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optris
CX
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Infrarotsensor
Benutzerhandbuch

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Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für optris CX

  • Seite 1 ® optris ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Infrarotsensor Benutzerhandbuch...
  • Seite 2 Optris GmbH Ferdinand-Buisson-Str. 14 D – 13127 Berlin Germany Tel.: +49 30 500 197-0 Fax: +49 30 500 197-10 E-mail: info@optris.de Internet: www.optris.de...
  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Mechanische Installation ......................15 Elektrische Installation ....................... 19 Software CompactConnect ......................25 Digitaler Befehlssatz ........................29 Prinzip der Infrarot-Temperaturmessung ..................31 Emissionsgrad ..........................33 Definition............................ 33 Bestimmung eines unbekannten Emissionsgrades ..............34 Charakteristische Emissionsgrade .................... 35 optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 4 Anhang A – Emissionsgradtabelle Metalle .................... 37 Anhang B – Emissionsgradtabelle Nichtmetalle ................... 38 Anhang C – Direktanschluss an eine RS232-Schnittstelle am PC ............39 Anhang D – Adaptive Mittelwertbildung ....................41 Anhang E – CE-Konformitätserklärung ....................42 optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 5: Allgemeine Informationen

    Sie messen die von Objekten emittierte Infrarotstrahlung und berechnen auf dieser Grundlage deren Oberflächentemperatur [► Prinzip der Infrarot-Temperaturmessung]. Die CX-Sensoren sind empfindliche optische Systeme. Die Montage ist deshalb ausschließlich über das vorhandene Gewinde durchzuführen. Vermeiden Sie grobe mechanische Gewalt am Messkopf, da dies zu einer Zerstörung führt.
  • Seite 6: Gewährleistung

    Hersteller in Rechnung gestellt. In diesem Fall wird vor Beginn der Reparatur auf Wunsch ein Kostenvoranschlag erstellt. 1.3 Lieferumfang • optris CX inkl. Anschlusskabel, Montagemutter und Bedienungsanleitung Lesen Sie dieses Benutzerhandbuch vor der ersten Inbetriebnahme des Gerätes aufmerksam durch. Der Hersteller behält sich im Interesse der technischen Weiterentwicklung das Recht auf Änderungen der in dieser Anleitung angegebenen Spezifikationen vor.
  • Seite 7: Wartung

    Benutzen Sie niemals lösungsmittelhaltige Reinigungsmittel (weder für die Optik, noch für das Gehäuse). 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. optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 8 CX – D2014-09-A...
  • Seite 9: Technische Daten

    Unter Smart Averaging oder Adaptiver Mittelwertbildung versteht man eine dynamische Anpassung der Mittelwertbildung an steile Signalflanken [Aktivierung nur über Software möglich]. • Wenn das Gerät mit USB-Kit geliefert wird (optional), ist es auf digitale Kommunikation (bidirektional) eingestellt. optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 10: Allgemeine Spezifikationen

    Material: Aluminium, schwarz eloxiert Abmessungen: Durchmesser: 42 mm/ Länge: 130 mm Gewicht: 350 g Kabellänge: Kabeldurchmesser: 4,3 mm Vibration: IEC 68-2-6: 3G, 11 – 200 Hz, jede Achse Schock: IEC 68-2-27: 50G, 11 ms, jede Achse optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 11: Elektrische Spezifikationen

    1000 Ω Schleifenwiderstand Ausgangsimpedanz: Spannungsversorgung: 5...28 VDC invertiertes RS232-Signal, TTL, 9,6 kBaud weiß Stromschleife (+) gelb TxD (5 V) grün RxD (5 V)/ Open-collector-Ausgang braun Stromschleife (-)/ Masse (⊥) schwarz Schirm Abbildung 1: Verkabelung optris CX optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 12: Messtechnische Spezifikationen

    10 min Emissionsgrad/ Verstärkung: 0,100...1,100 (einstellbar über Software) Transmissionsgrad: 0,100...1,000 (einstellbar über Software) Schnittstelle (optional): USB (Programmieradapter) Signalverarbeitung: Mittelwert, MAX, MIN (einstellbar über Software) Software (optional): CompactConnect bei Umgebungstemperatur 23±5 °C; der jeweils größere Wert gilt optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 13: Optische Diagramme

    Die folgenden optischen Diagramme zeigen den Durchmesser des Messflecks in Abhängigkeit von der Messentfernung. Die Messfleckgröße bezieht sich auf 90 % der Strahlungsenergie. Die Entfernung wird jeweils von der Vorderkante des Sensors gemessen. Abbildung 2: Optisches Diagramm optris CX (22:1) optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 14: Cf-Vorsatzoptik Und Schutzfenster

    Abbildung 3: Optisches Diagramm optris CX mit CF-Linse (0,6 mm@ 10 mm) 2.6 CF-Vorsatzoptik und Schutzfenster Die optionale Vorsatzoptik ermöglicht die Messung sehr kleiner Objekte. Zum Schutz der Messkopfoptik ist ein Schutzfenster erhältlich. Dieses hat die gleichen mechanischen Abmessungen wie die CF-Optik.
  • Seite 15 Abbildung 4: CF-Optik [Bestell-Nr.: ACCXCF]/ Schutzfenster [Bestell-Nr.: ACCXPW] optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 16 CX – D2014-09-A...
  • Seite 17: Installation

    Installation 3.1 Mechanische Installation Der optris CX ist mit einem 20 UNF-2B-Gewinde ausgestattet und kann entweder direkt über dieses Gewinde oder mit Hilfe der Sechskantmutter (Standard) an vorhandene Montagevorrichtungen installiert werden. Abbildung 5: optris CX – Abmessungen optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 18 Montagevorrichtungen Abbildung 6: Montagewinkel [Bestell-Nr.: ACCXFB] und Justagewinkel [Bestell-Nr.: ACCXAB] für optris CX optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 19 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. Durch die Nutzung eines Freiblasvorsatzes werden diese Effekte vermieden bzw. reduziert. optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 20 Abbildung 7: Freiblasvorsatz [Bestell-Nr.: ACCXAP]; Schlauchanschluss: 6x8 mm optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 21: Elektrische Installation

    Verwenden Sie ein stabilisiertes Netzteil mit einer Ausgangsspannung im Bereich von 5–28 VDC, welches einen Strom von 100 mA liefert. Die Restwelligkeit sollte max. 200 mV betragen. • Verwenden Sie nur abgeschirmte Kabel. Der Schirm des Sensors muss geerdet sein. Abbildung 8: Schaltplan Analoggerät optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 22 Digitale Kommunikation Für eine digitale Kommunikation wird das optionale USB-Kit benötigt. Abbildung 9: USB-Kit: USB-Programmieradapter inkl. Klemmblock und Software-CD [Bestell-Nr.: ACCSUSBK] optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 23 1. Verbinden Sie jede Ader des USB-Adapterkabels mit der gleichfarbigen Ader des Sensorkabels mit Hilfe des Klemmblocks. 2. Um den Kontakt zu lösen, drücken Sie mit einem Schraubendreher auf die einzelnen Kontakte des Klemmblocks (Abb. 10). Abbildung 10: Sensorkabel mit USB-Kabel verbinden optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 24 Der Sensor unterstützt zwei Möglichkeiten der digitalen Kommunikation:  bidirektionale Kommunikation (Senden und Empfangen von Daten)  unidirektionale Kommunikation (Burst-Mode – der Sensor sendet ausschließlich Daten) Abbildung 11: Gerät mit digitalem Anschluss optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 25 Analog + Digital Der optris CX kann simultan digital kommunizieren und als Analoggerät (4-20 mA) genutzt werden. In diesem Fall erfolgt die Sensorversorgung über die USB-Schnittstelle (5 V). Abbildung 12: Simultane analoge und digitale Anwendung optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 26 Analog + Alarm Der Alarmausgang (Open-collector-Ausgang) kann ein externes Relais ansteuern. Der Analogausgang steht in diesem Fall gleichzeitig zur Verfügung. Abbildung 13: Analoggerät mit Alarmausgang optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 27: Software Compactconnect

    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. optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 28 Nach der Installation finden Sie die Software auf Ihrem Desktop (als Programmsymbol) sowie im Startmenü unter: [Start]\Programme\CompactConnect. 3. Verbinden Sie den optris CX über eine USB-Schnittstelle mit Ihrem PC. Um die Software zu deinstallieren, nutzen Sie Uninstall im Startmenü. optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 29 Abbildung 14: 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 optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 30 CX – D2014-09-A...
  • Seite 31: Digitaler Befehlssatz

    Digitaler Befehlssatz Kommandoliste CS/ CSmicro/ CX DEZIMAL Binär / ASCII Kommando Daten Antwort Ergebnis Einheit 0x01 Binär LESEN Temp - Target keine byte1 byte2 = (byte1 x 256 + byte2 - 1000) / 10 °C 0x02 Binär LESEN Temp - Head...
  • Seite 32 CX – D2014-09-A...
  • Seite 33: Prinzip Der Infrarot-Temperaturmessung

    Verhältnis Entfernung (Distance) zu Messfleckgröße (Spot) charakterisiert wird. Der Spektralfilter dient der Selektion des Wellenlängenbereiches, welcher für die Temperaturmessung relevant ist. Der Detektor hat gemeinsam mit der nachgeschalteten Verarbeitungselektronik die Aufgabe, die Intensität der emittierten Infrarotstrahlung in elektrische Signale umzuwandeln. optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 34 CX – D2014-09-A...
  • Seite 35: Emissionsgrad

    Emissionsgrad (reflektierende Oberflächen) besteht das Risiko, dass störende Infrarotstrahlung von Hintergrundobjekten (Flammen, Heizanlagen, Schamotte usw.) das Messergebnis verfälscht. Um den Messfehler in diesem Fall zu minimieren, sollte die Handhabung sehr sorgfältig erfolgen und das Gerät gegen reflektierende Strahlungsquellen abgeschirmt werden. optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 36: Bestimmung Eines Unbekannten Emissionsgrades

    Anschließend bestimmen Sie die Temperatur einer direkt angrenzenden Fläche und verändern die Einstellung des Emissionsgrades soweit, bis die gemessene Temperatur der an der gefärbten Stelle entspricht. WICHTIG: Bei allen drei Methoden muss das Objekt eine von der Umgebungstemperatur unterschiedliche Temperatur aufweisen. optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 37: Charakteristische Emissionsgrade

    Faktoren beeinflusst:  Temperatur  Messwinkel  Geometrie der Oberfläche (eben, konvex, konkav)  Dicke des Materials  Oberflächenbeschaffenheit (poliert, oxidiert, rau, sandgestrahlt)  Spektralbereich der Messung  Transmissionseigenschaften (z. B. bei dünnen Folien) optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 38 CX – D2014-09-A...
  • Seite 39: Anhang A - Emissionsgradtabelle Metalle

    Legierung 0,3-0,8 oxidiert 0,7-0,9 Inconel elektropoliert 0,15 Titan poliert 0,05-0,2 sandgestrahlt 0,3-0,6 oxidiert 0,5-0,6 oxidiert 0,7-0,95 Wolfram poliert 0,03-0,1 Kupfer poliert 0,03 Zink poliert 0,02 aufgeraut 0,05-0,1 oxidiert oxidiert 0,4-0,8 Zinn nicht oxidiert 0,05 Magnesium 0,02-0,1 optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 40: Anhang B - Emissionsgradtabelle Nichtmetalle

    Glas 0,85 Gummi 0,95 Holz natürlich 0,9-0,95 Kalkstein 0,98 Karborund Keramik 0,95 Kies 0,95 Kohlenstoff nicht oxidiert 0,8-0,9 Graphit 0,7-0,8 Kunststoff > 50 µm lichtundurchlässig 0,95 Papier jede Farbe 0,95 Sand Schnee Textilien 0,95 Wasser 0,93 optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 41: Anhang C - Direktanschluss An Eine Rs232-Schnittstelle Am Pc

    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) optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 42 Modell UART-Spannung (RxD) 3,3 V UART-Spannung (TxD) 2,5 V CX-Anschlüsse: TxD (gelb) an T1IN RxD (grün) an R1OUT GND (braun) an GND PC-Anschlüsse: T1OUT mit RxD (PC) verbinden R1IN mit TxD (PC) verbinden optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 43: Anhang D - Adaptive Mittelwertbildung

    Mittlungszeit unterworfen sind und somit nur zeitverzögert am Signalausgang bereitstehen. Die Funktion Adaptive Mittelwertbildung (Smart Averaging) eliminiert diesen Nachteil, indem schnelle Temperaturanstiege ohne Mittelwertbildung direkt an den Signalausgang durchgestellt werden. Signalverlauf mit Smart Averaging-Funktion Signalverlauf ohne Smart Averaging-Funktion optris CX – D2014-09-A...
  • Seite 44: Anhang E - Ce-Konformitätserklärung

    Anhang E – CE-Konformitätserklärung optris CX – D2014-09-A...

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