz ist einstellbar von 1 ... 5 Hz.
Der Schwenkvorsatz wird hauptsächlich zum Erfassen
des Maximalwertes von kleineren Messobjekten, z.B.
schwingender, dünner Drähte eingesetzt.
Blasvorsatz
Der 90°-Umlenkspiegel ermöglicht die Erfassung des
Messobjektes in einem Winkel von 90° zur Pyrometerachse.
Schwenkvorsatz SCA 140
90°-Umlenkspiegel
Der Emissionsgradverstärker kann eingesetzt werden,
wenn der Emissionsgrad des zu messenden Materials
zu niedrig für eine exakte Messung ist, z.B. bei Objekten
mit polierter Oberfläche.
Emissionsgradverstärker
6
Visiereinrichtungen
Zum exakten Anvisieren des Messobjektes sind die Pyrometer der Serie 140 mit einem Durchblickvisier oder
mit einem Laserpilotlicht ausgestattet.
6.1
Durchblickvisier
Mit dem Durchblickvisier kann das Messobjekt durch direkte Beobachtung anvisiert werden. Das Durchblickvisier ist seitenrichtig und
parallaxenfrei; ein Kreis markiert die Lage des Messfeldes, nicht jedoch die exakte Größe.
6.2
Durchblickvisier
Laserpilotlicht
Das Laserpilotlicht zeigt einen roten Punkt an der Position des Messobjekts an. Der Laserpunkt markiert das Zentrum des Messfeldes,
aber nicht dessen Größe. Das Laserpilotlicht kann ohne Beeinflussung der Messung betrieben werden.
Ist das Laserpilotlicht eingeschaltet, so blinkt die grüne Kontrollleuchte an der Pyrometer-Rückseite und auf dem Display wird „PILT“ angezeigt.
Laserpilotlicht
(Ein- / AusTaster)
PILT-Anzeige
Blinkende
Kontrollleuchte
Achtung: Nicht in den Laserstrahl blicken!
Laserklasse 2 nach IEC 60825-1-3-4
7
Optik
Je nach Bedarf wird das Gerät mit einer der hier vorgestellten Vario-Optiken geliefert. Diese lässt sich auf
die benötigte Messentfernung einstellen und ermöglicht so sehr kleine Messfelder bei unterschiedlichen
Entfernungen zum Messobjekt.
36
IMPAC-Pyrometer IP 140
Optik
3-P
Optik
2-P
Optik
1-P
Optik
0-P
Messabstand
a [mm]
a = 70 mm
a = 78 mm
a = 90 mm
a = 105 mm
a = 120 mm
a = 150 mm
a = 200 mm
a = 260 mm
a = 440 mm
a = 345 mm
a = 580 mm
a = 1000 mm
a = 4300 mm
Apertur D [mm] *)
MB 4
1,7
2,0
2,5
2,3
2,8
4,0
4,1
5,6
11,2
6,7
13
23
105
Messfelddurchmesser M90 [mm]
MB 5.5
MB 7
MB 12
0,9
0,7
0,4
0,9
0,7
0,4
1,0
0,8
0,4
1,0
0,8
0,4
1,2
1,0
0,5
1,6
1,3
0,6
1,8
1,4
0,7
2,4
1,8
0,8
4,3
3,3
1,3
2,7
2,0
0,9
5
3,9
1,6
9
6,8
2,6
41
31
11
14 … 17
12 … 14
MB 13
0,3
0,3
0,3
0,3
0,4
0,5
0,5
0,7
1,0
0,7
1,5
2,4
10
8 … 10
Auszug
S [mm]
26
13
0
26
13
0
26
13
0
26
13
6,5
0
)
* Die Apertur bezeichnet den wirksamen Durchmesser der Optik. Sie ist abhängig vom Optikauszug. Der größte Wert gilt bei voll ausgezogenem Objektiv (S = 26), der kleinste Wert gilt bei S = 0. Dazwischenliegende Werte müssen bei Bedarf interpoliert werden.
Die Tabellen geben Werte bei verschiedenen Optikeinstellungen an. Wird der fest eingestellte Abstand zum
Messobjekt verkleinert oder
a1
vergrößert, ergibt sich eine
a
a2
Unschärfe, die sich in einer
Vergrößerung des MessfelØ M1
Ø M2
ØM
des äußert. Berechnungen
zu Zwischenwerten können
a2
a
M1 = 1 (M + D) − D
M2 =
(M − D) + D
mit der folgenden Formel
Apertur D
a
a
bestimmt werden:
Hinweis: Das PC-Programm InfraWin beinhaltet einen Rechner („IR-Rechner“), der bei Eingabe der Daten a, M und D die benötigten Zwischenwerte liefert.
Hinweis: Das Messobjekt muss mindestens so groß sein wie das Messfeld.
7.1
Einstellen auf den benötigten Messabstand
Bei einer Vario-Optik muss der benötigte Messabstand eingestellt werden, um die angegebenen Messfelder
zu erreichen. Das lässt sich innerhalb des kleinsten und größten Wertes der jeweiligen Optik vornehmen.
Die Optik muss zunächst durch eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn gelöst werden. Anschließend kann sie vor- und zurückbewegt werden, bis der
korrekte Messabstand gefunden ist. Danach muss sie durch Drehung im Uhrzeigersinn wieder arretiert werden.
Einstellen des Messabstandes mit Hilfe der Tabelle
Die Tabelle gibt für jede Vario-Optik die minimal und maximal mögliche
Messentfernung an. Dies entspricht einer voll ausgezogenen oder eingeschobenen Optik. Als Beispiel ist ein weiterer Zwischenwert angegeben. Der
Optikauszug „S“ für diesen Wert lässt sich mit einem Messschieber exakt
nachmessen.
Für alle anderen Messabstände finden die folgenden Methoden Anwendung:
arretieren
ziehen /
drücken
lösen
Auszug S
Einstellen des Messabstandes mit Hilfe des Durchblickvisiers:
Die Vario-Optik ist korrekt auf die gewünschte Entfernung eingestellt, wenn das Messobjekt beim Anvisieren
mit dem Durchblickvisier scharf dargestellt wird. Ein Zielkreis im Okular markiert dabei die Lage des Messfeldes.
Einstellen des Messabstandes mit Hilfe des Laserpilotlichtes:
Der Laserstrahl hat seinen kleinsten Durchmesser und damit die schärfste Abbildung auf dem fokussierten
Messabstand.
37
IMPAC-Pyrometer IP 140
8
Geräteeinstellungen
Das IP 140 ist mit umfangreichen Einstellmöglichkeiten ausgestattet, um es an die jeweilige Messbedingung
optimal anzupassen (Beschreibung aller verfügbaren Parameter siehe Kap. 9, Parameter) und die Temperatur des Messobjekts korrekt zu erfassen.
Sämtliche Einstellungen lassen sich direkt am Pyrometer oder über serielle Schnittstelle und Software
InfraWin vornehmen (siehe Kap. 10, Einstellungen über Schnittstelle / Software. Benutzer eines eigenen
Kommunikationsprogramms finden alle Schnittstellenbefehle in Kap. 14, Datenformat UPP®).
8.1
Einstellungen am Gerät
Das LC-Display sowie Taster zum Einstellen und
Ablesen der Parameter befinden sich im Inneren
des Gerätes und sind nach Aufschrauben und Abziehen des Rückwanddeckels erreichbar. Dazu sind
die vier Innensechskantschrauben zu lösen und der
Deckel ist zusammen mit der Anzeige / Einstelleinheit gerade nach hinten abzuziehen. Der Auszug ist
durch die Länge der Schrauben beschränkt.
Die Anzeige ist sowohl im eingebauten als auch im
ausgezogenen Zustand immer beleuchtet.
Hinweis: Achten Sie darauf, dass beim
Öffnen keine Verunreinigungen
in das Gerät gelangen.
8.2
1
2
3
8.3
Beleuchtetes
Display
Einstelltasten
Max.
Auszug
Rückwanddeckel
Anzeigen und Einstellen der Parameter
PAR:
Das Anzeigen der verfügbaren Parameter
Temperaturanzeige
erfolgt mit der PAR-Taste in der nachfolgend
oder Parameterbeschriebenen Reihenfolge (Kap. 10). Mit
kurzform
jedem erneuten Drücken wechselt die AnTasten-Kurzzeige zum nächsten Parameter und auf der
beschreibung
Anzeige erscheint eine entsprechende Kurzform (in Kap. 9, Parameter in Klammern hinter dem jeweiligen Parameternamen).
1
2
3
: Mit den Pfeiltasten
und
lassen
sich für jeden Parameter die entsprechenden
Einstellwerte anzeigen. Längeres Drücken
der Taster verändert die Einstellungen im Schnellmodus.
ESC / ENT: Mit Betätigen der ESC-Taste kehrt das Pyrometer zurück in den Messmodus. Wurde ein
Parameter mit den Pfeiltasten verändert, so ändert sich die Bezeichnung der ESC-Taste in
ENT. Der neue Wert muss damit zur Übernahme in das Pyrometer bestätigt werden. Ein
Wechsel auf einen anderen Parameter (mit der PAR-Taste) übernimmt einen mit den Pfeiltasten veränderten Wert nicht. Erfolgt ca. 30 s lang keine Eingabe, wechselt das Pyrometer
ohne Übernahme des evtl. geänderten Parameters in den Messmodus zurück.
Wahl der seriellen Schnittstelle
Gegenüber dem Display
befindet sich ein Umschalter, mit dem die
Schnittstelle RS232 oder
RS485 gewählt werden
kann. Die Auswahl wird
auf dem LC-Display angezeigt.
38
Verschraubung
3 mm-Innensechskant
Schnittstellenumschalter
TestTaster
Anzeige der
gewählten
Schnittstelle
IMPAC-Pyrometer IP 140
8.4
Testfunktion
Der „Test“-Taster schaltet einen Teststrom auf den AnaTestfunktion aktiv
logausgang, mit dem sich die korrekte Anzeige eines
(hier ist der Analogexternen Anzeigegerätes überprüfen lässt. Der ausgegeausgang auf
0 … 20 mA eingestellt)
bene Teststrom liegt in der Mitte des eingestellten Analogausgangs, also 10 mA bei einem eingestellten AnaAnzeige, die auch auf
logausgang von 0 ... 20 mA und 12 mA bei einem Anaeinem externen
Anzeigegerät zu sehen
logausgang von 4 ... 20 mA. Auf dem LC-Display wird
sein muss (hier Messdieser Wert angezeigt, zusammen mit der entsprechenbereich 75 ... 550°C)
den Temperatur, also der Mitte des eingestellten (Teil-)
Messbereichs (z.B. 312,5°C bei einem Messbereich von
75 ... 550°C). Diese Temperatur muss sich auch auf dem
externen Anzeigegerät wiederfinden. Ist das nicht der Fall,
so ist das Anzeigegerät auf einen anderen Strom oder Messbereich eingestellt, als das Pyrometer. Nach
erneutem Druck auf den „Test“-Taster, einen Taster an der LC-Anzeige oder nach einer Zeit von ca. 30 Sekunden wird das Signal wieder ausgeschaltet und der Messmodus ist aktiv.
8.5
Werkseinstellungen
Emissionsgrad (Emi) = 100%
Erfassungszeit (t90) = min
Löschzeit (tClear) = off
Analogausgang (mA) = 0 ... 20 mA
Teilmessbereich (from / to) entspricht Grundmessbereich
Adresse (Adr) = 00
Baudrate (Baud) = 19200 Bd
Temperaturanzeige (C / F) = °C
Wartezeit (tw) (für RS485) = 10
Schnittstelle (RS485 / RS232) = RS232
9
Parameterbeschreibung / Einstellungen
9.1
Emissionsgrad ε (Emi)
Unter dem Emissionsgrad ε versteht man das Verhältnis der abgestrahlten LeisAnzeige
tung eines beliebigen Objekts zur abgestrahlten Leistung eines „Schwarzen Strahdes eingelers“ gleicher Temperatur (ein „Schwarzer Strahler“ ist ein Körper, der alle einfalstellten
lenden Strahlen absorbiert mit einem Emissionsgrad von 100%). Der EmissionsEmissionsgrad ist materialabhängig und liegt zwischen 0% und 100% (Einstellmöglichkeiten
grades
am Pyrometer: 10 ... 100%, der eingestellte Wert wird auf dem Display angezeigt).
Zusätzlich ist der Emissionsgrad von der Oberflächenbeschaffenheit des Materials, dem Spektralbereich des Pyrometers und der Messtemperatur abhängig. Der
Emissionsgrad muss am Pyrometer entsprechend eingestellt werden. Typische Emissionsgrade für die
Spektralbereiche der Geräte liefert folgende Tabelle. Die angegebenen Toleranzen bei den einzelnen Materialien sind hauptsächlich von der Oberflächenbeschaffenheit abhängig. Raue Oberflächen haben höhere
Emissionsgrade.
Messobjekt
„Schwarzer Strahler“
Aluminium, stranggepresst
Messing
Messing oxidiert
Kupfer
Kupfer oxidiert
Inconel
Inconel oxidiert
Eisen verzundert
Stahl-Walzhaut
Emissionsgrad [%]
(bei 2,4 µm)
100
13
18
65 ... 70
5
70 ... 80
30
85
85 ... 90
80 ... 88
Messobjekt
Flüssigstahl
Nickel
Titan blank
Titan oxidiert
Molybdän
Molybdän oxidiert
Ruß
Graphit
Porzellan, glasiert
Porzellan, rau
Emissionsgrad [%]
(bei 2,4 µm)
20 ... 30
15 ... 20
50
75 ... 80
10
75 ... 80
95
80 ... 90
60
80 ... 90
39
IMPAC-Pyrometer IP 140
9.2
Umgebungstemperaturkompensation (ta)
Die Umgebungstemperaturkompensation kann bei niedrigen Messtemperaturen (unter
Einstellungen:
100°C) benutzt werden. Sie bleibt im Normalfall auf der Standardeinstellung „auto“
auto
stehen, da die das Pyrometer umgebende Luft in der Regel die gleiche Temperatur wie
00°C (32°F)
..
.
die Umgebung des Messobjekts hat. Befindet sich das Messobjekt jedoch in einem
53°C
(127°F)
Bereich mit höherer Wandtemperatur (z.B. in einem Ofen), kann das Messergebnis
verfälscht werden (zu hohe Temperaturanzeige). Zur Kompensation dieses Einflusses kann mit Hilfe dieser
Funktion die Umgebungstemperatur (innerhalb des Pyrometermessbereichs) des Messobjektes eingegeben
werden.
Es ist allerdings zu bedenken, dass diese Methode nur dann zum korrekten Messwert führt,
wenn dieser Umgebungstemperatureinfluss am Messobjekt immer konstant ist und der
Emissionsgrad gut bekannt ist.
9.3
Erfassungszeit (t90)
Die Erfassungszeit ist die Zeitspanne, in der die Messtemperatur bei sprunghafter ÄnEinstellungen:
derung mindestens im Messfeld anstehen muss, damit der Ausgangswert des Pyromemin
ters einen vorgegebenen Messwert erreicht. Die Zeiten beziehen sich dabei auf 90%
0,01 s
des gemessenen Temperatursprungs. Bei „min“ arbeitet das Gerät mit seiner Eigenzeit0,05
s
..
.
konstanten.
10,00 s
Die dynamische Anpassung bei niedrigen Signalpegeln sorgt für eine automatische Verlängerung der Erfassungszeit am Messbereichsanfang, auch wenn t90 auf einen kleineren Wert gestellt ist.
Die folgende Tabelle zeigt die Abhängigkeit der Erfassungszeit von der Messtemperatur.
Umschaltpunkte bei steigender Temperatur:
Messbereich
50 ...
75 ...
100 ...
160 ...
200 ...
400°C
550°C
700°C
1200°C
1300°C
(MB 4)
(MB 5.5)
(MB 7)
(MB 12)
(MB 13)
Umschaltpunkte für ε = 1
35 ms → 5 ms
5 ms → 1,5 ms
102°C
129°C
137°C
180°C
172°C
224°C
255°C
329°C
272°C
352°C
Umschaltpunkte für ε = 0,5
35 ms → 5 ms
5 ms → 1,5 ms
114°C
147°C
157°C
205°C
196°C
254°C
291°C
373°C
310°C
400°C
Am Messbereichsanfang und bei kleinem Emissionsgrad muss bei eingestelltem Maximalwertspeicher eine
längere Erfassungszeit gewählt werden, um Messfehler durch Rauschen zu unterdrücken. Langsamere
Zeiten können sinnvoll sein, um über schnelle Schwankungen der Objekttemperatur zu mitteln.
9.4
Löschzeit des Maximalwertspeichers (tClear)
Bei eingeschaltetem Maximalwertspeicher wird immer der höchste, letzte Messwert
angezeigt und gespeichert. Der Speicher muss regelmäßig zurückgesetzt werden, damit er durch einen neuen, aktuellen Wert ersetzt werden kann.
Angewendet wird ein solcher Speicher z.B. bei schwankenden Temperaturen, wo die
Anzeige sehr „unruhig“ ist oder das Messobjekt nur kurz am Messstrahl vorbeigeht.
Damit dieser Wert für jedes Messobjekt neu ermittelt werden kann, ist es sinnvoll, den
Speicher regelmäßig oder vor der Messung eines neuen Messobjekts zu löschen.
Einstellungen:
off
0,01
s
.
..
25 s
extern
auto
Hold
Folgende Einstellungen stehen zur Verfügung:
off:
Bei Löschzeit „off“ ist der Maximalwertspeicher abgeschaltet und der Momentanwert wird gemessen.
0,01...25 s: Wird eine Löschzeit zwischen 0,01 und 25 s gewählt, wird der Maximalwert ermittelt und im
Doppelspeicher festgehalten. Nach der gewählten Zeit wird er wieder gelöscht.
extern:
Ein externes Löschen lässt sich über eine eigene Software aktivieren und verwenden (siehe
auch Kap. 14, Datenformat UPP®) oder auch über einen externen Löschkontakt (zum Anschluss siehe 4.1 Pin-Belegung des Flanschsteckers auf der Rückseite des Pyrometers).
In diesem Fall wirkt der Speicher nur als Einfachspeicher, da nur ein Löschmechanismus zur
Verfügung steht
auto:
Der Modus „auto“ wird für diskontinuierliche Messaufgaben verwendet. Es werden z.B. Objekte
auf einem Förderband transportiert und passieren das Pyrometer nur für einige Sekunden. Da40
IMPAC-Pyrometer IP 140
Hold:
bei soll die Maximaltemperatur von jedem Teil erfasst werden. Im „auto“-Modus wird der Maximalwert so lange gehalten, bis ein neues heißes Objekt in den Messstrahl kommt. Die Temperatur, die als „heiß“ erkannt werden soll, ist dabei durch die untere Grenze des Messbereichs
definiert. Der gespeicherte Maximalwert wird dann gelöscht, wenn die Temperatur eines neuen
heißen Objektes die untere Grenze des Messbereichs oder eingestellten Teilmessbereichs um
1% oder mindestens 2°C überschreitet.
Die Funktion „Hold“ ermöglicht das festhalten des aktuellen Messwertes zu einem beliebigen
Zeitpunkt. Dazu muss ein externer Taster oder Schalter angeschlossen werden (siehe 4.1.1
Stecker-Pin J), welcher bei Betätigung den aktuellen Messwert solange hält und speichert, bis
er wieder gelöst wird.
Funktions-Hinweis: Je nach gewählter Einstellung arbeitet der Maximalwertspeicher entweder als Einfachspeicher oder als Doppelspeicher:
Einfachspeicher: Der Einfachspeicher kommt zum tragen, wenn Sie zum Löschen des Speichers einen
externen Kontakt (gibt einen Löschimpuls) angeschlossen haben (beispielsweise zwischen zwei Messobjekten). Dieser Kontakt ist direkt am Pyrometer zwischen Stecker PIN J und K anschließbar. Hierbei nimmt
nach jedem Löschimpuls das Gerät immer erst den jeweiligen neuen, aktuellen Messwert an, um sich dann
schrittweise dem neuen Maximalwert zu nähern.
Doppelspeicher: Geben Sie die Löschzeiten über die Tasten am Pyrometer bzw. über Schnittstelle oder PC
ein, wird automatisch der Doppelspeicher benutzt. Es handelt sich dabei um zwei Speicher, auf die der jeweils höchste Wert der Messspannung geleitet wird und die immer abwechselnd mit der eingegebenen
Taktzeit gelöscht werden, so dass der andere Speicher den Maximalwert noch für eine Zykluszeit behält.
Damit wird verhindert, dass die Temperaturanzeige mit der Taktfrequenz einbricht.
Hinweis: Der Maximalwertspeicher ist der Erfassungszeitfunktion nachgestellt. Dies hat zur
Konsequenz, dass:
• Löschzeiten ≤ der eingestellten Erfassungszeit sinnlos sind
• die Löschzeit mind. 3 x größer als die Erfassungszeit sein muss
• nur Maxima mit vollem Maximalwert erfasst werden können,
die länger als 3 x Erfassungszeit anliegen.
9.5
Analogausgang (mA)
Der Analogausgang muss so gewählt werden, dass er mit dem Signaleingang Ihres
Auswertegerätes (z.B. Regler, SPS, ...) übereinstimmt.
9.6
Einstellungen:
0 ... 20 mA
4 ... 20 mA
Teilmessbereich (from / to)
Es besteht die Möglichkeit, einen Teilmessbereich (Mindestumfang 51°C) innerhalb des Gesamtmessbereichs auszuwählen. Dieser Teilmessbereich entspricht dem Analogausgang. „from“ stellt den Teilmessbereichsanfang dar, „to“ das Teilmessbereichsende.
Mit Hilfe des Teilmessbereichs ist es außerdem möglich, die Anforderung an den „Auto“-Löschmodus des
Maximalwertspeichers zu konfigurieren (s.o.).
9.7
Adresse (Adr)
Zum Betrieb mehrerer Geräte mit RS485-Schnittstellen ist es nötig, jedem Gerät eine
Einstellungen:
eigene Adresse zuzuweisen, unter der es angesprochen werden kann. Dazu muss
00
..
.
zunächst jedes Gerät einzeln mit einer Adresse versehen werden. Danach können alle
97
Geräte angeschlossen werden. Sollen bestimmte Parameter bei allen Geräten gleichzeitig verändert werden, so ist das mit der globalen Adresse 98 möglich (es erfolgt keine Antwort der Geräte). Sollte die Adresse eines Gerätes unbekannt sein, so haben Sie die Möglichkeit, jedes Gerät unabhängig
von der eingestellten Adresse mit der globalen Adresse 99 anzusprechen (nur ein Gerät anschließen).
41
IMPAC-Pyrometer IP 140
9.8
Baudrate (kBaud)
Die Übertragungsgeschwindigkeit der seriellen Schnittstelle (in Baud) ist von der Leitungslänge abhängig. Ein Richtwert bei RS232 für 19200 Bd sind: 7 m Leitungslänge,
bei RS485: 2 km. Die Baudrate halbiert sich jeweils mit der Verdoppelung der Übertragungsstrecke.
Einstellungen:
2,4 .kBd
9.9
Einstellungen:
°C
°F
Temperaturanzeige (C / F)
Die Anzeige der Temperatur kann wahlweise in °C oder °F erfolgen.
9.10
115,2 kBd
Wartezeit (tw)
Beim Betrieb eines Pyrometers über RS485 kann es vorkommen, dass die Verbindung
nicht schnell genug ist, um die Antwort des Pyrometers auf einen Befehl des Masters
rechtzeitig zu erfassen. In diesem Fall kann eine Wartezeit eingegeben werden, die den
Datentransfer verzögert (z.B.: tw = 02 bei einer Baudrate von 9600 bedeutet eine Wartezeit von 2/9600 sec).
9.11
..
Einstellungen:
00 .Bit
..
99 Bit
Maximale Innentemperatur (MaxIntTemp)
Die maximale Innentemperatur, die das Gerät jemals erreicht hat, kann hier ausgelesen werden.
9.12
Fehler-Status (Status)
Im Falle eines Gerätefehlers gibt das Gerät einen Hex-Code aus, mit dem der LumaSense-Service diesen
Fehler lokalisieren kann. Als Standard zeigt diese Anzeige „ok“ an.
10
Einstellungen über Schnittstelle / Software
Im Lieferumfang der Pyrometer ist die Bearbeitungs- und Auswertesoftware InfraWin enthalten. Damit haben
Sie die Möglichkeit, sämtliche Funktionen, die das Pyrometer bietet, am PC abzulesen und einzustellen.
Zusätzlich lassen sich die Messdaten grafisch und numerisch anzeigen und auswerten.
Dieses Kapitel gibt einen Überblick über die einzelnen Funktionen der Software. Eine Beschreibung findet
sich auch direkt im Hilfemenü von InfraWin.
Die hier beschriebenen Möglichkeiten beziehen sich auf die Programmversion 4.0. Die jeweils aktuellste
Version ist kostenlos als Download von der Homepage www.lumasenseinc.com erhältlich.
10.1
Anschluss des Pyrometers an einen PC
Das Programm InfraWin kann ein oder zwei Geräte betreuen. Bei zwei Geräten mit RS232-Schnittstelle
müssen zwei PC-Schnittstellen benutzt werden. Zwei Geräte mit RS485 können an der gleichen Schnittstelle
parallel betrieben werden, wenn ihre Adressen unterschiedlich eingestellt wurden (siehe 9.7 Adresse).
10.2
Installation
Zum Installieren wählen Sie das Installations-Programm „setup.exe“ von der InfraWin-CD oder aus dem
heruntergeladenen und entpackten Zip-Archiv und folgen Sie den Anweisungen.
10.3
Programmstart
Nach der Installation und dem ersten Programmstart können Sie eine Sprache wählen (deutsch, englisch,
italienisch, spanisch. Die Sprache kann auch später noch geändert werden). Anschließend ist die Startseite
mit dem folgenden Startmenü zu sehen:
42
IMPAC-Pyrometer IP 140
10.4
Das Menü
Öffnen einer gespeicherten Datei
Speichern der erfassten Messwerte zur späteren Nachbearbeitung
Messung mit Farbbalkendarstellung
Messung mit graphischer Darstellung
Einstellung der Geräteparameter
Wahl der Schnittstelle, Baudrate und der Pyrometer-Adresse (bei RS485)
Zeitwerte zwischen den Messwertabfragen
Anzahl der angeschlossenen Geräte (maximal zwei)
Auswertung der gemessenen oder gespeicherten Werte in Tabellenform
Auswertung gemessener oder gespeicherter Werte in einer Grafik
Auswertung gemessener oder gespeicherter Werte in einer Text-Datei
Berechnet Messfelddurchmesser bei verschiedenen Messabständen
Nur wenn verfügbar: Steuerung des Programmreglers PI 6000
10.5
Vorbereitung
Bevor das Programm benutzt wird, ist zunächst unter Computer die Schnittstelle auszuwählen, mit
der das Pyrometer verbunden ist. Beim Anschluss von 2 Pyrometer mit RS232-Schnittstelle müssen
auch 2 Schnittstellen ausgewählt werden.
10.6
Anzahl Pyrometer
Durch Anklicken von „Anzahl der Geräte“ wechselt InfraWin auf die Anzeige von 1 oder 2 Geräten.
Sind 2 Geräte ausgewählt, so stellt InfraWin jeweils 2 Fenster zur Eingabe oder Auswertung dar.
10.7
Grundeinstellungen
Unter Pyrometer-Parameter können alle voreingestellten Werte ausgelesen oder ggf. verändert werden.
Beschreibungen zu den Eingabemöglichkeiten sind unter Kap.
9, Parameterbeschreibung / Einstellungen zu finden.
Wählen Sie in dem jeweiligen Listenfeld den für Sie in Frage
kommenden Parameter aus, die aktuelle Einstellung des Gerätes wird angezeigt.
Hinweise:
• Der Grundmessbereich gibt den Gesamtmessbereich des
Pyrometers an, wird automatisch angezeigt und kann nicht
geändert werden.
• Unter „Material haben Sie die Möglichkeit, verschiedene
Materialien mit den dazugehörigen Emissionsgraden einzugeben und aus der Liste jederzeit wieder aufzurufen.
• Wählen Sie, ob die Temperaturangaben in °C (Celsius)
oder °F (Fahrenheit) angezeigt werden sollen.
• Das Laserpilotlicht-Symbol ( ) ist nur zu sehen, wenn das Gerät damit ausgestattet ist. Ein Klick auf das
Laserpilotlicht-Symbol schaltet das Laserpilotlicht ein, nach erneutem Klick oder automatisch nach ca.
2 min wird es wieder ausgeschaltet.
• Zur Aktivierung der Umgebungstemperatur-Kompensation muss auf „man.“ umgeschaltet werden. Das
Eingabe-Feld T(Umg) wird dann aktiviert, in dem die Umgebungstemperatur eingegeben werden kann.
In der Stellung „auto“ geht das Gerät davon aus, dass die Umgebung des Messobjekts die gleiche Temperatur wie das Pyrometer hat (Standardeinstellung).
43
IMPAC-Pyrometer IP 140
Mit den Öffnen- / Speichern-Feldern lassen sich eigene Pyrometer-Konfigurationen aufrufen
sowie abspeichern.
„1 Messung“ zeigt für etwa eine Sekunde im Fenster der Pyrometer-Parameter die aktuelle
Messtemperatur an.
„Test“ öffnet ein Fenster, das die direkte
Kommunikation mit dem Pyrometer über die
Schnittstellenbefehle ermöglicht (siehe Kap.
14, Datenformat UPP® (Universelles Pyrometer-Protokoll)).
Nach Eingabe eines Schnittstellenbefehls
(00 ist die voreingestellte Geräteadresse,
„ms“ ist z.B. der Befehl „Messwert abfragen“) und einem Klick auf „Senden“ öffnet
sich das hier abgebildete Fenster.
Hier ist bereits die Antwort des Pyrometers
in 1/10 °C zu sehen. Die aktuelle Messtemperatur beträgt in diesem Fall 323,2°C.
„Len“ bezeichnet die Länge des zurückgegebenen Datenstrings inklusive des Carriage Return (Chr(13)).
Im unteren Teil des Fensters besteht die Möglichkeit, die Verbindung mit der zuvor eingestellten Baudrate zu
überprüfen. Der Befehl wurde 500 x mit 19200 Baud gesendet, hat 4,5 sec dafür benötigt und keine Übertragungsfehler gemeldet.
Hinweis: Ist das Fenster Pyrometer-Parameter geöffnet, so ist das Verändern der Parameter
am Pyrometer blockiert.
10.8
Messung (Farb-Balken)
Dieses Fenster stellt dar:
• Aktuelle Messtemperatur, graphisch als
Farb-Balken-Darstellung und numerisch
• Messbereich bzw. eingestellter
Teilmessbereich
• Dateigröße und Anzahl der gemessenen
Werte der aktuellen Messung
• Emissionsgrad ε
• Die aktuelle Geräteinnentemperatur (Tint)
• Minimal- (Tmin) und Maximalwerte (Tmax)
Der Farbbalken zeigt den Messbereich oder eingegebenen Teilmessbereich an. Durch Eingabe von Temperaturwerten in den weißen Feldern rechts und links vom
Farbbalken oder durch Verschieben der danebenliegenden Striche mit der Maus können Grenzen für den
Farbwechsel des Balkens eingestellt werden. Bei Temperaturen innerhalb der beiden Grenzen wird der Balken
grün dargestellt, außerhalb rot.
Zusätzlich befindet sich in dem Fenster ein Eingabefeld
für den Emissionsgrad ε. Wird der Emissionsgrad verändert, so kann eine damit verbundene Temperaturänderung direkt abgelesen werden.
Das Laserpilotlicht ( ) kann ein- oder ausgeschaltet
werden, wenn das Pyrometer damit ausgestattet ist.
Emi: AutoFind: Zusätzlich befindet sich in dem Fenster ein Eingabefeld für den Emissionsgrad ε. Wird der
Emissionsgrad verändert, so kann eine damit verbundene Temperaturänderung direkt abgelesen werden.
Für den Fall, dass die wahre Temperatur des Messobjekts bekannt sein sollte, kann mit der Funktion „Emi:
AutoFind“ der Emissionsgrad des Messobjekts berechnet werden:
44
IMPAC-Pyrometer IP 140
•
•
•
Mit dem aktuell eingestellten Emissionsgrad
(in diesem Bsp. 100%) wird eine Messtemperatur angezeigt (hier: 824°C).
Durch Drücken von „Emi: Autofind“ wird ein
Fenster geöffnet, das die Eingabe der „wahren“ Temperatur ermöglicht.
Nach Eingabe und Bestätigung der Temperatureingabe mit
„OK“ berechnet InfraWin den Emissionsgrad, der sich mit der neuen Temperatur
ergibt. Dieser wird sofort angezeigt und direkt für die weitere Temperaturmessung
verwendet.
10.9
Messung (Online-Grafik)
Dieses Fenster stellt dar:
• Temperatur als grafische Darstellung
• Aktuelle Messtemperatur
• Anzahl der gemessenen Werte
sowie die Dateigröße der aktuellen Messung
Das hier dargestellte Beispiel zeigt den Ausschnitt einer Messung über den Zeitraum von
etwa 10 s bei einem Messbereich von 75 550°C und der aktuellen Temperatur von
244,3°C. Das Laserpilotlicht kann ein- oder
ausgeschaltet werden, wenn das Pyrometer
damit ausgestattet ist.
• Mit „Zone markieren“ kann ein Temperaturbereich zum leichteren Erkennen farbig
markiert werden.
• Mit „Schwellwert“ kann eine Temperatur eingegeben werden, ober- oder unterhalb der keine Messwerte
mehr aufgezeichnet werden. Die Größe der gespeicherten Datei lässt sich so kleiner halten.
• „Graphik-Grenzen“ grenzt die Darstellung des Temperaturbereichs auf den benötigten Bereich ein.
Hinweis: Bei Aufruf von einer der Messungen Online-Grafik oder Farb-Balken werden die
Messdaten automatisch gespeichert unter der Bezeichnung standard.i12. Sollen die
Daten später zur Nachbearbeitung zur Verfügung stehen, bietet es sich an, die Datei in einer anderen .i12-Datei zu speichern, da der erneute Beginn einer Messung
die Werte der alten Messung überschreibt.
Dateien aus älteren Programmversionen mit der Endung .i10 lassen sich öffnen und
als .i12 abspeichern.
10.10
Tabelle (Auswertung)
Hier werden die gemessenen Temperaturwerte zur nachträglichen Auswertung
oder Analyse numerisch aufgelistet.
Da während der kleinsten Zeiteinheit von 1 s
mehrere Daten anfallen können, gibt es noch
eine zweite Zeitangabe, die die Zeit in sec. nach
Mitternacht (0:00 h) angibt. Die Menge der Daten hängt davon ab, wie häufig eine Messung
durchgeführt wird (Eingabe unter 10.13 Zeitintervall zwischen zwei Messungen). Mit der
Menge der Daten wächst auch der Speicherbedarf, der nötig ist, um die Datei zu speichern.
Um Platz zu sparen, sind die Daten in .i12Dateien binär codiert abgelegt.
45
IMPAC-Pyrometer IP 140
10.11
Ausgabe .TXT-Datei (Auswertung)
Die gleiche Datei, wie unter „Ausgabe Tabelle“ lässt sich umwandeln in eine Text-Datei, die sich z.B.
unter EXCEL einfach öffnen lässt. EXCEL formatiert die Spalten mit den Standard-Importeinstellungen (Tabulator als Trennzeichen) automatisch richtig.
10.12
Ausgabe Grafik (Auswertung)
In der Grafik-Ausgabe wird die
Kurve des Temperaturverlaufs über
der Zeit im relevanten Messbereich
dargestellt.
Zusätzlich sind auf der rechten Seite des
Fensters die der Messung zugrundeliegenden Daten, sowie die Uhrzeit und Temperatur an der Stelle der senkrechten, mit der
Maus verschiebbaren Cursor-Linie zu sehen.
Bei Aufruf der Grafik-Ausgabe werden zunächst alle gespeicherten Daten im Grafikfenster angezeigt. Überschreitet die Datenmenge eine vernünftig darzustellende
Größe, so haben Sie die Möglichkeit, nach
Drücken der Taste „Zoom“ mit der Maus
einen Teilausschnitt zu wählen (wie der
dargestellte Ausschnitt im Beispiel). Unter
„Gesamt“ können Sie dann wieder die gesamte Kurve der Messung darstellen.
Hinweis: Die jeweils letzte Messung wird in der Datei standard.i12 gespeichert und beim
Öffnen von Tabelle oder Grafik-Ausgabe automatisch in diese hineingeladen.
Wurde zuvor mit Datei öffnen eine andere Datei geladen, so wird diese geöffnet
und die bisherige standard.i12 überschrieben.
10.13
PC-Aufnahmerate (Zeitintervall zwischen zwei Messungen)
Mit dieser Eingabe wird ein Zeitintervall festegelegt,
nach dem jeweils ein Messwert auf dem Rechner
gespeichert wird. Je größer das Zeitintervall ist, desto
kleiner bleibt die gespeicherte Datei. Diese Funktion
wird hauptsächlich für Langzeitversuche eingesetzt.
10.14
Messfeld-Rechner
Der Messfeld-Rechner wird nur für Pyrometer mit Festoptik verwendet! Nach Eingabe der Apertur und des Nenn-Messfelddurchmessers lassen sich durch einfache Eingabe Zwischenwerte
des Messfelddurchmessers bei verschiedenen Messabständen einer Festoptik berechnen.
11
Transport, Verpackung, Lagerung
Das Gerät kann durch unsachgemäßen Transport beschädigt oder zerstört werden. Steht die Originalverpackung nicht mehr zur Verfügung, ist zum Transport des Gerätes ein mit stoßdämpfendem PE-Material ausgelegter Karton zu verwenden. Bei Überseeversand oder längerer Lagerung in hoher Luftfeuchtigkeit sollte
das Gerät durch eine verschweißte Folie gegen Feuchtigkeit geschützt werden (evtl. Silicagel beilegen).
Die Pyrometer sind für eine Lagertemperatur von -20 ... 70°C ausgelegt. Die Lagerung des Pyrometers über
oder unter dieser Temperatur kann zu Beschädigung oder Fehlfunktionen führen.
46
IMPAC-Pyrometer IP 140
12
Wartung
12.1
Sicherheit
Vorsicht bei Wartungsarbeiten am Pyrometer. Ist das Pyrometer in laufende Prozesse einer Anlage integriert, so sollte diese gegebenenfalls ausgeschaltet und gegen Wiedereinschalten gesichert werden. Danach
kann die Wartungsarbeit am Pyrometer durchgeführt werden.
12.2
Allgemeines
Das Gerät besitzt keine Teile, die einer Wartung unterliegen, nur die Linse muss zur einwandfreien Messung in
sauberem Zustand gehalten werden. Bei Verschmutzung kann die Linse mit einem weichen Tuch in Verbindung mit Spiritus gereinigt werden. Es können auch handelübliche Brillen- oder Foto-Objektiv-Reinigungstücher verwendet werden (keine säurehaltigen Mittel oder Lösungsmittel verwenden).
12.3
Austausch der Optik
Es stehen 4 verschiedene Optiken zur Auswahl. Die Linsen dieser
Optiken sind gegeneinander austauschbar, ohne dass das Gerät
nachkalibriert werden muss. Zum Austauschen der Linse ist der
innere Befestigungsring abzuschrauben, danach kann eine andere
Linse mit der gewölbten Seite nach außen eingesetzt und mit einem neuen, passenden Ring verschraubt werden. Zur Unterscheidung sind sie mit einer Farbkennzeichnung am Linsenrand versehen:
Vario-Optik 0-P:
Vario-Optik 1-P:
Vario-Optik 2-P:
Vario-Optik 3-P:
13
(Messabstand 70 ... 90 mm)
(Messabstand 105 ... 150 mm)
(Messabstand 200 ... 440 mm)
(Messabstand 345 ... 4300 mm)
(ohne)
(rosa)
(schwarz)
(blau)
Linse
innerer
Befestigungsring
Aufkleber mit
Optikdaten
Fehlerdiagnose
Bevor das Pyrometer zur Reparatur eingesendet werden muss, können Sie versuchen, zunächst den Fehler
anhand der nachfolgenden Liste zu erkennen und zu beheben.
Temperaturanzeige zu niedrig
• Pyrometer falsch auf das Messobjekt ausgerichtet
⇒ Neu ausrichten, um maximales Temperatursignal zu erreichen (siehe 6)
• Messobjekt ist kleiner, als Messfeld
⇒ Messabstand überprüfen, kleinstes Messfeld ist bei Nennmessabstand (siehe 7)
• Messobjekt befindet sich nicht ständig im Messfeld
⇒ Aktivieren des Maximalwertspeichers (siehe 9.4)
• Emissionsgrad ist zu hoch eingestellt.
⇒ Emissionsgrad auf niedrigeren Wert entsprechend des Materials korrigieren (siehe 9.1)
• Optik verschmutzt
⇒ Optik reinigen (siehe 12.2)
Temperaturanzeige zu hoch
• Emissionsgrad ist zu niedrig eingestellt.
⇒ Emissionsgrad auf höheren Wert entsprechend des Materials korrigieren (siehe 9.1)
• Die Messung wird durch Reflektionen von heißen Anlagenteilen beeinflusst
⇒ Mit mechanischer Vorrichtung Störstrahlung abschirmen
Messfehler
• Angezeigte Temperatur wird im Laufe der Zeit niedriger, vermutlich Verschmutzung der Optik
⇒ Optik reinigen. Verwendung des Luftspülvorsatzes empfohlen (siehe 12.2, 5.1)
• Angezeigte Temperatur wird trotz Luftspülvorsatz im Laufe der Zeit niedriger, vermutlich schmutzige
Druckluft oder Druckluftausfall
⇒ Optik reinigen und saubere, ölfreie und trockene Luft verwenden
• Sicht auf Messobjekt ist durch Staub oder Wasserdampf getrübt
47
IMPAC-Pyrometer IP 140
•
•
•
⇒ Pyrometerposition ändern, mit freier Sicht zum Messobjekt (ggf. Quotienten-Pyrometer verwenden)
Messfehler infolge HF-Störungen.
⇒ Abschirmung falsch angeschlossen, gemäß Kapitel 4 anschließen
Gerät überhitzt
⇒ Kühlvorrichtung mit Luft- oder Wasserkühlung verwenden (siehe 5.1)
Schwankende Temperaturanzeige, wahrscheinlicht durch Änderung des Emissionsgrades
⇒ Falscher Pyrometertyp, Quotientenpyrometer verwenden.
Laserpilotlicht
• Laserpilotlicht funktioniert nicht mehr, Maximale Geräteinnentemperatur überschritten
⇒ Kühlvorrichtung mit Luft- oder Wasserkühlung verwenden (siehe 5.1)
Hinweis: Der Spektralbereich des IP 140 reagiert bei niedrigen Messtemperaturen auf
Glühlampenlicht oder sehr helles Tageslicht (gilt nicht für Leuchtstoffröhren).
Um das Messergebnis nicht zu verfälschen, sollte starke Fremdlichteinwirkung
auf das Messobjekt daher vermieden werden.
14
Datenformat UPP® (Universelles Pyrometer-Protokoll)
Über Schnittstelle lassen sich mit einem geeignetem Kommunikationsprogramm oder über das TestEingabefeld in der Software InfraWin (siehe 10.7 Grundeinstellungen Æ Test) Befehle direkt mit dem Pyrometer austauschen.
Der Datenaustausch erfolgt im ASCII-Format mit folgenden Übertragungsparametern:
Das Datenformat ist:
8 Datenbit, 1 Stopbit, gerade Parität (8,1,e)
Das Gerät antwortet bei Befehlseingabe mit: Ausgabe (z.B. dem Messwert) + CR (Carriage Return, ASCII
13), bei reinen Eingabebefehlen mit „ok“ + CR.
Jeder Befehl beginnt mit der 2-stelligen Geräte-Adresse AA (z.B. „00“).
Darauf folgen 2 kleine Buchstaben (z.B. „em“ für Emissionsgrad) gefolgt von ggf. erforderlichen ASCIIParametern „X“ und CR als Abschluss. Wird dieser Parameter „X“ weggelassen, so gibt das Gerät den momentan eingestellten Parameter zurück.
Ein „?“ nach den 2 kleinen Buchstaben gibt die jeweiligen Grenzen aus (nur bei Parametrierbefehlen, nicht
bei Abfragebefehlen).
Bsp:
Eingabe: “00em“ + <CR>
Es wird der eingestellte Emissionsgrad des Gerätes mit der Adresse 00 zurückgegeben
Antwort: “0970“ + <CR> bedeutet Emissionsgrad = 0,970 oder 97,0%
Beschreibung
Messwert lesen:
Befehl
AAms
Messwert mehrf. lesen. AAmsXXX
Emissionsgrad:
AAemXXXX
UmgebungstemperaAAutXXXX
turkompensation:
Erfassungszeit t90:
AAezX
Löschzeiten Maximalwertspeicher:
AAlzX
Externes Löschen:
AAlx
48
Parameter
Ausgabe: XXXXX (dez., in 1/10 °C oder °F)
(77770 = Gerätetemperatur zu hoch oder
Chopperrad dreht mit falscher Drehzahl
88880 = Temp.-Overflow)
XXX = 000...999 (XXX = Anzahl Messwerte)
XXXX = (0010 ... 1000‰) (dezimal)
XXXX = Wert der Umgebungstemperatur, 4-stellig, hex
XXXX z.B. FFEC entsprechen -20 Grad
- 99dez = FF9Dhex bedeutet: Automatik, keine
manuelle Kompensation
X = 0 ... 6 (dezimal)
0 = Eigenzeitkonstante des Geräts
1 = 0,01 s
4 = 1,00 s
2 = 0,05 s
5 = 3,00 s
3 = 0,25 s
6 = 10,00 s
X = 0 ... 9 (dez.)
0 = Maximalwertspeicher aus
1 = 0,01 s
4 = 1,00 s
7 = extern Löschen
2 = 0,05 s
5 = 5,00 s
8 = autom. Löschen
3 = 0,25 s
6 = 25,00 s
9 = Hold
Maximalwertspeicher löschen (nur bei lz = 7, extern)
IMPAC-Pyrometer IP 140
Analogausgang:
Grundmessbereich
lesen:
AAasX
AAmb
Teilmessbereich lesen:
AAme
Teilmessbereich
setzen:
Geräteadresse:
AAm1XXXXYYYY
Baudrate:
AAbrX
Umschaltung °C / °F
Wartezeit:
Geräteinnentemperatur:
Maximale GeräteInnentemperatur:
Fehlerstatus:
AAfhX
AAtwXX
AAgt
AAtm
Laserpilotlicht:
AAlaX
Schnittstelle lesen:
Tastatur sperren:
AAin
AAlkX
Parameter lesen:
AApa
Gerätename lesen:
Seriennummer lesen:
Gerätetyp / Softwareversion:
AAna
AAsn
AAve
Softwareversion ausführlich:
Bestellnummer lesen:
AAvs
Hinweis:
AAgaXX
AAfs
AAbn
X = 0...1
0 = 0...20 mA 1 = 4...20 mA
Ausgabe: XXXXYYYY (hex 8-stellig, °C oder °F)
XXXX = Messbereichsanfang
YYYY = Messbereichsende
Ausgabe: XXXXYYYY (hex 8-stellig, °C oder °F)
XXXX = Messbereichsanfang
YYYY = Messbereichsende
XXXX (hex 4-stellig) Messbereichsanfang (°C oder °F)
YYYY (hex 4-stellig) Messbereichsende (°C oder °F)
XX = (00 ... 97)
00 ... 97 = einstellbare Geräteadressen
99 = Globale Adresse mit Antwort
98 = Globale Adresse ohne Antwort (nur Einstellbefehle!)
X=1...6 oder 8 (dez.)
1 = 2400 Baud
5 = 38400 Baud
2 = 4800 Baud
6 = 57600 Baud
3 = 9600 Baud
(7 nicht vorhanden)
4 = 19200 Baud
8 = 115200 Baud
Ausgabe: X = 0: Anzeige in °C; X = 1: Anzeige in °F
XX = 00 ... 99 (dezimal, in Bitzeit der aktuellen Baudrate)
Ausgabe: XXX (dez. 000 ... 099°C, 032 ... 210°F
Ausgabe: XXX (dez. 000 ... 099, immer in °C)
Ausgabe: XX;
XX=00…FF (00 = kein Fehler)
(01…FF: Fehlercode für LumaSense-Service)
X = 0 Pilotlicht ausschalten
X = 1 Pilotlicht einschalten
Ausgabe: 1 oder 2 (1 = RS232, 2 = RS485)
X = 0 ... 3
1 = Sperre lk1, aufhebbar mit Befehl lk0 oder power off-on
0 = Aufheben von Sperre lk1
3 = Dauerhafte Sperre lk3, nur aufhebbar mit Befehl lk2
2 = Aufheben von Sperre lk3
Ausgabe 11-stellig, dezimal:
Stellen 1 und 2 (10...99 oder 00): Emissionsgrad
Stelle 3 (0 ... 6): Erfassungszeit
Stelle 4 (0 ... 8): Löschzeit Max.wertspeicher
Stelle 5 (0 ... 1): Analogausgang
Stellen 6 und 7: (00 ... 98): Gerätetemperatur
Stellen 8 und 9 (00 ... 97): Geräteadresse
Stelle 10 (0 ... 6 oder 8): Geräte-Baudrate
Stelle 11 (0,1, 3): Tastensperre
Ausgabe: „IP 140“ (16 ASCII-Zeichen)
Ausgabe: XXXXX (dez. 5-stellig)
Ausgabe: XXYYZZ (6-stellig dezimal)
XX = 63 (IP 140)
YY = Monat der Softwareversion
ZZ = Jahr der Softwareversion
tt.mm.yy XX.YY
tt = Tag; mm = Monat; yy = Jahr; XX.YY = Softwareversion
Ausgabe: XXXXXX (hex 6-stellig)
Mit dem Buchstaben „l“ ist das kleine „L“ gemeint.
Ergänzender Hinweis zur RS485-Schnittstelle:
Anforderung an das Master-System bei Halb-Duplex-Betrieb:
1. Nach einer Anfrage ist der Bus innerhalb einer Übertragungszeit von 3 Bits freizuschalten
(einige ältere Interfaces sind dafür nicht schnell genug).
2. Die Antwort des Pyrometers erfolgt spätestens nach 5 ms.
3. Erfolgt keine Antwort, so liegt ein Parity- oder Syntaxfehler vor und die Anfrage muss wiederholt werden.
49
IMPAC-Pyrometer IP 140
15
Bestellnummern
15.1
Bestellnummern Geräte
Messbereich
MB 4:
50
MB 5.5:
75
MB 7:
100
MB 12:
160
MB 13:
200
... 400°C
... 550°C
... 700°C
... 1200°C
... 1300°C
Mit Laserpilotlicht
3 875 500
3 875 520
3 875 540
3 875 560
3 875 580
Mit Durchblickvisier
3 875 510
3 875 530
3 875 550
3 875 570
3 875 590
Bestellhinweis:
Bei Bestellung bitte eine Vario-Optik (0, 1, 2 oder 3) Ihrer Wahl mit angeben (siehe auch Kap. 7, Optik).
Ein Anschlusskabel ist im Lieferumfang nicht enthalten und muss separat bestellt werden.
15.2
Bestellnummern Zubehör
3 848 210
3 848 250
3 848 260
3 848 270
Optik 0-P (70 ... 90 mm)
Optik 1-P (105 ... 150 mm)
Optik 2-P (200 ... 440 mm)
Optik 3-P (345 ... 4300 mm)
3 820 340
3 820 530
3 820 540
3 820 830
3 820 840
3 820 550
3 820 330
3 820 500
3 820 510
3 820 810
3 820 820
3 820 520
3 820 740
3 820 750
Anschlusskabel, 5 m lang, Winkelsteckverbinder
Anschlusskabel, 10 m lang, Winkelsteckverbinder
Anschlusskabel, 15 m lang, Winkelsteckverbinder
Anschlusskabel, 20 m lang, Winkelsteckverbinder
Anschlusskabel, 25 m lang, Winkelsteckverbinder
Anschlusskabel, 30 m lang, Winkelsteckverbinder
Anschlusskabel, 5 m lang, gerader Steckverbinder
Anschlusskabel, 10 m lang, gerader Steckverbinder
Anschlusskabel, 15 m lang, gerader Steckverbinder
Anschlusskabel, 20 m lang, gerader Steckverbinder
Anschlusskabel, 25 m lang, gerader Steckverbinder
Anschlusskabel, 30 m lang, gerader Steckverbinder
Anschlusskabel, 5 m lang, gerader Stecker, temperaturbeständig bis 200°C
Anschlusskabel, 5 m lang, Winkelsteckverbinder, temperaturbeständig bis 200°C
3 834 280
3 834 270
3 835 230
3 837 290
3 835 060
3 834 140
3 837 240
3 835 450
3 843 520
Justierbarer Montagewinkel
Kugelgelenk-Halterung
Blasaufsatz
Vollmantel-Kühlgehäuse, Edelstahl
Blasaufsatz für Kühlgehäuse
Schwere Kugelgelenkhalterung für Vollmantel-Kühlgehäuse
Kühlplatte
90°-Umlenkspiegel mit Quarzglasfenster
Robuster Schwenkaufsatz SCA 140, (Abtastwinkel 0 ... 12°, Scanfrequenz 1 ... 5 Hz),
mit Quarzglas-Fenster
Blasaufsatz für Schwenkaufsatz SCA 140
3 835 290
3 852 290
3 852 550
3 890 640
3 890 650
3 890 560
3 890 570
3 890 520
3 890 530
3 826 500
Netzteil für C/Z-Schienenmontage NG DC (100...240 V AC ⇒ 24 V DC, 1 A)
Netzgerät NG 2D, wie NG 0D: zusätzlich mit 2 Grenzkontakten
LED-Digital-Anzeige DA 4000-N
LED-Digital-Anzeige DA 4000: mit zwei Grenzkontakten
LED-Digitalanzeige DA 6000-N: mit Parametrierfunktion für digitale IMPAC-Pyrometer;
RS232-Schnittstelle
LED-Digitalanzeige DA 6000-N: mit Parametrierfunktion für digitale IMPAC-Pyrometer;
RS4852-Schnittstelle
LED-Digitalanzeige DA 6000; wie DA 6000-N, zusätzlich mit zwei Grenzkontakten und
analogem Ein- und Ausgang, RS232-Schnittstelle
LED-Digitalanzeige DA 6000; wie DA 6000-N, zusätzlich mit zwei Grenzkontakten und
analogem Ein- und Ausgang, RS485-Schnittstelle
HT 6000, tragbares Handterminal zum Parametrieren von stationären Pyrometern
3 826 510
PI 6000: PID-Programmregler, extrem schnell, für digitale IMPAC-Pyrometer
3 825 430
Ι-7520, Schnittstellenwandler RS232 ⇔ RS485
50
IMPAC-Pyrometer IP 140
Stichwortverzeichnis
A
Abmessungen.....................................................31
Abschirmung.......................................................33
Adresse...............................................................41
Analogausgang...................................................41
Anschlusskabel...................................................32
Austausch der Optiken .......................................47
Auswertegeräte, zusätzliche...............................35
B
Baudrate .............................................................42
Bereitschaftskontakt ...........................................33
Bestellnummern..................................................50
Bestimmungsgemäße Verwendung ...................32
D
Datenformat UPP® ..............................................48
Durchblickvisier...................................................36
E
Elektromagnetische Verträglichkeit ....................33
Emi: AutoFind .....................................................44
Emissionsgrad ....................................................39
Erfassungszeit ....................................................40
Error-Status ........................................................42
F
Farb-Balken-Messung ........................................44
Farbkennzeichnung ............................................47
Fehlerdiagnose ...................................................47
G
Lieferumfang ...................................................... 32
Löschzeit............................................................ 40
M
Maximalwertspeicher ......................................... 34
Messabstand...................................................... 37
Messung (Farb-Balken) ..................................... 44
Messung (Online-Grafik).................................... 45
O
Online-Grafik-Messung...................................... 45
Optik................................................................... 36
P
Parameterbeschreibung / Einstellungen............ 39
Pin-Belegung des Flanschsteckers ................... 33
Pyrometer-Parameter ........................................ 43
S
Schnittstelle............................................ 34, 38, 42
Schnittstellenbefehle.......................................... 44
Sicherheit ........................................................... 32
Software............................................................. 42
T
Tabelle (Auswertung)......................................... 45
Technische Daten .............................................. 30
Teilmessbereich................................................. 41
Temperaturanzeige............................................ 42
Test .................................................................... 44
Testfunktion ....................................................... 39
Transport, Verpackung, Lagerung ..................... 46
TXT-Datei, Ausgabe .......................................... 46
Geräteeinstellungen............................................38
Glühlampenlicht ..................................................48
Grafik-Ausgabe (Auswertung) ............................46
Grundeinstellungen.............................................43
U
H
V
Hold-Funktion .....................................................34
Vario-Optik ......................................................... 36
I
W
i12 .................................................................45, 46
InfraWin ..............................................................42
Innentemperatur, maximale................................42
Installation, elektrische .......................................33
Installation, mechanische ...................................35
IR-Rechner ...................................................37, 46
Warnschilder ...................................................... 32
Wartezeit............................................................ 42
Wartung ............................................................. 47
Werkseinstellungen............................................ 39
L
Umgebungstemperaturkompensation................ 40
UPP®-Datenformat............................................. 48
Z
Zeitintervall......................................................... 46
Zubehör (optional).............................................. 35
Laserpilotlicht................................................32, 36
51
LumaSense Technologies
3033 Scott Blvd.
Santa Clara, CA 95054-3316
Tel.: +1 408 727-1600
Fax: +1 408 727-1677
Internet: www.lumasenseinc.com
E-mail: [email protected]
[email protected]
LumaSense Technologies Inc.
16 Thornton Road
Oakland, NJ 07436
Tel.: +1 201 405-0900
Fax: +1 201 405-0090
Internet: www.mikroninfrared.com
E-mail: [email protected]
LumaSense Technologies GmbH
Kleyerstr. 90
D-60326 Frankfurt/Main
Tel.: +49 (0)69 973 73-0
Fax: +49 (0)69 973 73-167
Internet: www.lumasenseinc.com
E-Mail: [email protected]
3 875 227-c
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