PLC UV-anturit ja VIS-anturit

Yllä ilmoitettu kalibrointiepävarmuus on kalibroinnin laajennettu epävarmuus (k = 2, luottamustaso noin 95 %) ja koskee kalibrointilähdettä ja kalibrointiolosuhteita. Käytössä mittausepävarmuus on suurempi: siihen lisätään spektrinen yhteensopimattomuus todellisuudessa käytetyn lähteen kanssa, anturin lämpötila, kalibroinnin jälkeinen vanheneminen sekä etäisyys ja kohdistus lähteeseen nähden. Se, miten näistä muodostuu epävarmuusbudjetti, selitetään kohdassa Mittausepävarmuus UV-mittauksessa.

Anturi liitetään viisinapaisella M12-liittimellä suojatulla kaapelilla; elektroniikka on anturin sisällä, jolloin kaapelia voidaan jatkaa ilman mittausvirheitä. 4–20 mA:n signaalissa mittausvirta kulkee kaksijohtimisen silmukan kautta ohjaimen analogiatuloon, 0–10 V:n tai 0–2 V:n signaalissa jännite mitataan maata vasten. Syöttöjännite on 24 V, 12 V, 5 V tai ±5 V versiosta riippuen, ja virrankulutus on alle 15 mA; käyttölämpötila on 0–60 °C.

Suuritehoisissa sovelluksissa, kuten UV-LED-lampuissa, joiden teho on useita W/cm², suodatin ja diffuusori ikääntyvät jatkuvassa säteilytyksessä ja likaantuvat pölyisissä prosesseissa. Elektroninen suljin avaa anturin vain mittauksen ajaksi ja suojaa sitä muulloin. Tämä pidentää kalibrointivälejä koneessa, ja lukema pysyy vertailukelpoisena kuukausien ajan. Ilman sulkinta Opsytec suosittelee uudelleenkalibrointia 12 kuukauden välein.

0–10 V on yksinkertaisin ratkaisu lyhyille yhteyksille kaapin sisällä, mutta se reagoi herkästi kaapelin pituuteen, jännitehäviöön ja häiriöihin. 4–20 mA on teollisuusstandardi pitkiä matkoja ja häiriöisiä ympäristöjä varten: virta pysyy vakiona kaapelin pituudesta riippumatta, ja elävä nollapiste 4 mA:ssa tekee mahdollisen johdinkatkoksen erotettavaksi nollalukemasta. RS-485 ja muut digitaaliset liitännät välittävät arvon ilman D/A-muunnosta, mahdollistavat useiden anturien liittämisen samaan väylään ja välittävät lukeman ohella tila-, sarjanumero- ja kalibrointitiedot. Uusissa liitännöissä, joissa on diagnostiikkatarpeita, digitaalinen ratkaisu on ensisijainen valinta; 4–20 mA on edelleen kestävin analoginen vaihtoehto.

Seitsemän spektrialuetta: UVC 200–280 nm, UVB 280–315 nm, UVA 315–400 nm, UVA+ 330–455 nm, UVBB 230–400 nm, VISB 400–480 nm ja VIS 380–780 nm V(λ)-painotuksella. Lisäksi kolme mittausaluetta: 0–100 mW/cm², 0–200 mW/cm² ja 0–5000 mW/cm². Lähtösignaali, syöttöjännite ja mittausalue valitaan mittaustehtävän ja ohjaimen mukaan; asiakaskohtaiset mittaus- ja spektrialueet sekä erikoiskotelot ovat mahdollisia.

RM-32-paneelilaitteella, johon PLC-anturi liitetään suoraan. Se näyttää nykyisen irradianssin 3½-numeroisella näytöllä ja antaa säädettäviä varoitus- ja hälytyssignaaleja kahden relekontaktin kautta. Pienissä ohjaustehtävissä tämä korvaa kokonaan liitännän ohjelmoitavaan logiikkaohjaimeen.

Elektronisella sulkimella, joka altistaa anturin ainoastaan mittauksen ajaksi. Tämä on suositeltavaa säännöllisissä vertailumittauksissa ja erityisesti erittäin korkeilla irradianssitasoilla, koska molemmat, likaantuminen ja anturin ikääntyminen, etenevät niissä nopeammin. Yleisesti anturit on kalibroitu jäljitettävästi PTB:hen, ne voidaan uudelleenkalibroida, ja materiaalivalinnat tekevät niistä pitkäaikaisstabiileja.

Analogiatuloon sopiva PLC-anturi 4–20 mA:n, 0–10 V:n tai 0–2 V:n signaalilla, syötettynä 24 V, 12 V, 5 V tai ±5 V jännitteellä ja virrankulutuksella alle 15 mA. Jos kalibrointitilan tulee kulkea lukeman mukana, valinta on PLC.D RS-485-liitännällä, ja Ethernet-asennuksiin PLC.net Modbus TCP:llä. Mittausalue valitaan lähteen, ei järjestelmätyypin, perusteella: 0–100, 0–200 tai 0–5000 mW/cm².

Kyllä, kunhan lukema saapuu tarpeeksi nopeasti ja yksiselitteisesti. Analoginen PLC-anturi toimittaa skaalatun hetkellisarvon 4–20 mA:n tai 0–10 V:n signaalina analogiatuloon; sen perusteella ohjain säätää lampun tehoa, himmennysarvoa tai syöttönopeutta. Säädön laatu riippuu jaksosta: lyhyellä säteilytysvyöhykkeellä ja suurella hihnanopeudella liian hidas näytteenotto ohittaa maksimin ja aliarvioi annoksen. Molemmille, irradianssille ja annokselle, on määritettävä alaraja ja yläraja.

Kalibrointitodistuksessa ilmoitetaan laajennettu kalibrointiepävarmuus k = 2:lla; PLC-antureille se on tyypillisesti 4,5–6,0 %. Käytössä mittausepävarmuus on suurempi, koska siihen lisätään spektrinen yhteensopivuusvirhe todellisen käytetyn lähteen kanssa, anturin lämpötila, ikääntyminen ja mittausgeometria. Se, miten näistä muodostuu epävarmuusbudjetti, selitetään kohdassa Mittausepävarmuus UV-mittauksessa.

PLC-anturin tilausnumero muodostuu neljästä numerosta: PLC [S][V][A][M]. Kaksi esimerkkiä:

• PLC1111 - UVC-anturi, syöttöjännite 24 V, lähtösignaali 0–10 V, mittausalue 0–100 mW/cm²
• PLC3222 - UVA-anturi, syöttöjännite 12 V, lähtösignaali 0–2 V, mittausalue 0–200 mW/cm²

Toimitussisältö: PLC-anturi ja tehtaan kalibrointitodistus. Ilmoittakaa tarvittava tyyppi tilauksen yhteydessä.

Tilausnumeron PLC [S][V][A][M] kohta [S].

Tilausnumeron PLC [S][V][A][M] kohta [V].

Tilausnumeron PLC [S][V][A][M] kohta [A].

Tilausnumeron PLC [S][V][A][M] kohta [M].

Säännöllisiä vertailumittauksia varten sähköisesti ohjattu suljin suojaa anturia lialta ja - erittäin korkean irradianssin vallitessa - vanhenemiselta. Käyttöjännite 24 V, mitat 130 x 80 x 75 mm.

Pieniin ohjaustehtäviin PLC-anturia voidaan käyttää paneelimittarin RM-32 kanssa: se näyttää irradianssin 3½-numeroisella digitaalisella näytöllä ja antaa säädettäviä varoitus- ja hälytyssignaaleja kahden relekontaktin kautta.

Avoimella kaapelipäällä varustetuissa versioissa liitintä ei ole; johtojen värit pysyvät samoina.

Avoimella kaapelipäällä olevissa versioissa liitintä ei ole; johtojen värit pysyvät samoina.

Anturi on osa virtapiiriä: PIN 1 ja PIN 2 välittävät syöttöjännitteen, PIN 3 ja PIN 4 paluuvirran. Mittalaite tai PLC-tulo sijoitetaan paluujohtoon ja lukee virtapiirin virran. Avoimella kaapelipäällä olevissa versioissa liitintä ei ole; johtimien värit pysyvät samoina.

Kytkentä virtapiirissä, syöttöjännite 7,5–36 V DC.

Liitäntäkaapelit ovat saatavana M12-naarasliittimellä tai M12-urosliittimellä. Molemmat kaaviot näyttävät liitäntäpinnan, joten kontaktit ovat peilikuvia toisiinsa nähden. Ohjausura määrittää suunnan.

M12-naarasliitin, 5-napainen – näkymä liitäntäpintaan.

M12-urosliitin, 5-napainen – näkymä liitäntäpintaan.