مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية ومستشعرات الضوء المرئي لأنظمة PLC

عدم اليقين في المعايرة المذكور أعلاه هو عدم اليقين الموسّع للمعايرة (k = 2، مستوى الثقة نحو 95 %) وينطبق على مصدر المعايرة وشروط المعايرة. أما أثناء الاستخدام الفعلي فإن عدم يقين القياس يكون أكبر: إذ يُضاف إليه عدم التطابق الطيفي عند المصدر المستخدَم فعلياً، ودرجة حرارة المستشعر، والتقادم منذ المعايرة، فضلاً عن المسافة والمحاذاة بالنسبة إلى المصدر. ويُشرح كيفية دمج هذه العوامل ضمن ميزانية عدم اليقين تحت عدم اليقين في قياس الأشعة فوق البنفسجية.

يتم توصيل المستشعر عبر قابس M12 خماسي السنون بكابل مُحاط بدرع حماية؛ توجد الإلكترونيات داخل المستشعر، بحيث يمكن إطالة الكابل دون حدوث أخطاء قياس. في حالة 4–20 mA يمر تيار القياس عبر حلقة ثنائية الأسلاك إلى المدخل التناظري لوحدة التحكّم، أما في حالة 0–10 V أو 0–2 V فيُقاس الجهد بالنسبة إلى الأرضي. جهد التغذية هو 24 V أو 12 V أو 5 V أو ±5 V حسب الإصدار، مع استهلاك تيار أقل من 15 mA؛ درجة حرارة التشغيل من 0 إلى 60 °C.

في التطبيقات عالية القدرة، مثل مصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية بعدة W/cm²، يتقادم المرشّح والناشر تحت التشعيع المستمر ويتلوّثان في العمليات المُغبرة. يفتح الغالق الإلكتروني المستشعر فقط أثناء القياس ويحميه فيما بين ذلك. وهذا يُطيل فترات المعايرة داخل الآلة، وتبقى القراءة قابلة للمقارنة على مدى أشهر. بدون غالق، توصي Opsytec بإعادة المعايرة كل 12 شهراً.

يُعد 0–10 V الحل الأبسط للمسافات القصيرة داخل الخزانة، لكنه يتأثر بشدة بطول الكابل وانخفاض الجهد والتشويش. أما 4–20 mA فهو المعيار الصناعي للمسافات الطويلة والبيئات المشوَّشة: يبقى التيار ثابتاً على طول الكابل، والصفر الحي عند 4 mA يجعل من الممكن تمييز انقطاع السلك عن قراءة صفرية. تنقل واجهة RS-485 وغيرها من الواجهات الرقمية القيمة دون تحويل رقمي-تناظري، وتسمح بتوصيل عدة مستشعرات على ناقل واحد، وتنقل الحالة والرقم التسلسلي وبيانات المعايرة مع القراءة. بالنسبة للتوصيلات الجديدة ذات متطلبات التشخيص، تكون الواجهة الرقمية الخيار الأول؛ ويبقى 4–20 mA أفضل حل تناظري من حيث المتانة.

سبعة نطاقات طيفية: UVC من 200 إلى 280 nm، وUVB من 280 إلى 315 nm، وUVA من 315 إلى 400 nm، وUVA+ من 330 إلى 455 nm، وUVBB من 230 إلى 400 nm، وVISB من 400 إلى 480 nm، وVIS من 380 إلى 780 nm مع ترجيح V(λ). بالإضافة إلى ثلاثة نطاقات قياس: 0–100 mW/cm²، و0–200 mW/cm²، و0–5000 mW/cm². يتم اختيار إشارة الخرج وجهد التغذية ونطاق القياس بما يناسب مهمة القياس ووحدة التحكّم؛ ويمكن توفير نطاقات قياس وطيفية خاصة بالعميل وكذلك أغلفة خاصة.

باستخدام جهاز اللوحة RM-32، الذي يُوصَل به مستشعر PLC مباشرة. يعرض الجهاز شدة الإشعاع الساقط الحالية على شاشة من 3½ رقم، ويصدر إشارات تحذير وإنذار قابلة للتعديل عبر ملامسي تتابع. وبالنسبة للمهام التحكّمية الصغيرة، يُغني ذلك تماماً عن التوصيل بوحدة تحكّم منطقية قابلة للبرمجة.

بواسطة غالق إلكتروني لا يعرّض المستشعر إلا أثناء القياس. يُنصح بذلك عند إجراء قياسات مرجعية دورية، وخاصة عند شدة إشعاع ساقط مرتفعة للغاية، لأن كلاً من التلوّث وتقادم المستشعر يتقدّمان هناك بسرعة أكبر. وبوجه عام، تُعايَر المستشعرات بشكل قابل للإرجاع المترولوجي إلى معهد PTB، ويمكن إعادة معايرتها، وتتميز بثبات طويل الأمد بفضل اختيار المواد.

بالنسبة لمدخل تناظري، يُستخدم مستشعر PLC بإشارة 4–20 mA أو 0–10 V أو 0–2 V، بتغذية 24 V أو 12 V أو 5 V أو ±5 V وباستهلاك تيار أقل من 15 mA. وإذا كان من المطلوب أن تصل حالة المعايرة مع القراءة، فإن PLC.D بواجهة RS-485 هو الخيار المناسب، وبالنسبة لتركيبات إيثرنت يُستخدم PLC.net بواجهة Modbus TCP. يتم اختيار نطاق القياس بناءً على المصدر، وليس على نوع النظام: 0–100 أو 0–200 أو 0–5000 mW/cm².

نعم، شريطة أن تصل القراءة بسرعة كافية وبشكل واضح لا لبس فيه. يقدّم مستشعر PLC التناظري القيمة اللحظية المُعايَرة بصيغة 4–20 mA أو 0–10 V إلى مدخل تناظري؛ ومنها تقوم وحدة التحكّم بضبط قدرة المصباح أو قيمة التعتيم أو سرعة التغذية. تعتمد جودة التحكّم على دورة الأخذ: فمع منطقة تشعيع قصيرة وسرعة سير عالية، يؤدي معدّل أخذ عيّنات بطيء جداً إلى تفويت القيمة القصوى والتقليل من تقدير الجرعة الإشعاعية. ويجب تحديد حدّ أدنى وحدّ أقصى لكل من شدة الإشعاع الساقط والجرعة الإشعاعية.

تُبيّن شهادة المعايرة عدم اليقين الموسَّع للمعايرة بمعامل التغطية k = 2؛ وبالنسبة لمستشعرات PLC تتراوح هذه القيمة عادة بين 4.5% و6.0%. أما عند الاستخدام الفعلي فيكون عدم اليقين في القياس أكبر، لأنه يُضاف إليه عدم التطابق الطيفي عند المصدر المُستخدم فعلياً، ودرجة حرارة المستشعر، والتقادم، وهندسة القياس. ويُشرح كيفية تجميع هذه العوامل في ميزانية عدم اليقين تحت عدم اليقين في قياس الأشعة فوق البنفسجية.

يتكوّن رقم طلب مستشعر PLC من أربع خانات: PLC [S][V][A][M]. مثالان:

• PLC1111 - مستشعر UVC، التغذية 24 V، إشارة الخروج 0–10 V، نطاق القياس 0–100 mW/cm²
• PLC3222 - مستشعر UVA، التغذية 12 V، إشارة الخروج 0–2 V، نطاق القياس 0–200 mW/cm²

نطاق التوريد: مستشعر PLC وشهادة المعايرة الصادرة من المصنع. يُرجى تحديد الطراز المطلوب عند تقديم طلبكم.

الموضع [S] من رقم الطلب PLC [S][V][A][M].

الموضع [V] من رقم الطلب PLC [S][V][A][M].

الموضع [A] من رقم الطلب PLC [S][V][A][M].

الموضع [M] من رقم الطلب PLC [S][V][A][M].

لأغراض القياسات المرجعية الدورية، يحمي الغالق المُشغَّل كهربائياً المستشعر من الاتساخ - وعند شدة إشعاع ساقط عالية جداً - من التقادم. يعمل بجهد 24 V، وأبعاده 130 x 80 x 75 mm.

للمهام التحكّمية الصغيرة، يمكن تشغيل مستشعر PLC على جهاز العرض اللوحي RM-32: حيث يعرض شدة الإشعاع الساقط على شاشة رقمية مكوّنة من 3½ رقم، ويُصدر إشارات تحذير وإنذار قابلة للتعديل عبر تلامسَي مُرحِّل.

في الإصدارات ذات طرف الكابل المفتوح لا يوجد موصل؛ وتبقى ألوان الأسلاك كما هي.

في الإصدارات ذات طرف الكابل المفتوح لا يوجد موصل؛ وتبقى ألوان الأسلاك كما هي.

يقع المستشعر ضمن حلقة التيار: يحمل PIN 1 وPIN 2 التغذية، بينما يحمل PIN 3 وPIN 4 خط العودة. يوضع جهاز القياس أو مدخل وحدة التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLC) في خط العودة ليقرأ تيار الحلقة. في الإصدارات ذات الطرف المفتوح للكابل لا يوجد موصل؛ وتبقى ألوان الأسلاك كما هي.

التوصيل ضمن حلقة التيار، والتغذية من 7.5 V إلى 36 V DC.

تتوفر كابلات التوصيل بموصّل M12 أنثى أو موصّل M12 ذكر. يُظهر كلا الرسمين سطح التلامس، لذا فإن التلامسات متطابقة انعكاسياً بالنسبة لبعضها البعض. يُحدِّد مجرى المفتاح الاتجاه.

موصّل M12 أنثى، بخمسة أقطاب – منظر على سطح التلامس.

موصّل M12 ذكر، بخمسة أقطاب – منظر على سطح التلامس.