Czujniki UV PLC i czujniki VIS

Podana powyżej niepewność wzorcowania jest niepewnością rozszerzoną wzorcowania (k = 2, poziom ufności ok. 95 %) i odnosi się do źródła wzorcującego oraz warunków wzorcowania. W praktyce niepewność pomiaru jest większa: dochodzi do niej niedopasowanie widmowe przy faktycznie użytym źródle, temperatura czujnika, starzenie się od czasu wzorcowania, a także odległość i ustawienie względem źródła. To, jak te czynniki składają się na budżet niepewności, wyjaśniono w Niepewność pomiaru w pomiarach UV.

Czujnik jest podłączany za pomocą pięciopinowej wtyczki M12 z ekranowanym kablem; elektronika znajduje się wewnątrz czujnika, dzięki czemu kabel można przedłużyć bez błędów pomiarowych. Przy 4–20 mA prąd pomiarowy płynie pętlą dwuprzewodową do wejścia analogowego sterownika, przy 0–10 V lub 0–2 V napięcie jest mierzone względem masy. Napięcie zasilania wynosi 24 V, 12 V, 5 V lub ±5 V w zależności od wersji, przy poborze prądu poniżej 15 mA; temperatura pracy wynosi od 0 do 60 °C.

W zastosowaniach o dużej mocy, takich jak lampy UV LED o natężeniu kilku W/cm², filtr i dyfuzor starzeją się pod wpływem ciągłego napromieniowania i zanieczyszczają się w procesach zapylonych. Migawka elektroniczna otwiera czujnik tylko na czas pomiaru, chroniąc go w pozostałym czasie. Wydłuża to odstępy między wzorcowaniami w maszynie, a odczyt pozostaje porównywalny przez wiele miesięcy. Bez migawki firma Opsytec zaleca ponowne wzorcowanie co 12 miesięcy.

0–10 V to najprostsze rozwiązanie dla krótkich odcinków wewnątrz szafy sterowniczej, ale reaguje wrażliwie na długość kabla, spadek napięcia i zakłócenia. 4–20 mA jest standardem przemysłowym dla dużych odległości i środowisk o dużych zakłóceniach: prąd pozostaje stały niezależnie od długości kabla, a zero życia przy 4 mA pozwala odróżnić przerwany przewód od odczytu zerowego. RS-485 i inne interfejsy cyfrowe przesyłają wartość bez przetwarzania C/A, umożliwiają podłączenie kilku czujników do jednej magistrali i przekazują wraz z odczytem status, numer seryjny i dane wzorcowania. Dla nowych instalacji z wymaganiami diagnostycznymi rozwiązanie cyfrowe jest pierwszym wyborem; 4–20 mA pozostaje najbardziej odpornym kompromisem analogowym.

Siedem zakresów widmowych: UVC 200–280 nm, UVB 280–315 nm, UVA 315–400 nm, UVA+ 330–455 nm, UVBB 230–400 nm, VISB 400–480 nm oraz VIS 380–780 nm z ważeniem V(λ). Ponadto trzy zakresy pomiarowe: 0–100 mW/cm², 0–200 mW/cm² i 0–5000 mW/cm². Sygnał wyjściowy, napięcie zasilania i zakres pomiarowy dobiera się odpowiednio do zadania pomiarowego i sterownika; możliwe są indywidualne zakresy pomiarowe i widmowe klienta, a także obudowy specjalne.

Za pomocą przyrządu panelowego RM-32, do którego czujnik PLC podłącza się bezpośrednio. Wyświetla on aktualne natężenie napromienienia na 3½-cyfrowym wyświetlaczu i wyprowadza regulowane sygnały ostrzegawcze i alarmowe za pomocą dwóch styków przekaźnikowych. W przypadku małych zadań sterowania całkowicie zastępuje to podłączenie do sterownika programowalnego.

Za pomocą migawki elektronicznej, która odsłania czujnik tylko na czas pomiaru. Jest to zalecane przy okresowych pomiarach referencyjnych, a zwłaszcza przy bardzo wysokim natężeniu napromienienia, ponieważ zarówno zanieczyszczenie, jak i starzenie czujnika postępują tam szybciej. Ogólnie czujniki są wzorcowane w sposób spójny pomiarowo z PTB, mogą być ponownie wzorcowane i cechują się długoterminową stabilnością dzięki doborowi materiałów.

Do wejścia analogowego – czujnik PLC z wyjściem 4–20 mA, 0–10 V lub 0–2 V, zasilany napięciem 24 V, 12 V, 5 V lub ±5 V i pobierający poniżej 15 mA. Jeśli wraz z odczytem ma docierać status wzorcowania, wyborem jest PLC.D z RS-485, a dla instalacji Ethernet – PLC.net z Modbus TCP. Zakres pomiarowy dobiera się na podstawie źródła, a nie typu systemu: 0–100, 0–200 lub 0–5000 mW/cm².

Tak, pod warunkiem że odczyt dociera wystarczająco szybko i jednoznacznie. Analogowy czujnik PLC dostarcza przeskalowaną wartość chwilową jako 4–20 mA lub 0–10 V do wejścia analogowego; na jej podstawie sterownik reguluje moc lampy, wartość ściemniania lub prędkość posuwu. Jakość regulacji zależy od cyklu: przy krótkiej strefie napromieniowania i dużej prędkości taśmy zbyt wolne próbkowanie pomija maksimum i zaniża dawkę. Zarówno dla natężenia napromienienia, jak i dla dawki należy zdefiniować wartość dolną i górną.

Świadectwo wzorcowania podaje rozszerzoną niepewność wzorcowania przy k = 2; dla czujników PLC wynosi ona typowo 4,5–6,0 %. W trakcie użytkowania niepewność pomiaru jest większa, ponieważ dochodzą do niej niedopasowanie widmowe do faktycznie użytego źródła, temperatura czujnika, starzenie i geometria pomiaru. Sposób, w jaki składają się one na budżet niepewności, wyjaśniono w rozdziale Niepewność pomiaru w pomiarach UV.

Numer zamówieniowy czujnika PLC składa się z czterech cyfr: PLC [S][V][A][M]. Dwa przykłady:

• PLC1111 - czujnik UVC, zasilanie 24 V, sygnał wyjściowy 0–10 V, zakres pomiarowy 0–100 mW/cm²
• PLC3222 - czujnik UVA, zasilanie 12 V, sygnał wyjściowy 0–2 V, zakres pomiarowy 0–200 mW/cm²

Zakres dostawy: czujnik PLC oraz fabryczne świadectwo wzorcowania. Prosimy o podanie wymaganego typu przy składaniu zamówienia.

Pozycja [S] numeru zamówienia PLC [S][V][A][M].

Pozycja [V] numeru zamówienia PLC [S][V][A][M].

Pozycja [A] numeru zamówienia PLC [S][V][A][M].

Pozycja [M] numeru zamówienia PLC [S][V][A][M].

W przypadku okresowych pomiarów referencyjnych elektrycznie napędzana przesłona chroni czujnik przed zabrudzeniem oraz - przy bardzo wysokim natężeniu napromienienia - przed starzeniem. Zasilanie 24 V, wymiary 130 x 80 x 75 mm.

Do prostych zadań sterowania czujnik PLC może być obsługiwany za pomocą miernika panelowego RM-32: wyświetla on natężenie napromienienia na 3½-cyfrowym wyświetlaczu cyfrowym i wyprowadza regulowane sygnały ostrzegawcze i alarmowe za pośrednictwem dwóch styków przekaźnikowych.

W wersjach z otwartym końcem kabla nie ma złącza; kolory przewodów pozostają takie same.

W wersjach z otwartym końcem przewodu nie ma złącza; kolory przewodów pozostają takie same.

Czujnik znajduje się w pętli prądowej: PIN 1 i PIN 2 prowadzą zasilanie, PIN 3 i PIN 4 przewód powrotny. Przyrząd pomiarowy lub wejście sterownika PLC jest umieszczone w przewodzie powrotnym i odczytuje prąd pętli. W wersjach z otwartym końcem kabla nie ma złącza; kolory przewodów pozostają takie same.

Podłączenie w pętli prądowej, zasilanie od 7,5 V do 36 V DC.

Kable przyłączeniowe są dostępne ze złączem żeńskim M12 lub złączem męskim M12. Oba schematy przedstawiają powierzchnię czołową, dlatego styki są wzajemnie lustrzanym odbiciem. Rowek wpustowy określa orientację.

Złącze żeńskie M12, 5-stykowe – widok na powierzchnię czołową.

Złącze męskie M12, 5-stykowe – widok na powierzchnię czołową.