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Inhaltsverzeichnis 3.2.2 Open-Collector-Ausgang ....................38 3.2.3 Direktanschluss an eine RS232-Schnittstelle am PC ............39 Prinzipschaltbilder für Maintenance-Applikationen ..............41 Software CompactConnect ......................45 Installation ........................... 45 Kommunikationseinstellungen ....................47 5.2.1 Serielle Schnittstelle ......................47 5.2.2 Protokoll ..........................48 Digitaler Befehlssatz ........................49 Prinzip der Infrarot-Temperaturmessung ..................
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Anhang A - Emissionsgradtabelle Metalle ..................... 57 Anhang B – Emissionsgradtabelle Nichtmetalle ................... 59 Anhang C – Direktanschluss an eine RS232-Schnittstelle am PC ............61 Anhang D – Adaptive Mittelwertbildung ....................63 Anhang E – Konformitätserklärung ......................65...
Die Sensoren der Serie optris CS sind berührungslos messende Infrarot-Temperatursensoren. Sie messen die von Objekten emittierte Infrarotstrahlung und berechnen auf dieser Grundlage die Oberflächentemperatur [► 7 Prinzip der Infrarot-Temperaturmessung]. Die CS – Sensoren sind empfindliche optische Systeme. Die Montage sollte deshalb ausschließlich über das vorhandene Gewinde erfolgen.
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Vermeiden Sie abrupte Änderungen der Umgebungstemperatur. Vermeiden Sie grobe mechanische Gewalt am Messkopf, da dies zur Zerstörung führen kann und in diesem Fall jegliche Gewährleistungsansprüche entfallen. Bei Problemen oder Fragen wenden Sie sich an die Mitarbeiter unserer Serviceabteilung.
Reparatur vor. Ist der Fehler auf eine missbräuchliche Verwendung oder auf Gewalteinwirkung zurückzuführen, werden die Kosten vom Hersteller in Rechnung gestellt. In diesem Fall wird vor Beginn der Reparatur auf Wunsch ein Kostenvoranschlag erstellt. Lieferumfang CS inkl. Anschlusskabel, zwei Montagemuttern und Kurzanleitung...
1.4 Wartung Benutzen Sie niemals lösungsmittelhaltige Reinigungsmittel (weder für die Optik, noch für das Gehäuse). 1.4.1 Reinigung Lose Partikel können mit sauberer Druckluft weggeblasen werden. Die Linsenoberfläche kann mit einem weichen, feuchten Tuch (befeuchtet mit Wasser oder einem wasserbasierten Glasreiniger) gereinigt werden.
Technische Daten 2 Technische Daten 2.1 Werksvoreinstellungen Unter Smart Averaging oder Adaptiver Mittelwertbildung versteht man eine dynamische Anpassung der Mittelwertbildung an steile Signalflanken [Aktivierung nur Anhang D – Adaptive Mittelwertbildung] [► über Software möglich]. Die Werksvoreinstellungen lassen sich mit dem optional erhältlichen USB-Kit (USB- Adapterkabel + Parametrier-software) verändern.
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Smart Averaging Hysterese 2 °C Umgebungstemperatur-Quelle intern (Kopftemperatur) Status-LED-Funktion Selbstdiagnose Eingang (IN/ OUT/ grün): inaktiv Ausgang (OUT/ gelb): mV-Ausgang Temperaturbereich 0...350 °C Ausgangsspannung 0...3,5 V Thermoelementausgang inaktiv Vcc Einstellungen inaktiv Nachbearbeitung Halte-Modus: aus Kalibrierung Anstieg 1,000/ Offset 0,0 Failsafe inaktiv...
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Technische Daten Bei einer Verwendung des CS in Online-Maintenance-Applikationen (z. B. in Schaltschränken) sind die folgenden empfohlenen Einstellungen bereits in der Werkseinstellung enthalten, aber inaktiv: Bei 3-stufiger Ausgang sind die folgenden Einstellungen vorgegeben: Voralarm-Differenz: 2 °C Kein Alarm Pegel: Voralarm-Pegel:...
Differenz-Modus: aktiviert Alarm-Pegel Alarm-Schwellwert (IN/ OUT pin) 40 °C 11 V 45 °C 12 V 50 °C 13 V 55 °C 14 V 60 °C 15 V 65 °C 16 V 70 °C 17 V 75 °C 18 V 80 °C 19 V 85 °C 20 V...
Technische Daten Material Edelstahl Abmessungen 85 mm, M12x1 Gewicht 58 g Kabellänge 1 m (Standard), 3 m, 8 m, 15 m Kabeldurchmesser 4,3 mm Vibration IEC 60068-2-6 (sinusförmig), IEC 60068-2-64 (Breitbandrauschen) Schock IEC 60068-2-27 (25 g und 50 g) 2.3 Elektrische Spezifikationen Verwendetes Pin Funktion IN/ OUT...
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Alarm 3-stufiger Alarmausgang (drei Spannungspegel für kein Alarm, Voralarm, Alarm) Analog programmierbarer Open-collector-Ausgang [0-30 V DC/ 50 mA] Temp. Code Temp.-Code-Ausgang (open collector [0-30 V DC/ 50 mA] Eingang programmierbare Funktionen: externe Emissionsgradeinstellung Umgebungstemperaturkompensation getriggerte Signalausgabe und Peak-Hold-Funktion Seriell digital uni- (burst mode) oder bidirektional OUT t/c K...
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Technische Daten Ausgangsimpedanz min. 10 kΩ Lastwiderstand Stromverbrauch 10 mA Spannungsversorgung 5...30 VDC 0...4,6 V bei Versorgungsspannung 5 VDC; gilt auch für Alarmausgang nur bei Versorgungsspannung ≥ 11 V invertiertes RS232-Signal, TTL, 9,6 kBaud bei Nichtverwendung des mV-Ausgangs bis 500 mA belastbar High-Pegel: >...
2.4 Messtechnische Spezifikationen Temperaturbereich -40...1030 °C (skalierbar über Software) Spektralbereich 8...14 µm Optische Auflösung 15:1 CF-Optik (optional) 0,8 mm@ 10 mm Genauigkeit ±1,5 °C oder ±1,5 % vom Messwert (es gilt der jeweils größere Wert) 1) 2) Reproduzierbarkeit ±0,75 °C oder ±0,75 % vom Messwert (es gilt der jeweils größere Wert) Temperaturkoeffizient ±0,05 K/ K oder ±0,05 %/ K (es gilt der jeweils größere Wert) Temperaturauflösung (NETD)
Technische Daten Signalverarbeitung Mittelwert, MAX, MIN, erweiterte Haltefunktion mit Schwellwert und Hysterese, getriggerte Signalausgabe, getriggerter Peak-Hold (einstellbar über Software) Software optional (CompactConnect) bei Umgebungstemperatur 23 5 °C und Objekttemperaturen >0 °C Genauigkeit bei Nutzung des Thermoelement-Ausgangs: ±2,5°C oder ±1% für Umgebungstemperaturen <18 °C und >28 °C bei Zeitkonstante ≥100 ms mit Adaptiver Mittelwertbildung und einer Objekttemperatur von 25 °C 2.5 Optische Diagramme...
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Abbildung 1: Optisches Diagramm CS (15:1) Abbildung 2: Optisches Diagramm CS (15:1) mit CF-Linse (0,8 mm@ 10 mm)
Technische Daten 2.6 CF-Vorsatzoptik Bei Verwendung der Vorsatzoptik muss die Transmission auf 0,78 eingestellt werden. Zur Änderung dieses Parameters benötigen Sie das USB-Kit (inkl. Software). Bei dem angegebenen Transmissionswert (Mittelwert) handelt es sich um einen typischen Wert, der eine gewisse Streuung haben könnte. Bei Bedarf muss die Transmission bestimmt werden.
Abbildung 4: Laminar-Freiblasvorsatz mit integrierter CF-Optik [Bestell-Nr.: ACCTAPLCF] 2.7 LED-Funktion Die grüne LED kann für folgende Funktionen programmiert werden. Für die Programmierung wird das USB-Adapterkabel inkl. Software (Option) benötigt. Werksseitig ist die Selbstdiagnosefunktion aktiviert. LED Alarm LED leuchtet bei Über- oder Unterschreiten einer Alarmschwelle automatische Zielfunktion Visierhilfe zum Ausrichten des Sensors auf heiße oder kalte Objekte...
Technische Daten Selbstdiagnose LED signalisiert verschiedene Zustände des Sensors Temperatur-Code-Anzeige Ausgabe der Objekttemperatur über die LED LED deaktiviert 2.7.1 Automatische Zielfunktion Die automatische Zielfunktion ermöglicht ein einfaches Ausrichten des Sensors auf das Messobjekt (welches eine von der Umgebung verschiedene Temperatur haben sollte). Wenn die Funktion über die Software aktiviert wurde, sucht der Sensor nach der höchsten Objekttemperatur;...
2.7.2 Selbstdiagnose Bei einer Versorgungsspannung (Vcc) ≥ 12 V dauert es ca. 5 Minuten, bis der Sensor stabil arbeitet. Die LED signalisiert deshalb während der ersten 5 Minuten nach dem Einschalten einen nicht stabilen Zustand. Bei dieser Funktion wird der jeweilige Gerätestatus durch unterschiedliche Blinkmodi der grünen LED signalisiert.
Technische Daten Sensor überhitzt Die internen Temperaturfühler haben eine unzulässig hohe Eigentemperatur des CS festgestellt. Außerhalb Temp.-Ber. Die Objekttemperatur liegt außerhalb des Messbereiches. Nicht stabil Die internen Temperaturfühler haben eine ungleichmäßige Eigentemperatur des CS festgestellt. Alarm Fehler Durch den Schalttransistor des Open-collector-Ausgangs fließt ein zu hoher Strom.
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Beispiele 87 °C 8-mal langes Blinken und danach 7-mal kurzes Blinken 31 °C 3-mal langes Blinken und danach 1-mal kurzes Blinken 8 °C 10-mal langes Blinken und danach 8-mal kurzes Blinken 20 °C 2-mal langes Blinken und danach 10-mal kurzes Blinken...
Installation 3 Installation 3.1 Mechanische Installation Der CS ist mit einem metrischen M12x1-Gewinde ausgestattet und kann entweder direkt über dieses Gewinde oder mit Hilfe der beiden Sechskantmuttern (Standard) an vorhandene Montagevorrichtungen installiert werden. Abbildung 6: Abmessungen CS...
Für eine exakte Ausrichtung des Sensors auf das Messobjekt kann die LED in der Betriebsart ► 2.7.1 Automatische Zielfunktion verwendet werden. 3.1.1 Montagezubehör Die Montagegabel kann über den M12x1-Fuß mit dem Montagewinkel [Bestell-Nr.: ACCTFB] kombiniert werden. Abbildung 7: Montagewinkel, justierbar in einer Achse [Bestell-Nr.: ACCTFB]...
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Installation Abbildung 8: Montagebolzen mit M12x1-Gewinde, justierbar in zwei Achsen [Bestell-Nr.: ACCTMB] Abbildung 9: Montagegabel mit M12x1- Gewinde, justierbar in 2 Achsen [Bestell-Nr.: ACCTMG]...
Abbildung 10: Montagewinkel, justierbar in zwei Achsen [Bestell-Nr.: ACCTAB] 3.1.2 Freiblasvorsätze Nur ölfreie, technisch reine Luft .verwenden Die benötigte Luftmenge (ca. 2...10 l/ min.) ist abhängig von der Applikation und den Bedingungen am Installationsort. Ablagerungen (Staub, Partikel) auf der Linse sowie Rauch, Dunst und hohe Luftfeuchtigkeit (Kondensation) können zu Fehlmessungen führen.
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Installation Abbildung 11: Standard-Freiblasvorsatz; kombinierbar mit Montagewinkel; Schlauchanschluss: 3x5 mm [Bestell- Nr.: ACCSAP] Abbildung 12: Laminar-Freiblasvorsatz – der seitliche Luftaustritt verhindert ein Herunterkühlen des Objektes bei kleinen MessabständenSchlauchanschluss: 3x5 mm [Bestell-Nr.: ACCTAPL]...
Abbildung 13: Durch Kombination des Laminarfreiblasvorsatzes mit dem Unterteil der Montagegabel entsteht eine in zwei Achsen justierbare Einheit. [Bestell-Nr.: ACCTAPL+ACCTMG] 3.1.3 Weiteres Zubehör Bei Nutzung des Schutzfensters muss die Transmission auf 0,83 eingestellt werden. Zur Änderung dieses Parameters benötigen Sie das USB-Kit (inkl. CompactConnect-Software).
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Installation Abbildung 14: Rechtwinkel-Spiegelvorsatz, ermöglicht Messungen im 90°-Winkel zur Sensorachse [Bestell-Nr.: ACCTRAM] Abbildung 15: Schutzfenster, gleiche mechanische Abmessungen wie die CF-Optik [Bestell-Nr.: ACCTPW]...
Abbildung 16: USB-Kit: USB-Programmieradapter inkl. Klemmblock und Software-CD [Bestell-Nr.: ACCSUSBK] 3.1.4 Kippgelenk Mit diesem Montagezubehör kann eine Feinjustage des CS mit einem maximalen Winkel von +/- 6,5° zur mechanischen Achse erfolgen. Abbildung 17: Kippgelenk [Bestell-Nr.: ACCTTAS]...
Es dürfen nur abgeschirmte Kabel verwendet werden. Der Schirm des Sensors muss geerdet sein. Der Schirm [schwarz] ist beim CS getrennt vom GND-Anschluss [braun]. Es ist in jedem Fall erforderlich, dass der Schirm an Erde oder GND angeschlossen wird! ...
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Abbildung 18: Analoggerät (mV-Ausgang am OUT-Pin) Analoggerät (Thermoelementausgang Typ K an den OUT t/c K – Pins) Die Ausgangsimpedanz muss ≥ 20kΩ sein. Abbildung 19: Analoggerät (Thermoelementausgang Typ K an den OUT t/c K – Pins)
Installation Sie können beim CS zwischen einem mV-Ausgangssignal (0-5 bzw. 0-10 V; über Software skalierbar) und einem Thermoelement-Ausgang wählen. Dazu wird die optionale Software benötigt. Die Werksvoreinstellung ist auf mV-Ausgang gesetzt. ► 2.1 Werksvoreinstellungen Der Thermoelement-Ausgang liefert eine Spannung entsprechend der Thermoelement-Kennlinie Typ K.
Der Sensor unterstützt zwei Möglichkeiten der digitalen Kommunikation: bidirektionale Kommunikation (Senden und Empfangen von Daten) unidirektionale Kommunikation (Burst-Mode – der Sensor sendet ausschließlich Daten) Möglichkeiten der digitalen Kommunikation Abbildung 21: 3.2.2 Open-Collector-Ausgang Bei langen Leitungen fällt über die Masseleitung eine Spannung ab, die den mV-Ausgang verfälscht.
Installation Abbildung 22: Open-Collector-Ausgang als zusätzlicher Alarmausgang Der Open-Collector-Ausgang ist ein zusätzlicher Alarmausgang beim CS und kann z. B. ein externes Relais ansteuern. Der normale Analogausgang steht in diesem Fall gleichzeitig zur Verfügung. 3.2.3 Direktanschluss an eine RS232-Schnittstelle am PC Ein geeigneter Interfacebaustein für eine bidirektionale RS232-Anbindung des Sensors ist z.
Prinzipschaltbilder 4 Prinzipschaltbilder für Maintenance-Applikationen Abbildung 23: Direkte Ansteuerung von 24V-Signallampen über den Open-collector-Ausgang...
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Abbildung 24: Gemeinsame Änderung der Betriebsspannung zur gleichzeitigen Umschaltung von Alarmschwellen und Emissionsgraden [Vcc adjust-Modus]...
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Prinzipschaltbilder Abbildung 25: Einfache Generierung von summarischen Alarmen und Voralarmen...
Software CompactConnect 5 Software CompactConnect Minimale Systemvoraussetzungen: Windows Vista, Windows 7, Windows 8 USB-Schnittstelle Festplatte mit mind. 30 MByte freiem Speicherplatz Mindestens 128 MByte RAM CD-ROM-Laufwerk Eine detaillierte Softwarebeschreibung befindet sich auf der Software-CD. 5.1 Installation 1.
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Nach der Installation finden Sie die Software auf Ihrem Desktop (als Programmsymbol) sowie im Startmenü unter: Start\Programme\CompactConnect Um die Software zu deinstallieren, nutzen Sie Uninstall im Startmenü. Abbildung 26: Software CompactConnect...
Software CompactConnect Hauptfunktionen: Grafische Darstellung und Aufzeichnung der Temperaturmesswerte zur späteren Analyse und Dokumentation Komplette Parametrierung und Fernüberwachung des Sensors Programmierung der Signalverarbeitungsfunktionen Skalierung der Ausgänge und Parametrierung der Funktionseingänge 5.2 Kommunikationseinstellungen 5.2.1 Serielle Schnittstelle Baudratel: 9,6 kBaud Datenbits: Parität:...
5.2.2 Protokoll Alle CS-Sensoren verwenden ein binäres Protokoll. Um eine schnelle Kommunikation zu erreichen, wird auf einen zusätzlichen Overhead mit CR, LR oder ACK Bytes verzichtet. Um den Sensor mit Spannung zu versorgen, muss das Steuersignal „DTR“ gesetzt werden.
Prinzip der Infrarot-Temperaturmessung Prinzip der Infrarot-Temperaturmessung In Abhängigkeit von der Temperatur sendet jeder Körper eine bestimmte Menge infraroter Strahlung aus. Mit einer Temperaturänderung des Objektes geht eine sich ändernde Intensität der Strahlung einher. Der für die Infrarotmesstechnik genutzte Wellenlängenbereich dieser so genannten „Wärmestrahlung“ liegt zwischen etwa 1µm und 20µm.
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relevant ist. Der Detektor hat gemeinsam mit der nachgeschalteten Verarbeitungselektronik die Aufgabe, die Intensität der emittierten Infrarotstrahlung in elektrische Signale umzuwandeln.
Emissionsgrad 8 Emissionsgrad 8.1 Definition Die Intensität der infraroten Wärmestrahlung, die jeder Körper aussendet, ist sowohl von der Temperatur als auch von den Strahlungseigenschaften des zu untersuchenden Materials abhängig. Der Emissionsgrad ( - Epsilon) ist die entsprechende Materialkonstante, die die Fähigkeit eines Körpers, infrarote Energie auszusenden, beschreibt.
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der Emissionsgrad soweit verändert werden, bis der angezeigte Messwert mit der tatsächlichen Temperatur übereinstimmt. ► Bei Temperaturmessungen bis 380 °C besteht die Möglichkeit, auf dem Messobjekt einen speziellen Kunststoffaufkleber (Emissionsgradaufkleber – Bestell-Nr.: ACLSED). anzubringen, der den Messfleck vollständig bedeckt. 1. Stellen Sie nun den Emissionsgrad auf 0,95 ein und messen Sie die Temperatur des Aufklebers. 2.
Emissionsgrad 8.3 Charakteristische Emissionsgrade Sollte keine der oben beschriebenen Methoden zur Ermittlung Ihres Emissionsgrades anwendbar sein, können Sie sich auf die Emissionsgradtabellen ► Anhang A und Anhang B beziehen. Beachten Sie, dass es sich in den Tabellen lediglich um Durchschnittswerte handelt. Der tatsächliche Emissionsgrad eines Materials wird u.a.
RS232 Schnittstelle Anhang C – Direktanschluss an eine RS232-Schnittstelle am PC Ein geeigneter Interfacebaustein für eine bidirektionale RS232-Anbindung des Sensors ist z. B. MAX3381E (Hersteller: Maxim)
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3,3 V 3,3 V 3,3 V UART-Spannung (TxD) 2,5 V 2,5 V 2,5 V frühere Sensor-Versionen: CS/ version 1 (→ 12/2010) CSv1 CSmicro/ version 1 (→ 09/2011) CSMv1 CS-Anschlüsse: TxD (gelb) an T1IN RxD (grün) an R1OUT GND (braun) an GND PC-Anschlüsse:...
Adaptive Mitterwertbildung Anhang D – Adaptive Mittelwertbildung Die Mittelwertbildung wird in der Regel eingesetzt, um Signalverläufe zu glätten. Über den einstellbaren Parameter Zeit kann dabei diese Funktion an die jeweilige Anwendung optimal angepasst werden. Ein Nachteil der Mittelwertbildung ist, dass schnelle Temperaturanstiege, die durch dynamische Ereignisse hervorgerufen werden, der gleichen Mittlungszeit unterworfen sind und somit nur zeitverzögert am Signalausgang bereitstehen.