Infrarot Sensoren Modelle DM21 / 101 / 201 / 401 / 601 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Infrarotsensor B+B Thermo-Technik GmbH Heinrich-Hertz-Str. 4 D-78166 Donaueschingen Tel. +49 771 83160 Fax +49 771 831650 www.temperatur-shop.de info@bubthermo.
CE-Konformitätserklärung Das Gerät entspricht den folgenden Standards: EMC: Sicherheit: EN 61326-1 EN 61010-1:1993/ A2:1995 Das Produkt erfüllt die Anforderungen der EMC Direktive 89/336/EEC und der Niederspannungs-Direktive 73/23/EEC. Lesen Sie diese Bedienungsanleitung 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.
Inhalt Seite Beschreibung Lieferumfang Wartung Hinweise Werksvoreinstellung Technische Daten Allgemeine Spezifikation Elektrische Spezifikation Messtechnische Spezifikation [DM21D und DM201D] Messtechnische Spezifikation [DM101D] Messtechnische Spezifikation [DM401D und DM601D] Optische Diagramme CF-Vorsatzoptik und Schutzfenster Mechanische Installation Montagezubehör Freiblasvorsätze Weiteres Zubehör Elektrische Installation Anschluss der Kabel Masseverbindung Austauschen des Messkopfes Aus- und Eingänge
Beschreibung Die Sensoren der Serie DM sind berührungslos messende Infrarot-Temperatursensoren. Sie messen die von Objekten emittierte Infrarotstrahlung und berechnen auf dieser Grundlage die Oberflächen-temperatur [► Prinzip der Infrarot-Temperaturmessung]. Das Sensorgehäuse des DMMesskopfes besteht aus Edelstahl (Schutzgrad IP65/ NEMA-4) – die Auswerteelektronik ist in einem separaten Zink-Druckgussgehäuse untergebracht. Die DM - Sensoren sind empfindliche optische Systeme.
Hinweise Vermeiden Sie statische Aufladungen und bringen Sie das Gerät nicht in die Nähe von starken elektromagnetischen Feldern (z.B. Lichtbogen-Schweißanlagen oder Induktionsheizer). Vermeiden Sie abrupte Änderungen der Umgebungstemperatur. Sollten Probleme oder Fragen bei der Arbeit mit Ihrem DM auftreten, wenden Sie sich bitte an die Mitarbeiter unserer Serviceabteilung.
Technische Daten Allgemeine Spezifikation Messkopf Elektronik-Box Schutzgrad Umgebungstemperatur Lagertemperatur Relative Luftfeuchtigkeit IP65 (NEMA-4) siehe: Messtechnische Spezifikation siehe: Messtechnische Spezifikation 10...95%, nicht kondensierend IP65 (NEMA-4) 0...85 °C -40...85 °C 10...
Elektrische Spezifikation Spannungsversorgung Stromverbrauch Ausgänge/ analog Kanal 1 Kanal 2 8–36 VDC max. 100 mA wahlweise: 0/ 4–20 mA, 0–5/ 10 V, Thermoelement (J oder K) bzw. Alarmausgang (Signalquelle: Objekttemperatur) Messkopftemperatur [-20...180 °C] als 0–5 V oder 0–10 V bzw.
Messtechnische Spezifikation [21 / 201 / 151-Modelle] DM21 DM151 DM201 Temperaturbereich (skalierbar) Umgebungstemperatur (Kopf) Lagertemperatur (Kopf) -40...600 °C -20...130 °C -40...130 °C -40...600 °C -20...180 °C -40...180 °C -40...900 °C -20...180 °C -40...180 °C Spektralbereich Optische Auflösung 8...14 µm 2:1 8...14 µm 15:1 8...
Messtechnische Spezifikation [DM hot] DM101 Hot Temperaturbereich (skalierbar) Umgebungstemperatur (Kopf) Lagertemperatur (Kopf) -40...975 °C -20...250 °C -40...250 °C Spektralbereich Optische Auflösung 8...
Messtechnische Spezifikation [DM 401/ DM601-Modelle] DM401 metal DM601 metal Temperaturbereich (skalierbar) Umgebungstemperatur (Kopf) Lagertemperatur (Kopf) 250...800 °C --20...125 °C -40...125 °C 385...1600 °C -20...125 °C -40...
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 Messkopfes gemessen. Die Größe des zu messenden Objektes und die optische Auflösung des IR-Thermometers bestimmen den Maximalabstand zwischen Messkopf und Objekt.
DM151 D:S = 15:1 DM21 D:S = 2:1 DM-Serie 11
DM101 D:S = 10:1 DM401 Optik: CF D:S = 40:1/ 3,5mm@ 140mm D:S (Fernfeld) = 14:1 DM Serie 12
DM601 Optik: CF D:S = 75:1/ 1,8mm@ 140mm D:S (Fernfeld) = 17:1 DM-Serie 13
CF-Vorsatzoptik und Schutzfenster Bei Verwendung der Vorsatzoptik muss die Die CF-Vorsatzoptik (optional) ermöglicht die Messung Transmission auf 0,78 eingestellt werden. kleinster Objekte und kann in Kombination mit allen DMModellen verwendet werden. Der minimale Messfleck ist abhängig von dem verwendeten Messkopf. Die Entfernung wird jeweils von der Vorderkante des CF-Linsenhalters bzw. Laminar-Freiblasvorsatzes gemessen.
mit Außengewinde DM201 + CF-Optik 0,6 mm@ 10 mm 0,6 mm@ 8 mm [ACCTAPLCF] D:S (Fernfeld) = 1,5:1 DM151 + CF-Optik 0,8 mm@ 10 mm 0,8 mm@ 8 mm [ACCTAPLCF] D:S (Fernfeld) = 1,2:1 DM-Serie 15
DM101 + CF-Optik 1,2 mm@ 10 mm 1,2 mm@ 8 mm [ACCTAPLCF] D:S (Fernfeld) = 1,2:1 DM21 + CF-Optik 2,5 mm@ 23 mm 2,5 mm@ 21 mm [ACCTAPLCF] D:S (Fernfeld) = 5:1 DM Serie 16
Mechanische Installation Die DM-Messköpfe verfügen über ein metrisches M12x1-Gewinde und lassen sich entweder direkt über das Sensorgewinde oder mit Hilfe der mitgelieferten Sechskantmutter an vorhandene Montagevorrichtungen installieren. Als Zubehör sind verschiedene Montagewinkel und -vorrichtungen erhältlich, die das Ausrichten des Messkopfes auf das Objekt erleichtern. Der DM hot-Sensor wird mit Massivgehäuse geliefert und kann über das M18x1-Gewinde installiert werden.
Elektronikbox Die Elektronikbox kann wahlweise auch mit geschlossenem Gehäusedeckel (Display und Programmiertasten von außen nicht zugänglich) bestellt [ACCTCOV].
Montagezubehör Montagewinkel, justierbar in einer Achse [ACCTFB] Montagebolzen mit M12x1-Gewinde, justierbar in zwei Achsen [ACCTMB] Montagegabel mit M12x1Gewinde, justierbar in 2 Achsen [ACCTMG] Die Montagegabel kann über den M12x1-Fuß mit dem Montagewinkel [ACCTFB] kombiniert werden.
Freiblasvorsätze 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. Achten Sie darauf ölfreie, technisch reine Luft zu verwenden.
Durch Kombination des Laminarfreiblasvorsatzes mit dem Unterteil der Montagegabel entsteht eine in zwei Achsen justierbare Einheit. [ACCTAPL+ACCTMG] Laminar-Freiblasvorsatz [ACCTAPL] Der seitliche Luftaustritt verhindert ein Herunterkühlen des Objektes bei kleinen Messabständen. Schlauchanschluss: 3x5 mm Gewinde (Fitting): M5 Die benötigte Luftmenge (ca. 2...10 l/ min.) ist abhängig von der Applikation und den Bedingungen am Installationsort.
Weiteres Zubehör Rechtwinkel-Spiegelvorsatz Ermöglicht Messungen im 90°-Winkel zur Sensorachse [ACCTRAM]. Tragschienenmontageplatte für Elektronik-Box [ACCTRAIL] Laser-Visierhilfe [D08ACCTLST], batteriebetrieben (2x Alkaline AA), zur Ausrichtung von DM-Messköpfen. Der Laserkopf hat die gleichen Abmessungen wie der DM-Messkopf. WARNUNG: Zielen Sie mit dem Laser nicht direkt in die Augen von Personen und Tieren! Blicken Sie nicht direkt bzw.
Massivgehäuse, Edelstahl [D06ACCTMHS] – alternativ auch in Aluminium (eloxiert) oder Messing lieferbar Das Massivgehäuse sorgt bei Applikationen mit dynamisch sich ändernden Umgebungstemperaturen für reproduzierbare und stabile Temperaturmessungen. Es ist kombinierbar mit der CF-Vorsatzoptik [D2DACCTCF] oder mit dem Schutzfenster [D2DACCTPW]. [► CF-Vorsatzoptik und Schutzfenster] DM-Messkopf Massivgehäuse Messkopfkabel WICHTIG: Um die Eigenschaften des Massivgehäuses optimal zu nutzen, müssen sich ca.
Elektrische Installation Anschluss der Kabel Zum Anschluss des DM öffnen Sie bitte zunächst den Deckel der Elektronikbox (4 Schrauben). Im unteren Bereich befinden sich die Schraubklemmen für den Anschluss der Kabel. Anschlusskennzeichnung +8..
Kabelmontage Die vorhandene Kabelverschraubung M12x1,5 der Elektronikbox eignet sich für Kabel mit einem Außendurchmesser von 3 bis 5 mm. Entfernen Sie die Kabelisolierung (40 mm Stromversorgung, 50 mm Signalausgänge, 60 mm Funktionseingänge). Kürzen Sie das Schirmgeflecht auf ca. 5 mm und entflechten Sie die Schirmdrähte. Entfernen Sie ca. 4 mm der einzelnen Aderisolierungen und verzinnen Sie die AderEnden.
Masseverbindung Auf der Unterseite der Mainboard-Platine finden Sie einen Steckverbinder (Jumper), welcher werksseitig wie im Bild ersichtlich platziert ist [linker und mittlerer Pin verbunden]. In dieser Position sind die Masseklemmen (GND Versorgungsspannung/ Ausgang) mit der Gehäusemasse der Elektronikbox verbunden. Um Masseschleifen und damit verbundene Signalstörungen zu vermeiden, ist in industrieller Umgebung ggf. ein Auftrennen dieser Verbindung erforderlich.
Austauschen des Messkopfes Werksseitig ist das Messkopfkabel bereits an die Bei Montage eines neuen Messkopfes muss Elektronikbox angeschlossen und der Kalibriercode der Kalibriercode des neuen Kopfes in die Elektronik eingegeben werden. eingegeben. Innerhalb der Modellgruppe DM201, 151, 21, 101 ist ein beliebiger Austausch von Messköpfen und Elektroniken möglich. Die Messköpfe und Elektroniken der Modelle DM601 und 401 können nicht ausgetauscht werden.
Die Eingabe eines neuen Kalibriercodes kann ebenfalls über die Software CompactConnect (optional) erfolgen. Der Kalibriercode befindet sich auf einem Label am Messkopfkabel (in der Nähe der Elektronikbox). Entfernen Sie dieses Label nicht bzw. notieren Sie sich den Code, da dieser bei einem Tausch der Elektronik bzw. bei einer eventuell notwendigen Kalibrierung des Sensors benötigt wird. Messkopfkabel Bei den Modellen DM201. DM151, DM21, DM101 kann das Messkopfkabel bei Bedarf gekürzt werden.
Aus- und Eingänge Analogausgänge Der DM hat zwei Ausgabekanäle. ACHTUNG: An die Analogausgänge darf auf keinen Fall eine Spannung angelegt werden, da dies zur Zerstörung des Ausgangs führt. Der DM ist kein Zweileitersensor! Ausgabekanal 1 Dieser Ausgang wird für die Ausgabe der Objekttemperatur genutzt. Die Auswahl des Ausgabesignals erfolgt über die Programmiertasten [► Bedienung]. Über die Software CompactConnect kann der Ausgabekanal 1 auch als Alarmausgang programmiert werden.
Digitale Schnittstellen Die DM-Sensoren können optional mit einer USB-, RS232-, RS485-, CAN-Bus-, Profibus DP- oder Ethernet-Schnittstelle ausgestattet werden. Zur Installation nehmen Sie zunächst die jeweilige Interface-Platine und stecken diese in die dafür vorgesehene Aufnahme in der Elektronik, welche sich links neben der Anzeige befindet. Die richtige Lage ist erreicht, wenn die Schraubenlöcher des Interface mit denen der Elektronik-Box übereinstimmen.
Die Schaltpunkte entsprechen den Werten für Alarm 1 und 2 [► Alarme/ Visuelle Alarme] und sind werksseitig wie folgt voreingestellt: Alarm 1 = 30°C/ Norm. geschlossen (Low-Alarm) und Alarm 2 = 100°C/ Norm. offen (High-Alarm). Für erweiterte Einstellungen (Änderung Low- und High-Alarm) wird eine Digitalschnittstelle (USB, RS232) und die Software CompactConnect benötigt. Funktionseingänge Die drei Funktionseingänge F1 bis F3 können ausschließlich über die Software programmiert werden.
Alarme Der DM verfügt über folgende Alarmfunktionen: Bei allen Alarmen (Alarm 1, Alarm 2, Ausgangskanal 1 und 2 bei Nutzung als Alarmausgang) ist eine Hysterese von 2 K fest eingestellt. Ausgabekanal 1 und 2 Zur Aktivierung muss der jeweilige Ausgabekanal in den Digital-Modus umgeschaltet werden. Dies kann nur über die Software CompactConnect erfolgen. Visuelle Alarme Diese Alarme bewirken eine Änderung der Farbe des LCD-Displays und stehen über die optionale Relaisschnittstelle zur Verfügung.
Bedienung Nach Zuschalten der Versorgungsspannung startet der Sensor eine Initialisierungsroutine und zeigt für einige Sekunden INIT im Display. Danach wird die Objekttemperatur angezeigt. Die Farbe der Displaybeleuchtung ändert sich entsprechend der Alarmeinstellungen [► Alarme/ Visuelle Alarme]. Sensoreinstellungen Mit den drei Programmiertasten Mode, Auf und Ab können Sensorkonfigurationen vor Ort vorgenommen werden. Das Display zeigt den aktuellen Messwert bzw. die gewählte Funktion an.
Anzeige Modus [Beispiel] 142.3C 127CH 25CB 142CA □ MV5 Objekttemperatur (nach Signalverarbeitung) [142,3 °C] Kopftemperatur [127 °C] Boxtemperatur [25 °C] aktuelle Objekttemperatur [142 °C] Signalausgabe Ausgabekanal 1 [0-5 V] E0.970 T1.000 A 0.2 P---V---u 0.0 n 500.
MV5 Auswahl des Ausgabesignals. Durch Betätigen von Auf bzw. Ab können die verschiedenen Ausgangssignale [► Aus- und Eingänge] gewählt werden. E0.970 Einstellen des Emissionsgrades. Durch Betätigen von Auf wird der Wert erhöht; Ab verringert den Wert (gilt auch für alle weiteren Funktionen). Der Emissionsgrad (εε - Epsilon) ist eine Materialkonstante, die die Fähigkeit eines Körpers, infrarote Energie auszusenden, beschreibt [► Emissionsgrad]. T1.000 Einstellen des Transmissionsgrades.
Signalverläufe bei P---- und V---- ▬ TObjekt mit Maximumsuche ▬ Temperatur ohne Nachverarbeitung u ▬ TObjekt mit Minimumsuche ▬ Temperatur ohne Nachverarbeitung 0.0 Einstellen der unteren Grenze des Temperaturbereiches. Die minimale Differenz zwischen unterer und oberer Bereichsgrenze beträgt 20 K. Wird die untere Grenze auf einen Wert ≥ obere Grenze gewählt, so wird die obere Grenze automatisch auf [untere Grenze + 20 K] gesetzt.
n 500.0 Einstellen der oberen Grenze des Temperaturbereiches. Die minimale Differenz zwischen oberer und unterer Bereichsgrenze beträgt 20 K. Die obere Grenze lässt sich nur auf einen Wert = untere Grenze + 20 K einstellen. [ 0.00 Einstellen der unteren Grenze des Ausgabesignals. Diese Einstellung ermöglicht die Zuordnung eines bestimmten Ausgabesignalpegels zur unteren Grenze des Temperaturbereichs. Der Einstellbereich entspricht dem gewählten Ausgabemodus (z.B. 0-5 V). ] 5.
Speziell bei großen Unterschieden zwischen der Umgebungstemperatur am Objekt und der Messkopftemperatur empfiehlt sich die Nutzung der Umgebungstemperaturkompensation. Bei Anzeige von XHEAD erfolgt die Kompensation über den messkopfinternen Fühler. Ein Rückkehren zu XHEAD erfolgt durch gleichzeitiges Betätigen von Auf und Ab. M 01 Einstellen der Multidrop-Adresse. In einem RS485-Netzwerk benötigt jeder Sensor eine eigene Adresse. Dieser Menüpunkt wird nur bei installierter RS485-Schnittstelle angezeigt.
Software CompactConnect Installation Systemvoraussetzungen: Windows XP Legen Sie die Installations-CD in das entsprechende USB-Schnittstelle Laufwerk Ihres PC ein. Wenn die Autorun-Option auf Festplatte mit mind. 30 MByte Speicherplatz Ihrem Computer aktiviert ist, startet der Mindestens 128 MByte RAM Installations-assistent (Installation wizard) CD-ROM-Laufwerk automatisch. Andernfalls starten Sie bitte setup.exe von der CD-ROM.
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. Die Intensität der emittierten Strahlung ist materialabhängig.
Emissionsgrad 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 (εε - Epsilon) ist die entsprechende Materialkonstante, die die Fähigkeit eines Körpers, infrarote Energie auszusenden, beschreibt. Er kann zwischen 0 und 100 % liegen.
vollständig bedeckt. Stellen Sie nun den Emissionsgrad auf 0,95 ein und messen Sie die Temperatur des Aufklebers. Ermitteln Sie dann die Temperatur einer direkt angrenzenden Fläche auf dem Messobjekt und stellen Sie den Emissionsgrad so ein, dass der Wert mit der zuvor gemessenen Temperatur des Kunststoffaufklebers übereinstimmt. ► Tragen sie auf einem Teil der Oberfläche des zu untersuchenden Objektes, soweit dies möglich ist, matte, schwarze Farbe mit einem Emissionsgrad von mehr als 0,98 auf.
Anhang A – Emissionsgradtabelle Metalle Material Spektrale Empfindlichkeit Aluminium nicht oxidiert poliert aufgeraut oxidiert Blei poliert aufgeraut oxidiert Chrom Eisen nicht oxidiert verrostet oxidiert geschmiedet, stumpf geschmolzen Eisen, gegossen nicht oxidiert oxidiert Gold Haynes Legierung Inconel elektropoliert sandgestrahlt oxidiert Kupfer poliert aufgeraut oxidiert Magnesium typischer Emissionsgrad 1,0 µm 0,1-0,2 0,1-0,2 0,2-0,8 0,4 0,35 0,65 0,4 0,35 0,7-0,9 0,9 0,35 0,35 0,9 0,3 0,5-0,9 0,2-0,
Material Spektrale Empfindlichkeit Messing Molybdän 1,6 µm 5,1 µm 8-14 µm poliert 0,35 0,01-0,5 0,01-0,05 0,01-0,05 rau 0,65 0,4 0,3 0,3 oxidiert 0,6 0,6 0,5 0,5 0,25-0,35 0,1-0,3 0,1-0,15 0,1 oxidiert nicht oxidiert 0,5-0,9 0,4-0,9 0,3-0,7 0,2-0,6 0,3 0,2-0,6 0,1-0,5 0,1-0,14 elektrolytisch 0,2-0,4 0,1-0,3 0,1-0,15 0,05-0,15 oxidiert 0,8-0,9 0,4-0,7 0,3-0,6 0,2-0,5 0,95 0,9 0,9 0,05-0,15 0,05-0,15 0,05-0,15 0,02 Monel (Ni-Cu) Nickel Platin typischer Emissi
Anhang B – Emissionsgradtabelle Nichtmetalle Material Spektrale Empfindlichkeit Asbest Asphalt Basalt Beton Eis Erde Farbe Gips Glas Gummi Holz Kalkstein Karborund Keramik Kies Kohlenstoff Kunststoff > 50 µm Papier Sand Schnee Textilien Wasser typischer Emissionsgrad 1,0 µm 0,9 2,2 µm 0,8 0,65 0,9 5,1 µm 0,9 0,95 0,7 0,9 nicht alkalisch Scheibe Schmelze 0,2 0,4-0,9 natürlich 0,4 nicht oxidiert Graphit lichtundurchlässig jede Farbe 0,95 0,8-0,95 0,8-0,9 0,8-0,9 0,4-0,97 0,98 0,9 0,9 0,9-0,95 0,4-0
