IS 12-TSP · IGA 12-TSP IMPAC-Transfer-Standard-Pyrometer Operation Manual · Betriebsanleitung Proven Quality IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP © LumaSense Technologies 2009. All rights reserved. LumaSense Technologies 3033 Scott Blvd. Santa Clara, CA 95054-3316 LumaSense Technologies 16 Thornton Road Oakland, NJ 07436 Tel.: +1 408 727-1600 Fax: +1 408 727-1677 Tel.: +1 201 405-0900 Fax: +1 201 405-0090 Internet: www.lumasenseinc.com E-mail: [email protected] [email protected] Internet: www.mikroninfrared.com E-mail: [email protected] Please call 800-631-0176 for Factory Repair and Return There are no user-serviceable components in the instrument Disassembly of the instrument is not allowed, and the warranty is VOID if the instrument is disassembled, tampered with, altered or otherwise damaged, without prior written consent from LumaSense Technologies or if considered by LumaSense Technologies to be abused or used in abnormal conditions. No adjustments may be made to the targeting laser. It is fixed at the factory. No adjustments may be made to the targeting laser’s power level. General Information about the user manual Congratulations on choosing the high quality and highly efficient IMPAC pyrometer. Please read this manual carefully, step by step, including all notes to security, operation and maintenance before installing the pyrometer. For installation and operation of the instrument this manual is an important source of information and work of reference. To avoid handling errors keep this manual in a location where you always have access to. When operating the instrument it is necessary to follow the general safety instructions (see section 3, Safety). Additionally to this manual the manuals of the components used are valid. All notes – especially safety notes – are to be considered. Limit of liability and warranty All general information and notes for handling, maintenance and cleaning of this instrument are offered according to the best of our knowledge and experience. LumaSense Technologies is not liable for any damages that arise from the use of any examples or processes mentioned in this manual or in case the content of this document should be incomplete or incorrect. LumaSense Technologies reserves the right to revise this document and to make changes from time to time in the content hereof without obligation to notify any person or persons of such revisions or changes. All series 12 instruments from LumaSense Technologies have a warranty of two years from the invoice date. This warranty covers manufacturing defects and faults which arise during operation only if they are the result of defects caused by LumaSense Technologies. The Windows compatible software was thoroughly tested on a wide range of Windows operating systems and in several world languages. Nevertheless, there is always a possibility that a Windows or PC configuration or some other unforeseen condition exists that would cause the software not to run smoothly. The manufacturer assumes no responsibility or liability and will not guarantee the performance of the software. Liability regarding any direct, or indirect damage caused by this software is excluded. Copyright All copyrights reserved. This document may not be copied or published, in part or completely, without the prior written permission of LumaSense Technologies GmbH. Contraventions are liable to prosecution and compensation. All rights reserved. 2 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP Contents General ..................................................................................................................................................... 2 Information about the user manual............................................................................................................ 2 Limit of liability and warranty ..................................................................................................................... 2 Copyright ................................................................................................................................................... 2 Legend ...................................................................................................................................................... 5 Terminology............................................................................................................................................... 5 Disposal / decommissioning...................................................................................................................... 5 1 Technical data.......................................................................................................................................... 5 1.1 Dimensions ................................................................................................................................... 6 2 Overview................................................................................................................................................... 7 2.1 Appropriate use............................................................................................................................. 7 2.2 Scope of delivery........................................................................................................................... 7 3 Safety........................................................................................................................................................ 7 3.1 General.......................................................................................................................................... 7 3.2 Laser targeting light....................................................................................................................... 7 3.3 Electrical connection ..................................................................................................................... 8 4 Electrical Installation .............................................................................................................................. 8 4.1 Pin assignment for the connector on the back of the pyrometer .................................................. 8 4.1.1 for main connection cable.............................................................................................. 8 4.1.2 for additional limit contacts cable................................................................................... 9 4.2 Connecting the pyrometer to a PC................................................................................................ 9 4.2.1 Connecting to RS232 interface...................................................................................... 9 4.2.2 Connecting to RS485 interface.................................................................................... 10 4.3 Connection of additional analyzing devices ................................................................................ 10 5 Mechanical installation ......................................................................................................................... 10 5.1 Aligning of the pyrometer to the aperture.................................................................................... 10 5.1.1 Special aligning notes.................................................................................................. 11 5.1.2 Instrument settings ...................................................................................................... 11 6 Sighting .................................................................................................................................................. 11 6.1 Thru-lens view finder................................................................................................................... 11 6.2 Laser targeting light..................................................................................................................... 12 7 Optics ..................................................................................................................................................... 12 7.1 Adjusting the required measuring distance................................................................................. 12 7.1.1 Adjusting the measuring distance with help of the table ............................................. 12 7.1.2 Other measuring distances.......................................................................................... 12 8 Instrument settings ............................................................................................................................... 13 8.1 Key panel operation .................................................................................................................... 13 8.2 Functions and setting of parameters........................................................................................... 13 8.3 Factory settings........................................................................................................................... 14 3 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP 9 Parameters ............................................................................................................................................. 14 9.1 Emi (emissivity ) ........................................................................................................................ 14 9.2 t90 / s (exposure time).................................................................................................................. 14 9.3 tCL / s (clear times of the maximum value storage) ..................................................................... 15 9.4 FROM / TO (beginning and end of sub range) ........................................................................... 15 9.5 0 / 4 mA (analog output).............................................................................................................. 16 9.6 SETP (limit contacts)................................................................................................................... 16 9.7 °C / °F (temperature display) ...................................................................................................... 16 9.8 RS (digital interface).................................................................................................................... 16 9.9 ADR (address) ............................................................................................................................ 16 9.10 kBaud (baud rate) ....................................................................................................................... 16 9.11 10 mA (test current output) ......................................................................................................... 16 9.12 Wait time (only available via interface commands, see 15, Data format UPP®)......................... 16 9.13 Switch contact ............................................................................................................................. 16 10 Settings via interface and software ..................................................................................................... 17 10.1 Installation ................................................................................................................................... 17 10.2 Program start .............................................................................................................................. 17 10.3 The start menu ............................................................................................................................ 17 10.4 Beginning .................................................................................................................................... 17 10.5 Number of devices ...................................................................................................................... 17 10.6 Basic settings .............................................................................................................................. 18 10.7 Measurement (color bar)............................................................................................................. 19 10.8 Measurement (online trend) ........................................................................................................ 19 10.9 Output listing (analyzing)............................................................................................................. 20 10.10 Output .TXT file (analyzing) ........................................................................................................ 20 10.11 Output trend (analyzing).............................................................................................................. 20 10.12 PC sampling rate (time interval between two measurements) ................................................... 21 10.13 Spot size calculator ..................................................................................................................... 21 11 Transport, packaging, storage............................................................................................................. 21 12 Maintenance........................................................................................................................................... 21 12.1 Safety .......................................................................................................................................... 21 12.2 Service ........................................................................................................................................ 21 12.3 Changing of optics ...................................................................................................................... 21 13 Trouble shooting ................................................................................................................................... 22 14 Data format UPP® (Universal Pyrometer Protocol) ........................................................................... 22 15 Reference numbers ............................................................................................................................... 24 15.1 Reference numbers instruments................................................................................................. 24 15.2 Reference numbers accessories ................................................................................................ 24 Index................................................................................................................................................................ 25 4 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP Legend Note: The note symbol indicates tips and useful information in this manual. All notes should be read with regard to an effective operation of the instrument. Security note laser beam Indicates to the danger of a built-in laser targeting light. Shortcut for Temperature range (in German: Messbereich) MB Terminology The used terminology corresponds to the VDI- / VDE-directives 3511, page 4. Disposal / decommissioning Inoperable IMPAC pyrometers have to be disposed corresponding to the local regulations of electro or electronic material. 1 Technical data Temperature ranges: Spectral range: Accuracy 1 ( = 1, t90 = 1 s, Tamb. = 23°C) Repeatability: IS 12-TSP: 600 to 2520°C IGA 12-TSP: 200 to 1020°C 600 to 3000°C 250 to 1400°C 850 to 2520°C IS 12-TSP: 0.94 µm (at temperature range 600 to 2520°C / 3000°C) 0.65 µm (at temperature range 850 to 2520°C) IGA 12-TSP: 1.57 µm Below 1500°C: 0.15% of measured value in °C + 1°C Above 1500°C: 0.25% of measured value in °C Above 2700°C: 0.35% of measured value in °C 1°C ( = 1, t90 = 1 s, Tamb. = 23°C) Resolution: Up to 1000°C: 0.1°C at interface and display Above 1000°C: 0.1°C at display, 0.01°C at interface < 0.025% of temperature range at the analog output Power supply: Power consumption: Analog output: Load: Test current output: Digital interface: 24 V DC (15 to 40 V DC) or 24 V AC (12 to 30 V AC), 48 to 62Hz max. 14 W 0 to 20 mA or 4 to 20 mA switchable 0 to 500 Ohm 10 mA, fixed Switchable at the instrument: RS232 or RS485 addressable (half duplex), baud rate 2.4 up to 115.2 kBd Built-in 5 digit LED display, height 13 mm, additional function LED’s Power supply, digital interface, analog output are galvanically isolated against each other and housing Any range adjustable within the temperature range minimum span 51°C Photoelectric current, digitized Display: Isolation: Sub range: Signal processing: Parameters: 1 Adjustable at the instrument or via serial interface: emissivity ; response time t90; clear times tCL of the maximum value storage; temperature sub range; analog output 0 to 20 or 4 to 20 mA; switch points for limit contacts; °C or °F; interface RS232 or RS485; Note: A surrounding temperature of 10 to 43°C is permissible for measured temperatures between 10% and 100% of the temperature range for the stated measurement uncertainty. The measurement uncertainty increases by 1°C for surrounding temperatures of between 0 to 10°C or 43 to 60°C. For temperature ranges of up to 5% of the measuring range an additional temperature drift of 0.2°C/°C (23°C) should be added. The temperature drift is 0.05°C/°C (23°C) for measured temperatures of 5% to 10% of the measuring range. 5 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP Emissivity : Exposure time t90: Maximum value storage: Limit switches: Control panel: Protection class: Ambient temperature: Storage temperature: Relative humidity: Weight: Sighting: CE-label: 1.1 6 Dimensions address; baud rate; test current output Additionally (only via interface adjustable): key lock, wait time, recalibration (with special software) 0.100 to 1.000 in 1/1000 steps 1 ms (with dynamical adaptation at low signal levels); factory setting 1 s, adjustable to 0.01 s; 0.05 s; 0.25 s; 1 s; 3 s; 10 s Built-in single or double storage. Clearing with adjusted time tclear (off; 0.01 s; 0.05 s; 0.25 s; 1 s; 5 s; 25 s), extern, via interface or automatically with the next measuring object 2 relay outputs (switch-over relay contacts), switch power max. 30 W (Imax: 1 A, Umax: 60 V DC) Rise and fall times: exposure time of the pyrometer + 2 ms 4 keys, operate with tip of ball-point pen IP65 (DIN 40 050) 0 to 70°C at housing -20 to 70°C Non condensing conditions 2.2 kg built-in parallax free thru-lens view finder, optionally with an additional built-in laser targeting light (max. power level < 1 mW, = 630-680 nm, CDRH class II) According to EU directives about electromagnetic immunity IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP 2 Overview 1 7 2 8 3 9 4 10 5 6 1 2 3 4 5 6 2.1 Display °C or °F as well as active limit switches LED display for meas. temperature or parameters Parameter indicator Parallax free thru-lens view finder Setting keys (operate with tipp of ball-point pen Connection cable 12 7 Laser warning label (only instruments with laser targeting light) 8 Focusable optics 9 Label with optics information 10 Mounting holes for accessories 12 Type label (bottom side of the instrument) Appropriate use IS 12-TSP and IGA 12-TSP are extremely precise and longer-term stable transfer standard pyrometers which can be used for the checking of calibration sources in the respective pyrometer spectral range. 2.2 Scope of delivery Instrument with selectable optics, PC measurement and evaluation software „InfraWin“, works certificate with 3 selected measuring points, user manual. Note: 3 The connection cable is not included with the instrument and has to be ordered separately (see 15, Reference numbers). Safety This section offers an overview about important safety aspects. Additionally in the several sections there are concrete safety aspects to avert danger. These aspects are indicated with symbols. Labels and markings at the instrument have to be noticed and keep in a permanent readable condition. 3.1 General Each person working with the pyrometer must have read and understood the user manual before operation. Also this has to be done if the person already used similar instruments or was already trained by the manufacturer. The pyrometer has only to be used for the purpose described in the manual. It is recommended to use only accessories offered by the manufacturer. 3.2 Laser targeting light For easy alignment to the measuring object the pyrometers can be equipped with a laser targeting light. This is a visible red light with a wavelength between 630 and 680 nm and a maximum power of 1 mW. The laser is classified as product of laser class II. 7 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP Warning: To reduce the risk of injury to the eyes, do not look directly into the targeting laser and do not point the targeting laser into anyone's eyes. The instrument is equipped with a class II laser that emits radiation. Safety regulations: Never look directly into the laser beam. The beam and spot can be watched safely from side. Make sure that the beam will not be reflected into eyes of people by mirrors or shiny surfaces. 3.3 Electrical connection Follow common safety regulations for mains voltage (230 or 115 V AC) connecting additional devices operating with this mains voltage (e.g. transformers). Touching mains voltage can be fatal. An incorrect connection and mounting can cause serious health or material damages. Only qualified specialists are allowed to connect such devices to the mains voltage. 4 Electrical Installation The IS 12-TSP or IGA 12-TSP are powered by a voltage of either 24 V (optional 15 to 40 V DC or 12 to 30 V AC, 48 to 62 Hz. As the instrument is operating with heated and thermostatically controlled sensors, it needs a warm-up of up to 30 minutes to achieve the maximum accuracy. But directly after connecting to the power supply the instrument already has a very good accuracy due to the standard temperature compensation. To switch off the instrument, unplug the connector or interrupt the power supply. To meet the electromagnetic requirements, a shielded connecting cable must be used. The shield of the connecting cable has to be connected only on the pyrometer side to avoid ground loops. LumaSense offers connecting cables, they are not part of standard scope of delivery. The main connecting cable has wires for power supply, interface, analog output, external laser switch and external clear of maximum value storage via contact (see 15, Reference numbers) and 12 pin angle connector. The cable includes a short RS232 adapter cable with a 9 pin SUB-D connector for direct PC communication. This adapter is not used in combination with RS485 interface. connector connector for main for additional cable For use of the limit contacts the separate additional cable has to be connection cable for limit switches used. 4.1 Pin assignment for the connector on the back of the pyrometer 4.1.1 for main connection cable Pin K A L B H * ) 8 Color white brown green yellow gray J pink G F C D E red black violet gray/pink red/blue M orange Indication + 24 V power supply (or 24 V AC) (12 ... 30 V) 0 V power supply + Ioutp. analog output – Ioutp. analog output external switch for targeting light (bridge to K) external clearing of maximum value storage (bridge to K) or output for switch contact (see 9.13) DGND (Ground for interface) RxD (RS232) or B1 (RS485) TxD (RS232) or A1 (RS485) B2 (RS485) (bridge to F) A2 (RS485) (bridge to C) Screen only for cable extension don’t connect at the switchboard for setting of clear time to "extern" (see 9.3 clear time for maximum value storage) E F C * ) G M D L B H J A K Pin assignment of left connector (side of male inserts) IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP 4.1.2 for additional limit contacts cable The instrument is equipped with two independent relay limit switches. These are two separate switch-over relay contacts, changing its state if the adjusted temperatures are exceeded. Pin 7 5 1 3 6 4 2 8 Color pink white yellow grey green brown blue red Indication Limit contact S1 (drawing shows status without power or with exceeded limits) Limit contact S2 (drawing shows status without power or with exceeded limits) 5 3 2 4 1 8 7 6 Pin assignment of right connector (side of male inserts) The drawing of the limit contacts indicates their switch status without power. The limit contacts switch after supplying the pyrometer with power. If the temperature exceeds the adjusted limit value, the corresponding limit contact switches back in the first position and is indicated by the corresponding LED on the pyrometer (see 8.2 under Limit contacts). Any temperature value within the range of the pyrometer is adjustable. The setting of the limits can be done directly at the pyrometer (see 9.6, SETP (limit contacts)) or via PC and software InfraWin (see 10.6, Basic settings or 10.7, Measurement color bar. The switch time of the relay contacts is 2 ms plus the response time of the pyrometer. 4.2 Connecting the pyrometer to a PC The pyrometers are equipped with a serial interface RS232 or RS485 (switchable at the pyrometer) for connection to a processor / PC. Standard on a PC is the RS232 interface. At this interface one pyrometer can be connected if the interface is set to RS232. Only short distances can be transmitted with RS232 and electromagnetic interferences can affect the transmission. With RS485 the transmission is to a large extend free of problems, long transmission distances can be realized and several pyrometers can be connected in a bus system. If RS485 is not available at the PC, it can be realized with an external converter which converts the RS485 in RS232 for a standard connection to a PC. When using a converter RS485 RS232 take care, that the converter is fast enough to receive the pyrometer’s answer to an instruction of the master. Most of the commonly used converters are too slow for fast measuring equipment. So it is recommended to use the LumaSense-converter (order no. 3 852 430). With a slow RS485 connection it is also possible to set a wait time at the pyrometer which delay the response of a command to the pyrometer (see 9.12, Wait time tw). 4.2.1 Connecting to RS232 interface The transmission rate (in baud) of the serial interface is dependent on the length of the cable. Values between 2400 and 115200 Bd may be set. The baud rate has to be reduced by 50% when the transmission distance is doubled (see also 9.10, Baud rate (kBaud)). Typical cable length for RS232 at 19200 Bd is 7 m. TxD (violet) RxD (black) DGND (red) E F M D C L B Cable G H J A K Pyrometer’s side (soldering side) 1 2 6 7 3 4 5 8 9 PC’s side (soldering side) 9 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP Connecting to RS485 interface 4.3 Terminator 120 Ohm Master A E D L B F C K L B Pyrometer 2 e.g. address 01 C G B1 M D H K F DGND A2 E J A B2 A1 DGND G M D H Pyrometer 1 e.g. address 00 B1 A2 E J A B2 G M C A1 B1 F DGND A2 B S B2 Half-duplex mode: A1 and A2 as well as B1 and B2 are bridged in the 12-pin round connector of the connecting cable, to prevent reflections due to long stubs. It also safeguards against the interruption of the RS485 Bus system should a connecting plug be pulled out. The master labels mark the connections on the RS485 converter. The transmission rate of the serial interface in Baud (Bd) is dependent on the length of the cable. Values between 2400 and 115 kBd may be set. The baud rate is reduced by 50% when the transmission distance is doubled (see 9.10, Baud rate (kBaud)). Typical cable length for 19200 Bd is 2 km. A1 4.2.2 L B H J A K Pyrometer 32 e.g. address 31 Connection of additional analyzing devices Additional analyzing instruments, for example a LED digital display instrument only needs to be connected to a power supply and the analog outputs from the pyrometer. Another Instruments like a controller or printer can be connected to the display in series as shown above (total load of resistance max. 500 Ohm). white 230 V ~ 24 V DC Power supply brown green °C LED digital display Controller Writer yellow 5 Mechanical installation For correct temperature determination of a calibration source, the pyrometer must be aligned centrally and along the optical axis of the respective radiation source. For reasons of different sizes and construction types of calibration sources, the installation brackets from the LumaSense accessories are suitable to only a limited extent for these wide-ranging requirements. You must therefore purchase or build a suitable alignment aid yourself. The pyrometer is fitted with M5 diameter holes on the front face and bottom for fixing as required. Installation note: Strong incidence of daylight or lamp light into the view finder can affect the measurement. In this case the ocular has to be covered. 5.1 Aligning of the pyrometer to the aperture Notes: 10 The information contained in VDI/VDE (German Electrical Engineering Association) Directive 3511, Sheet 4 and supplementary sheet 4.4 must be observed when calibrated pyrometers and when correctly carrying out temperature measurements. IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP The following points must also be observed in the special case of the TSP device: 5.1.1 Special aligning notes The size of the spot size is determined first and foremost by the distance of the pyrometer from the radiator in addition to the optical equipment fitted to the pyrometer (see measure field table in 7, Optics). The pyrometer’s spot size should be selected so that the temperature is only received from the floor of the radiator opening, since the emissivity is normally high and homogenous in this location but normally declines along the wall and towards the opening. The pyrometer should not be positioned so close to the radiator that it is heated by this to above its maximum permissible ambient temperature. If the selected pyrometer measured field is very small, the temperature display can change due to possible non-homogenous radiator surfaces when aligning the pyrometer (this is especially noticed on radiators of not particularly high quality). In typical cases, the optical focus point is adjusted at the height of the radiator front. To achieve a smaller or larger measured field, the focus point can be adjusted in front or behind this location. Course of radiation Radiator front Notes: 5.1.2 6 Measured distance Optics IMPAC transfer standard pyrometers are fitted with an extremely good optical system which only receives the minimum radiation quantities outside the measured beam. For this reason it is not necessary to put an additional aperture in the course of the beam during measurement which limits the received radiation. This should be taken into consideration especially for comparative measurements with other pyrometer types since a high proportion of unwanted additional radiation can be received under certain conditions depending on the optical system fitted if no aperture is fitted during measurement. Instrument settings The pyrometer has been set to an emissivity of 1 ex works. All calibration sources which have been calibrated with an effective emissivity of 1 will be checked with this setting. In case that the calibration source has to be checked with its true emissivity, the corresponding value can be set at the pyrometer (see 8, Instrument settings). The exposure time is set to 1 sec ex works. This is the standard setting for TS pyrometers which is achieved with maximum precision at minimum noise values. Changing this setting is only necessary if the pyrometer is to be used for other measuring tasks. Sighting For exact aiming to the object the pyrometers are equipped with a thru-lens view finder and an additional laser targeting light (exception: the IS 12-TSP with temperature range 850 to 2520°C has only a view finder). 6.1 Thru-lens view finder In the optimized thru-lens view finder a circle marks the exact position and size of the measuring spot. The focusable optics is correctly adjusted to the required distance, if the measuring object is shown as a sharp image in the view finder (adjusting the measuring distance see 7, Optics). Pyrometers with temperature ranges exceeding 1500°C are equipped with an adjustable eye protection filter. Turning the ocular changes the filter from bright to dark. Eye protection filter 11 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP 6.2 Laser targeting light The laser point marks the center of the spot, not the exact size. On the focused measuring distance the laser has its smallest spot size and is illustrated exactly (adjusting the measuring distance see 7, Optics). The laser targeting light can be used without affecting the measurement. 7 Optics The pyrometers are equipped ex works with a focusable optics. With this focusable optics the best possible distance ratio can always be adjusted for each distance within the optics limits (the smallest and largest value of each optics for the measuring distance in the table). Focusable optics IS 12-TSP Optics Optics Optics 3 2 1 Measuring distance a [mm] ) * 275 400 520 385 700 1125 540 3000 9000 Aperture D [mm] *) Focusable optics IGA 12-TSP Spot size M98 [mm] Spot size M98 [mm] Objective length S [mm] all temperature ranges 0.7 1.1 1.5 1 1.9 3.4 1.4 8.5 26 13.5 ... 17 200 ... 1020°C 250 ... 1400°C 2 1.1 3 1.6 4.2 2.2 2.7 1.5 5.2 3 8.5 4.9 3.5 2 23 13 72 38 13.5 ... 17 30 9 0 30 8.5 0 30 3 0 The aperture is the effective lens diameter. It is depending on the objective length. The biggest aperture value (17 mm) belongs to the fully extended objective (S = 30 mm), the smallest aperture value (13.5 mm) for objective length S = 0. Intermediate values have to be interpolated (e.g. calculating the spot size if the measuring distance differs from the adjusted distance). The spot size calculator included in the InfraWin software is the easiest way to calculate the spot size if the measuring distance differs from a fixed adjusted (see 10.13, Spot size calculator). 7.1 Adjusting the required measuring distance The required measuring distance must be adjusted to achieve the spot sized mentioned in the tables above. For releasing the optics has to be turned anticlockwise. Then it can be pushed or pulled to find the correct measuring distance (see 6, Sighting). For fixing the optics has to be turned clockwise. Note: 7.1.1 fix release Push / pull The measuring object has to be bigger or at least as big as the spot size of the pyrometer. Adjusting the measuring distance with help of the table The table mentions the minimum and maximum measuring distance for each of the 3 focusable optics. This corresponds to the longest or the shortest objective length. As an example a further value between max. and min. is shown. The objective length “S” can be measured with a caliper. 7.1.2 Other measuring distances For all other measuring distances the optics will be adjusted with help of the view finder or the laser targeting light (see 6, Sighting). 12 S (Objective length) IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP 8 Instrument settings All instrument settings can be done directly at the instrument. To activate the adjusting keys, a tip of ball pen must be used. This avoids changing parameters by mistake. 8.1 Key panel operation Temperature- or parameter display Indication of limit switches Indication °C or °F Parameter indicator Targeting light on / off Setting keys: 1) Parameter selection 2) Change of parameters: 3) Confirmation of parameter 8.2 Emissivity Exposure time (t90/s) Clear time of max. value storage (tCL/s) Beginning of sub range (FROM) End of sub range (TO) Analog output 0 or 4 ... 20 mA (0/4 mA) Setting of limit switches (SETP) Temperature in °C or °F (°C/°F) Interface RS232 or RS 485 (RS) Address (ADR) Baud rate (kBaud) Test current output (10 mA) Functions and setting of parameters Temperature or parameter display: In the measuring mode the display shows the actual temperature reading. After pushing the parameter key the display indicates the actual value of one selected parameter. Special indications: 8888 = measurement exceeds the end of sub range Targeting light on / off: Pushing the PL key in measuring mode the laser targeting light is switched on. The IS 12 measures continuously also with switched on targeting light and the display shows the actual temperature reading. The laser targeting light is switched off automatically after approx. 2 min or after a further push of the PL key. Setting keys: 1) PAR: With the PAR button all available parameters are displayed in the following description. Pushing the button again changes the display to the next parameter, after the last parameter it changes to the actual temperature reading. 2) : With the arrow keys and all parameter settings can be displayed. Pushing the button longer changes the settings in fast mode (the keys and ENT are blocked if the keyboard is locked via the interface commands or/and during a measurement in combination with a PC and InfraWin). 3) ENT: If a parameter is changed with the arrow keys the new value must be confirmed by pushing the ENT key. If it is not confirmed with ENT the instrument is still operating with the previous parameter value. If no key is pressed for approx. 30 s the display changes to the temperature indication. Limit contacts: Two limit switches can be set. If the measuring temperature exceeds the adjusted limit contact temperature, the LED S1 or S2 displays the switch status. Scale °C or °F: The LED indicates the temperature scale in °C or °F. Parameter indicator: LED’s indicate which pyrometer parameter is selected for reading or changing. 13 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP 8.3 Factory settings Emissivity () = 1,000 Exposure time (t90 / s) = 1 s Clear time (tCL) = 0,00 (= OFF) Sub range (from / to) same as temperature range Analog output (0 / 4 mA) = 0 ... 20 mA Limit contacts = end of temperature range 9 Parameters 9.1 Emi (emissivity ) Hysteresis = ±2°C Temperature display (°C / °F) = °C Interface (RS) = RS232 Address (ADR) = 00 Baud rate (kBaud) = 19,2 kBd Test current output (10 mA) = off For a correct measurement it is necessary to adjust the emissivity. This emissivity is the relationship between the emission of a real object and the emission of a black body radiation source (this is an object which absorbs all incoming rays and has an emissivity of 1 = 100%) at the same temperature. Different materials have different emissivities ranging between 0% and 100% (settings at the pyrometer between 10 and 100%). Additionally the emissivity is depending on the surface condition of the material, the spectral range of the pyrometer and the measuring temperature. The emissivity setting of the pyrometer has to be adjusted accordingly. Typical emissivity values of various common materials for the two spectral ranges of the instruments are listed below. The tolerance of the emissivity values for each material is mainly dependent on the surface conditions. Rough surfaces have higher emissivities. Measuring object „Black body furnace“ Steel heavily scaled Steel rolling skin Steel, molten Slag Aluminum, bright Chromium, bright Brass oxidized (tarnished) Bronze, bright Copper, oxidized Copper, bright Zinc Nickel Gold, bright Silver, bright Porcelain glazed Porcelain rough Graphite Fireclay Stoneware, glazed Brick Soot 9.2 Emissivity (at 0.65 µm) 1 0.92 0.89 0.35 0.85 0.13 0.32 to 0.35 0.7 to 0.8 0.04 0.89 0.15 0.6 0.24 0.1 0.02 0.6 0.8 to 0.9 0.82 to 0.93 0.45 to 0.6 0.86 to 0.9 0.85 to 0.9 0.95 Emissivity (at 0.94 µm) 1 0.93 0.88 0.3 0.85 0.15 0.28 to 0.32 0.65 to 0.75 0.03 0.88 0.03 0.58 0.22 0.02 0.02 0.6 0.8 to 0.9 0.8 to 0.92 0.45 to 0.6 0.86 to 0.9 0.85 to 0.9 0.95 t90 / s (exposure time) The exposure time is the time interval when the measured temperature has to be present after an abrupt change so that the output value of the pyrometer reaches a given measurement value. The time taken is to reach 90% of the recorded temperature difference. In the “0.00” position (Software InfraWin: „min“), the device operates using its time constant. The dynamic exposition time adjustment prolongs the exposure time at the lower range limit. 14 Emissivity (at 1.57 µm) 1 0.85 to 0.9 0.8 to 0.88 0.2 to 0.25 0.8 to 0.85 0.1 0.25 to 0.3 0.6 to 0.7 0.03 0.7 to 0.85 0.02 0.45 to 0.55 0.15 to 0.2 0.02 0.02 0.6 0.8 to 0.9 0.8 to 0.9 0.45 to 0.6 0.8 to 0.9 0.8 to 0.9 0.95 Settings: 0.00 s 0.01 s 0.05 s . .. 10.00 s IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP 9.3 tCL / s (clear times of the maximum value storage) If the maximum value storage is switched on always the highest last temperature value will be displayed and stored. The storage has to be cleared at regular intervals for exchanging by a new and actual value. This feature is particularly useful when fluctuating object temperatures cause the display or the analog outputs to change too rapidly, or the pyrometer is not constantly viewing an object to be measured. In addition, it may also be beneficial to periodically delete and reset the stored maximum values. The following settings are possible: Settings: 0.00 s (= OFF) 0.01 s . .. 25 s extern auto Hold OFF: At clear time “OFF“ the max. value storage is switched off and only momentary values are measured. 0.01...25 s: If any clear time between 0.01 s and 25 s is set, the maximum value is estimated and held in double storage mode. After the entered time the storage will be deleted. extern: The external clearing can be activated and used within an own software (see section 14, Data format UPP®) or via an external contact (for connection see 4.1 Connector pin assignment on the back side of the pyrometer). In this case, the storage operates only in single storage, because only a single deletion mechanism is used. auto: The “auto” mode is used for discontinuous measuring tasks. For example objects are transported on a conveyer belt and pass the measuring beam of the pyrometer only for a few seconds. Here the maximum value for each object has to be indicated. In this mode the maximum value is stored until a new hot object appears in the measuring beam. The temperature which has to be recognized as “hot“ is defined by the low limit of the adjusted sub range. The stored maximum value will be deleted when the temperature of the new hot object exceeds the low limit “from“ of the sub range by 1% or at least 2°C. If a lower limit is not entered, the maximum value storage will be deleted whenever the lower level of the full measuring range has been exceeded. Hold: The function “hold” enables to freeze the current temperature reading at any moment. For this an external push button or switch has to be connected (see connector pin J in 4.1) which holds the temperature reading as long as the contacts are closed. Operation note: dependent on the settings the maximum value storage either works in single storage mode or in double storage mode: Single storage: the single storage is used when you want to reset the stored value using an external impulse via one contact closure from an external relay (i.e. between two measured objects). The relay contact is connected directly to the pyrometer between pins J and K. This mode allows a new value to be established, after each impulse from the reset signal. double storage: when entering the reset intervals via push buttons or PC interface the double storage is automatically selected. This mode utilizes two memories in which the highest measured value is held and is deleted alternately in the time interval set (clear time). The other memory retains the maximum value throughout the next time interval. The disadvantages of fluctuations in the display with the clock frequency are thereby eliminated. Note: 9.4 The maximum value storage follows the function of adjustment of exposition time. This results in: clear time the adjusted response time is useless clear times must be at least 3 times longer than the response time only maxima with full maximum value can be recorded, which appear at least 3 times longer than the response time. FROM / TO (beginning and end of sub range) You have the opportunity to choose a sub range (minimum 51°C) within the basic measuring range of the pyrometer. This sub range corresponds to the analog output. “FROM“ describes the beginning of this measuring range, “TO“ the end of the range. Additionally with the setting of a sub range it is possible to fulfill the requirements of the “auto” clear mode of the maximum value storage (see above). 15 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP 9.5 0 / 4 mA (analog output) The analog output has to be selected according to the signal input of the connected instrument (controller, PLC, etc.). 9.6 Settings: 0 ... 20 mA 4 ... 20 mA SETP (limit contacts) The instrument is equipped with two independent relay limit switches. These are two separate switch-over relay contacts, adjustable to any temperature of the pyrometer’s temperature range. The switch-status is indicated in the display with the LED’s S1 and S2. When the measuring temperature exceeds the adjusted limit contact temperature the relay switches and the LED indication is on. 9.7 °C / °F (temperature display) The temperature can be displayed in °C or °F. 9.8 RS (digital interface) Selection between RS232 and RS485. (This adjustment can only be done on the pyrometer). 9.9 Settings: °C °F Settings: RS232 RS485 ADR (address) For the connecting of several pyrometers with RS485 with one serial interface it is necSettings: essary to give each instrument an individual address for communication. First it is nec00 .. . essary to connect each single instrument to give it an address. After that all instruments 97 can be connected and addressed individually. If parameters may be changed simultaneously on all pyrometers, the global Address 98 can be used. This allows you to program all pyrometers at the same time, regardless of the addresses that have already been assigned. If the address of a pyrometer is unknown, it is possible to communicate with it using the global Address 99 (connect only one pyrometer). 9.10 kBaud (baud rate) The transmission rate of the serial interface in Baud (Bd) is dependent on the length of the cable. A standard cable length with RS232 for 19200 Bd is 7 m, with RS485 2 km. The baud rate is reduced by 50% if the transmission distance is doubled. 9.11 Settings: 2.4 .kBd .. 115.2 kBd 10 mA (test current output) The test function activates a test current of 10 mA on the analog output, independently if the instrument is adjusted to 0 to 20 mA or 4 to 20 mA. This enables to test external indicators for correct scaling. The reading of the internal indicator should correspond to the reading of the external indicator. If both displays show different readings the external indicator has a wrong temperature range or input current setting. The test function is switched off automatically after 1 minute and the instrument is working in the measuring mode. 9.12 Wait time (only available via interface commands, see 14, Data format UPP®) Using a pyrometer with RS485 it is possible that the connection is not fast enough to receive the pyrometer’s answer to an instruction of the master. In this case a wait time can be set to slow down the data transfer (e.g.: tw = 02 at a baud rate 9600 means a wait time of 2/9600 sec). 9.13 Settings: 00 .Bit .. 99 Bit Switch contact The pyrometer is equipped with a built-in switch contact which allows to use the pyrometer as a thermo switch. This function enables the detection of a hot object in the measuring beam of the pyrometer. The contact is activated only in combination with a clear time settings “auto“ or clear times 1 s (see 9.3 tCL / s (Clear times of the maximum value storage)). If the temperature exceeds 2°C min. or 1% of the span of the temperature sub range above the minimum temperature, the supply voltage (pin K) is connected to pin J. 16 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP 10 Settings via interface and software The operating and analyzing software InfraWin is included in delivery of the pyrometer. With this software all pyrometer functions also can be used on the PC (except changing the interface or using the test current function). This section gives an overview about the functions of the software. Additionally there is a description of the individual icons in the program’s help menu. Click on the F1 button after InfraWin has been loaded or click on the ? in the menu bar. The following descriptions corresponds to program version 4.0. The latest version is available for free as download from the homepage www.lumasenseinc.com. 10.1 Installation For installation select the setup program „setup.exe“ from the InfraWin-CD (or the downloaded und unpacked zip file) and follow the installation instructions. 10.2 Program start After installation and the first program start a language must be chosen (German, English, French, Italian, Spanish. The language also can be changed in the program). On the start page the screen shows the following icons: 10.3 The start menu Opens a saved file Storage of measured values for further processing Online measurement with color bar display Online measurement with graphic display Setting of the parameters of the instrument Setting of interface, baud rate and pyrometer addresses (RS485) Time interval between two measurements Number of connected instruments (max. 2) Listing of measured or stored values in tabular form Processing of measured (stored) readings in graph form Processing of measured (stored) readings in a text file Calculation of spot sizes in various measuring distances Only if available: controls the programmable controller PI 6000 10.4 Beginning Before using the software, the serial interface connected to the pyrometer has to be selected under the Computer icon. For two devices using the RS232 interface, two PC interfaces must be used. Two devices using RS485 may be operated simultaneously by the same interface, if two different addresses have been properly entered (see 9.9, ADR (address)). 10.5 Number of devices With a click on “number of devices” InfraWin changes to the display of 1 or 2 devices. If 2 devices are selected, always 2 windows are displayed for settings or evaluation. 17 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP 10.6 Basic settings Under pyrometer parameters all preset values can be displayed and modified if necessary. If the window pyrometer parameters displayed, changing of settings on the pyrometer is blocked. The window pyrometer parameter contains all parameter settings described in 9, Parameters. Choose the correct setting for your application, the actual setting is displayed. Notes: “Basic range” displays the total range of the pyrometer automatically and can not be changed. If the sub range is changed the new values must be confirmed with “OK”. Under “Material“ you have the possibility to store the names of different measuring objects with their emissivity values and to recall them from the list. If the pyrometer is equipped with a laser targeting light the laser button ( ) is visible. It may be turned on or off at this point. After two minutes the laser targeting light is switched off automatically. This icon opens a window that allows setting of temperature values and the hysteresis of the limit contacts. The set hysteresis is valid for both contacts. The open / save button enable to store and recall own pyrometer configurations. „1 meas.“ shows the current measuring temperature in the pyrometer parameters window for approx. 1 second. A click on the “Test” icon opens a window that allows the direct communication with the pyrometer via the interface commands (see section 14, Data format UPP®). After entering an interface command (00 is the adjusted address ex works, “ms“ is the command “reading temperature value“) and a click on “Send“ the displayed window is opened: This window already shows the answer of the pyrometer in 1/10°. The actual temperature reading is 1513,8°C. “Len“ indicates the length of the answered data string, incl. Carriage Return (Chr(13)). In the lower part of the window the connection with the preset baud rate can be checked. Here the command was send 500 times with 19200 baud. It has taken 4.53 seconds and no transmission errors has occurred. 18 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP 10.7 Measurement (color bar) This window displays: current temperature, graphically as color bar and numerically temperature range or adjusted sub range file size and quantity of the measured values of the current measurement emissivity the internal temperature of the instrument (Tint) minimum (Tmin) and maximum values (Tmax) temperature of the limit contacts The color bar display shows the span of the temperature range or the adjusted sub-range. Entering temperature values in the white fields on the left and right side of the color bar, limits for the color change of the color bar can be set. These limits can also be changed by moving the small bar with the PC mouse. The color bar displays temperatures within the two limits in green color, outside the limits in red color. Changing these values also changes the values for the limit contacts S1 and S2 (see 4.1 Pin assignment on the back of the pyrometer). The targeting light ( ) can be switched on or off, if the pyrometer is equipped with it. Emi: AutoFind: In addition, there is an input field for the emissivity in the window. If the emissivity is changed, the temperature change connected with this can be read off directly. If the true temperature of the measured object is known, you can calculate the emissivity of the measured object using the "Emi: AutoFind“ function: A measured temperature is displayed with the current set emissivity (in this example 100%) (here: 824°C). If you press „Emi: Autofind“ a window will open which allows you to enter the "true" temperature. Once the temperature entry has been entered and confirmed with "OK", InfraWin will then calculate the emissivity which occurs with the new temperature. This is displayed immediately and can be used for further temperature measurement. 10.8 Measurement (online trend) This window displays: temperature as graphical diagram current temperature quantity of the measured values and file size of the current measurement The example shows a sample reading over the period of approx. 12 seconds with a temperature range between 800 and 1500°C. The final temperature (at the end of the reading) is 1070.5°C. If the pyrometer is equipped with a laser targeting light this can be switched on or off. 19 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP With “Mark zone “ a temperature range can color marked for easier recognition. Setting a temperature under “Threshold “ prevents the recording of values above or below this temperature to keep the file size small. With “Scaling trend “ the view of the temperature range can be limited. Note: 10.9 The measuring values of “measurement color bar” or “measurement online trend” are automatically saved as "standard.i12". Should you need to edit the data later, you need to save the file as another .i12-file (start menu save as) because old values are over-written when a new measurement is taken. Files from older program versions (.i10-files) can be opened and saved as .i12. Output listing (analyzing) For analyzing the measured values in this field all measured data appears in a numeric list. The date beside the time gives more exactly values to see what happened on time units smaller 1 s. The value specifies the time in seconds after midnight (0:00 h). The amount of data depends on the frequency that readings were taken (settings at 10.12, Time interval between two measurements). As the amount of data increases, so does the amount of storage space required to save it. In order to save room, all .i12 data files are stored by a binary code. 10.10 Output .TXT file (analyzing) The same file as under „Output listing” may be converted into a text file and can be easily opened, for example with EXCEL. With the standard import settings EXCEL automatically formats the columns accordingly (tabulator as separators). 10.11 Output trend (analyzing) The graph’s curve depicts the temperature change over time within the specified temperature range. Additionally, other information appears in this window; such as recorded time (x-axis) and temperature in degrees (y-axis) as well as the time and temperature at the vertical cursor line which can be dragged with the mouse. Selecting the Trend output initially causes all the saved data to be displayed. If the data exceeds an amount that can be represented reasonably, you may “Zoom“ in on a partial segment using the mouse (such as the segment represented in the example). Under “Total” you can return to the representation of the entire curve. Note: 20 The last reading is saved in the standard.i12 file and automatically appears in this form upon opening Listing or Trend output. If file open was loaded using another file, the previous file will be overwritten and replaced by the standard.i12 file. IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP 10.12 PC sampling rate (time interval between two measurements) This function sets a time interval. After each interval one measured value is stored on the PC. The bigger the time interval the smaller will be the stored file. This function is mainly used for long term measurements. 10.13 Spot size calculator The measuring distance or the spot size can be calculated in front or behind of the (adjusted) main distance of the optics. After entering the aperture, the main measuring distance and the main spot size, the input of interim values calculates spot sizes in different measuring distances. 11 Transport, packaging, storage The instrument can be damaged or destroyed if shipped incorrectly. To transport or store the instrument, please use the original box or a box padded with sufficient shock-absorbing material. For storage in humid areas or shipment overseas, the device should be placed in welded foil (ideally along with silica gel) to protect it from humidity. The pyrometer is designed for a storage temperature of -20 to 70°C with non-condensing conditions. Other kind of storage can damage or malfunction the pyrometer. 12 Maintenance 12.1 Safety Attention during pyrometer services: Should the pyrometer be integrated in a running machine process the machine has to be switched off and secured against restart before servicing the pyrometer. 12.2 Service The pyrometer does not have any parts which require regular service, only the lens has to be kept clean. The lens can be cleaned with a soft cloth in combination with alcohol (do not use acid solutions or dilution). Also standard cloths for cleaning glasses or photo objectives can be used. 12.3 Changing of optics The TS pyrometers are equipped with a focusable optics. These optics can be changed against another, e.g. if the lens is scratched or the pyrometer will be used for other measuring distances. When changing the optics a recalibration of the pyrometer is not necessary. Only the lens will be replaced for changing the focusable optics. The fixing ring has to be removed with a suitable objective wrench. After removing the old lens, put in the new one with the convex side to the front. Fix the lens with a new O-ring and the new fixing ring. For differentiation the lenses are marked with a color mark at the border of the lens and on the inside of this ring is the sticker with the optics data: Focusable optics 1: Focusable optics 2: Focusable optics 3: Focusable optics Lens O-Ring Fixing ring Sticker with Optics data color mark red / black / red color mark red / blue / red color mark red / green / red 21 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP 13 Trouble shooting Before sending the pyrometer for repair, try to find the error and to solve the problem with the help of the following list. Temperature indication too low Incorrect alignment of the pyrometer to the object New correct alignment to achieve the max. temperature signal (see 6) Incorrect focusing of the optics Focus correctly to the measuring distance, if necessary change lens (see 7, 12.3) Measuring object smaller than spot size Change lens and measuring distance (see 7, 12.3) Emissivity set too high Set lower correct emissivity corresponding to the material (see 9.1) Lens contaminated or scratched Clean lens carefully or replace it (see 12.2, 12.3) Temperature indication too high Emissivity set too low Set lower correct emissivity corresponding to the material (see 9.1) The measurement is influenced by reflections of hot machine parts Use mechanical construction to avoid the influence of the interfering radiation (sighting tube) Measuring errors Indicated temperature is decreasing during the use of the pyrometer, contamination of the lens Clean lens (see 12.2) HF-interferences Correct the connection of the cable shield (see 4) Instrument overheated Instrument too close to the calibration source. Choose a farther position. If necessary change the optics (see 12.3) Temperature Indication is fluctuating during alignment to the calibration source Calibration source has a non-uniform temperature distribution Laser targeting light Laser targeting light fails Instruments temperature above 55°C. Choose a farther position to the calibration source 14 Data format UPP® (Universal Pyrometer Protocol) Via interface and a suitable communication software or via “Test” function of the InfraWin (see 10.6, Basic settings Test) commands can be exchanged directly with the pyrometer. The data exchange occurs in ASCII format with the following transmission parameters: The data format is: 8 data bits, 1 stop bit, even parity (8,1,e) The device responds to the entry of a command with: output (e.g. the measuring value) + CR (Carriage Return, ASCII 13), to pure entry commands with “ok” + CR. Every command starts with the 2-digit device address AA (e.g. “00”). This is followed by 2 small command letters (e.g. “em” for emissivity), followed, if necessary for that command, by the ASCII parameter “X” and finished with CR. If this parameter “X” is omitted, then the device answers with the current set parameter. A „?“ after the small command letters answers with the respective settings (only at setting commands, not at enquiry commands). Example: Entry: “00em“ + CR The emissivity setting () of the device with the address 00 is returned Answer: “0970“ + CR means Emissivity = 0.97 or 97.0% Description Reading temperature value: 22 Command AAms Parameters Output: XXXXX (dec., in 1/10°C or. °F) last digit is the decimal place (88880 = Temp.-Overflow) IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP Reading temperature AAmsXXX value repeated: Reading basic tempera- AAmb ture range: Reading temperature sub range: Reading emissivity: Emissivity: Emissivity: Exposure time t90: AAme AAem AAemXX AAemXXXX AAezX External deletion: AAlx Clear time of maximum AAlzX *) value storage: Setting of temperature sub range: Analog output: Limit contact 1: AAm1XXXXYYYY Limit contact 2: AAs2XXXX Setting hysteresis limit contacts: Changing °C / °F interface type: Address: AAhlXX Baud rate: AAbrX *) Wait time: Error status: AAtwXX *) AAfs Lock keyboard: AAlkX Reading parameters: AApa Laser targeting light: AAlaX *) Internal temperature: Max. internal temp.: AAgt AAtm AAasX *) AAs1XXXX AAfhX *) AAin AAgaXX *) XXX = 000…999 (XXX = number of measuring values) Output: XXXXYYYY (hex 8-digit, °C or °F) XXXX = beginning of temp. range YYYY = end of temp. range Same as mb Output: XXXX (dec. 0010 … 1000 in ‰) XX = (10…99%), 00 = 100% (decimal) XXXX = (0010 … 1000‰) (decimal) X = 0 ... 6 (decimal) 0 = intrinsic time constant of the device 1 = 0.01 s 3 = 0.25 s 5 = 3.00 s 2 = 0.05 s 4 = 1.00 s 6 = 10.00 s Simulation of an external deletion contact X = 0 ... 8 (dec.) 0 = Maximum value storage off 1 = 0.01 s 4 = 1.00 s 7 = external deletion 2 = 0.05 s 5 = 5.00 s 8 = automatic deletion 3 = 0.25 s 6 = 25.00 s 9 = hold XXXX (hex 4-digit) beginning of temp. range (°C) YYYY (hex 4-digit) end of temp. range (°C) X = 0 or 1 0 = 0...20 mA 1 = 4...20 mA XXXX = switch point limit contact 1 (ASCII-hex, 4 digit, full degree in °C or °F) XXXX = switch point limit contact 2 (ASCII-hex, 4 digit, full degree in °C or °F) XX = 2 … 20, full degree in °C or °F Output: X = 0: display in °C; X = 1: display in °F Output: X = 1 or 2; 1 = RS232, 2 = RS485 XX = (00 ... 97) 00 ... 97 = regular device addresses 99 = global address with response 98 = global address without response (only setting commands!) X = 1...6 or 8 (decimal) 1 = 2400 Baud 4 = 19200 Baud (7 is not allowed) 2 = 4800 Baud 5 = 38400 Baud 8 = 115200 Baud 3 = 9600 Baud 6 = 57600 Baud XX = 00 ... 99 (decimal) Output: XX; XX=00…FF (00 = no error) (01…FF: error code for LumaSense service) X = 0 ... 3 1 = lock lk1, removal with command lk0 or power off-on 0 = removal of lock lk1 3 = continuous lock lk3, removal only with command lk2 2 = removal of lock lk3 Output decimal 11-digit: Digit 1 und 2 (10...99 or 00): (emissivity) Digit 3 (0 ... 6): t90 (exposure time) Digit 4 (0 ... 8): tCL (max. value storage clear mode) Digit 5 (0 ... 1): analog output Digit 6 und 7: (00 ... 98): temperature Digit 8 und 9 (00 ... 97): address Digit 10 (0 ... 6 or 8): baud rate Digit 11 (0): always 0 X = 0 switch off laser X = 1 switch on laser Output: XXX (dec. 000 ... 098°C or 032 ... 208°F) Output: XXX (dec. 000 ... 098°C or 032 ... 208°F) 23 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP Ref. number: Serial number: Device type: AAbn AAsn AAna Device type / software version: AAve Software version in detail: AAvs Output: XXXXXX (hex 6-digit) Output: XXXX (hex 4-digit) Output: „IS 12/94“, „IS 12/65“or „IGA 12/157“ (16 ASCII-characters) Output: XXYYZZ (6-digit decimal) XX = 07 (instruments ID for IS 12-TSP or IGA 12-TSP) YY = Month of software version ZZ = Year of software version tt.mm.yy XX.YY tt = day; mm = month; yy = year; XX.YY = software version Note: the letter “l” means the lower case letter of “L”. 15 Reference numbers 15.1 Reference numbers instruments Ref. no. 3 840 710 3 840 720 3 840 760 3 840 810 3 840 820 Type IS 12-TSP IS 12-TSP IS 12-TSP IGA 12-TSP IGA 12-TSP Spectral range 940 nm 940 nm 650 nm 1570 nm 1570 nm Temp. range 600…2520°C 600…3000°C 850…2520°C 200…1020°C 250…1400°C Sighting View finder, laser targeting light View finder, laser targeting light View finder View finder, laser targeting light View finder, laser targeting light Ordering note: When ordering please select one optics (included in delivery) (see 7, Optics). A connection cable is not included in scope of delivery and has o be ordered separately. 15.2 Reference numbers accessories 3 848 670 3 848 680 3 848 690 3 820 340 3 820 530 3 820 540 3 820 830 3 820 840 3 820 550 3 820 740 3 821 120 3 821 130 3 821 140 3 821 150 3 821 160 3 821 170 24 Exchangeable focusable optics 1 Exchangeable focusable optics 2 Exchangeable focusable optics 3 Connection cable, length 5 m, 90° connector Connection cable, length 10 m, 90° connector Connection cable, length 15 m, 90° connector Connection cable, length 20 m, 90° connector Connection cable, length 25 m, 90° connector Connection cable, length 30 m, 90° connector Connection cable, length 5 m, 90° connector, temperature resistant up to 200°C Additional cable for limit contacts, 5 m Additional cable for limit contacts, 10 m Additional cable for limit contacts, 15 m Additional cable for limit contacts, 20 m Additional cable for limit contacts, 25 m Additional cable for limit contacts, 30 m 3 821 200 3 852 290 3 890 640 3 890 650 3 890 560 3 890 630 3 826 510 3 835 060 3 837 200 3 837 210 3 834 330 3 834 140 3 843 260 Additional cable for limit contacts, 5 m, temperature resistant up to 200°C Power supply NG DC for DIN rail mounting; 100 to 240 V AC 24 V DC, 1 A LED digital display DA 4000-N LED digital display DA 4000: with 2 limit switches LED digital display DA 6000-N: with possibility for pyrometer parameter settings for digital IMPAC pyrometers; RS232 interface LDP 1224, LED display, large, height of digits 57 mm PI 6000: PID programmable controller, very fast, for digital IMPAC pyrometers air purge Cooling plate Cooling jacket Ball and socket mounting Ball and socket mounting (steel) for rough ambience or cooling jacket Rotary mirror attachment ROT 10 IMPAC pyrometers IS 12-TSP · IGA 12-TSP Index A Address...............................................................16 Adjusting the required measuring distance ........12 Aligning of the pyrometer....................................10 Analog output......................................................16 Appropriate use ....................................................7 B Basic range.........................................................18 Basic settings......................................................18 Baud rate ............................................................16 C Changing of optics ..............................................21 Clear time ...........................................................15 Color bar .............................................................19 Color mark ..........................................................21 Connection cable ..................................................7 Connector assignment..........................................8 D Data format UPP ...............................................22 Dimensions ...........................................................6 E Electrical connection.............................................8 Electrical installation .............................................8 Emi: Autofind ......................................................19 Emissivity............................................................14 Exposure time.....................................................14 F Factory settings ..................................................14 Functions ............................................................13 I i12 .......................................................................20 InfraWin ..............................................................17 Instrument settings .......................................11, 13 Interface..........................................................9, 16 Interface and software ........................................17 Interface commands ...........................................18 K Key panel operation............................................13 L Laser targeting light ........................... 7, 12, 13, 18 Limit contacts................................................16, 18 M Maintenance .......................................................21 Material ...............................................................18 Maximum value storage..................................... 15 Measurement color bar...................................... 19 Measurement online trend ................................. 19 Mechanical installation....................................... 10 O Online trend ....................................................... 19 Optics................................................................. 12 Output listing (analyzing) ................................... 20 Output trend (analyzing) .................................... 20 Output TXT file (analyzing) ................................ 20 P Parameter display .............................................. 13 Parameter indicator............................................ 13 Parameters ........................................................ 14 PC sampling rate ............................................... 21 Pyrometer parameters ....................................... 18 R Reference numbers ........................................... 24 S Safety................................................................... 7 Scale °C or °F .................................................... 13 Scope of delivery ................................................. 7 Setting keys ....................................................... 13 Shield ................................................................... 8 Sighting .............................................................. 11 Software............................................................. 17 Special aligning notes ........................................ 11 Spot size calculator............................................ 21 Sub range .......................................................... 15 Switch contact.................................................... 16 T Technical data...................................................... 5 Temperature display .................................... 13, 16 Temperature range ............................................ 19 Test .................................................................... 18 Test current output............................................. 16 Thru-lens view finder.......................................... 11 Time interval ...................................................... 20 Transport, packaging, storage ........................... 21 Trouble shooting ................................................ 22 U UPP® (Universal Pyrometer Protocol) ............... 22 W Wait time ............................................................ 16 Warm-up .............................................................. 8 25 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP Betriebsanleitung 26 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP Inhaltsverzeichnis Allgemeines ........................................................................................................................................... 29 Informationen zur Betriebsanleitung........................................................................................................ 29 Haftung und Gewährleistung................................................................................................................... 29 Symbolerklärung / Bezeichnungen.......................................................................................................... 29 Terminologie............................................................................................................................................ 29 Urheberschutz ......................................................................................................................................... 29 Entsorgung / Außerbetriebnahme ........................................................................................................... 29 1 Technische Daten.................................................................................................................................. 30 1.1 Abmessungen ............................................................................................................................. 31 2 Übersicht ................................................................................................................................................ 31 2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung............................................................................................ 31 2.2 Lieferumfang ............................................................................................................................... 32 3 Sicherheit ............................................................................................................................................... 32 3.1 Allgemeines................................................................................................................................. 32 3.2 Laserpilotlicht .............................................................................................................................. 32 3.3 Elektrischer Anschluss ................................................................................................................ 32 4 Elektrische Installation ......................................................................................................................... 32 4.1 Pin-Belegung der Steckverbinder an der Rückseite des Pyrometers......................................... 33 4.1.1 für Haupt-Anschlusskabel............................................................................................ 33 4.1.2 für Zusatzkabel für Schaltkontakte .............................................................................. 33 4.2 Allgemeinhinweise zum Anschluss des Pyrometers an einen Rechner ..................................... 34 4.2.1 Anschluss an Schnittstelle RS232............................................................................... 34 4.2.2 Anschluss an Schnittstelle RS485............................................................................... 34 4.3 Anschluss zusätzlicher Auswertegeräte ..................................................................................... 34 5 Mechanische Installation...................................................................................................................... 35 5.1 Ausrichten des Pyrometers auf die Strahleröffnung ................................................................... 35 5.1.1 Spezielle Ausrichtungshinweise .................................................................................. 35 5.1.2 Geräteeinstellungen..................................................................................................... 36 6 Visiereinrichtungen ............................................................................................................................... 36 6.1 Durchblickvisier ........................................................................................................................... 36 6.2 Laserpilotlicht .............................................................................................................................. 36 7 Optiken ................................................................................................................................................... 37 7.1 Einstellen auf den benötigten Messabstand ............................................................................... 37 7.1.1 Einstellen des Messabstandes mit Hilfe der Tabelle................................................... 37 7.1.2 Andere Messabstände................................................................................................. 37 8 Geräteeinstellungen .............................................................................................................................. 38 8.1 Bedienelemente, Anzeigen und Schalter.................................................................................... 38 8.2 Funktionsweise ........................................................................................................................... 38 8.3 Werkseinstellung......................................................................................................................... 39 27 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 9 Parameterbeschreibung / Einstellungen............................................................................................. 39 9.1 Emi (Emissionsgrad ) ............................................................................................................... 39 9.2 t90 / s (Erfassungszeit)................................................................................................................. 39 9.3 Löschzeit tcl (Löschzeit des Maximalwertspeichers) ................................................................... 40 9.4 FROM / TO (Teilmessbereichsanfang / Teilmessbereichsende)................................................ 40 9.5 0 / 4 mA (Analogausgang) .......................................................................................................... 41 9.6 SETP (Schaltkontakte)................................................................................................................ 41 9.7 °C / °F (Temperaturanzeige)....................................................................................................... 41 9.8 RS (Schnittstelle) ........................................................................................................................ 41 9.9 ADR (Adresse) ............................................................................................................................ 41 9.10 Baudrate (kBaud) ........................................................................................................................ 41 9.11 10 mA (Teststrom) ...................................................................................................................... 41 9.12 Wartezeit (nur über Schnittstellenbefehle verfügbar, siehe 15 Datenformat UPP®)................... 41 9.13 Schaltkontakt............................................................................................................................... 42 10 Einstellungen über Schnittstelle / Software ....................................................................................... 42 10.1 Installation ................................................................................................................................... 42 10.2 Programmstart ............................................................................................................................ 42 10.3 Das Startmenü ............................................................................................................................ 42 10.4 Vorbereitung................................................................................................................................ 43 10.5 Anzahl Pyrometer........................................................................................................................ 43 10.6 Grundeinstellungen ..................................................................................................................... 43 10.7 Messung (Farb-Balken)............................................................................................................... 44 10.8 Messung (Online-Grafik) ............................................................................................................. 45 10.9 Ausgabe Tabelle (Auswertung)................................................................................................... 45 10.10 Ausgabe .TXT-Datei (Auswertung) ............................................................................................. 45 10.11 Ausgabe Grafik (Auswertung) ..................................................................................................... 46 10.12 PC-Aufnahmerate (Zeitintervall zwischen zwei Messungen)...................................................... 46 10.13 Messfeld-Rechner ....................................................................................................................... 46 11 Transport, Verpackung, Lagerung....................................................................................................... 47 12 Wartung .................................................................................................................................................. 47 12.1 Sicherheit .................................................................................................................................... 47 12.2 Allgemeines................................................................................................................................. 47 12.3 Austausch der Optik.................................................................................................................... 47 13 Fehlerdiagnose ...................................................................................................................................... 47 14 Datenformat UPP® (Universelles Pyrometer-Protokoll).................................................................... 48 15 Bestellnummern .................................................................................................................................... 50 15.1 Bestellnummern Geräte .............................................................................................................. 50 15.2 Bestellnummern Zubehör............................................................................................................ 50 Index................................................................................................................................................................ 51 28 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP Allgemeines Informationen zur Betriebsanleitung Wir beglückwünschen Sie zum Kauf dieses hochwertigen und leistungsfähigen IMPAC-Pyrometers. Lesen Sie diese Betriebsanleitung mit allen Hinweisen zu Sicherheit, Bedienung und Wartung bitte sorgfältig Schritt für Schritt durch. Sie dient als wichtige Informationsquelle und Nachschlagewerk für Installation und Betrieb des Gerätes. Zur Vermeidung von Bedienungsfehlern muss diese Anleitung so aufbewahrt werden, dass jederzeit darauf zugegriffen werden kann. Die allgemeinen Sicherheitsbestimmungen (siehe 3, Sicherheit) müssen bei Betrieb des Gerätes unbedingt eingehalten werden. Neben dieser Betriebsanleitung gelten die Betriebsanleitungen der mitbenutzten Komponenten. Die darin enthaltenen Hinweise – insbesondere Sicherheitshinweise – sind zu beachten. Sollten weitergehende Fragen auftreten, steht Ihnen unser technischer Kundendienst unter der Rufnummer +49 (0)69 973 73-0 in D-60326 Frankfurt telefonisch gerne zur Verfügung. Haftung und Gewährleistung Alle Angaben und Hinweise für die Bedienung, Wartung und Reinigung dieses Gerätes erfolgen unter Berücksichtigung unserer bisherigen Erfahrung nach bestem Wissen. LumaSense Technologies übernimmt keine Haftung für die in diesem Handbuch aufgeführten Beispiele und Verfahren oder für Schäden, die daraus eventuell entstehen könnten oder für den Fall, dass der Inhalt dieses Dokuments möglicherweise unvollständig oder fehlerhaft ist. LumaSense Technologies behält sich das Recht vor, Änderungen an diesem Dokument und den darin beschriebenen Produkten vorzunehmen, ohne die Verpflichtung einzugehen, irgendeine Person über solche Änderungen zu informieren. LumaSense Technologies gibt auf die Pyrometer der Serie 12 eine Gewährleistung von zwei Jahren ab Datum der Lieferung. Diese bezieht sich auf Fabrikationsfehler sowie Fehler, die sich während des Betriebes einstellen und auf einen Fehler der Firma LumaSense Technologies hinweisen. Die Gewährleistung erlischt, wenn das Gerät ohne vorherige schriftliche Zustimmung von LumaSense zerlegt oder modifiziert wurde. Die Windows-Software wurde unter diversen Windows-Betriebssystemen in mehreren Sprachen nach bestem Wissen getestet. Es kann jedoch nicht grundsätzlich ausgeschlossen werden, dass es eine Konfiguration aus PC und Windows-Betriebssystem oder andere Umstände gibt, in denen sie nicht einwandfrei arbeitet. Auf den Einsatz der PC-Software können keine Haftungs- oder Gewährleistungsansprüche hergeleitet werden. Jede Haftung für direkte, indirekte, verursachte oder gefolgerte Schäden, die durch die Verwendung dieses Programms entstehen könnten, ist ausgeschlossen. Symbolerklärung / Bezeichnungen Hinweis: Das Hinweissymbol kennzeichnet Tipps und besondere nützliche Informationen dieser Betriebsanleitung. Alle Hinweise sollten im Interesse einer effektiven Bedienung des Gerätes beachtet werden. Sicherheitshinweis Laserstrahlung: Weist auf die Gefahren eines eingebauten Laserpilotlichts hin. MB Abkürzung für Messbereich Terminologie Die verwendete Terminologie bezieht sich auf die VDI- / VDE-Richtlinie 3511, Blatt 4. Urheberschutz Alle Unterlagen sind im Sinne des Urheberrechtgesetzes geschützt. Weitergabe sowie Vervielfältigung von Unterlagen, auch auszugsweise, Verwertung und Mitteilung ihres Inhaltes sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich zugestanden. Zuwiderhandlungen sind strafbar und verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte der Ausübung von gewerblichen Schutzrechten behalten wir uns vor. Entsorgung / Außerbetriebnahme Nicht mehr funktionsfähige IMPAC-Pyrometer sind gemäß den örtlichen Bestimmungen für Elektro- / Elektronikmaterial zu entsorgen. 29 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 1 Technische Daten Grundmessbereich: Spektralbereich: Messunsicherheit 1: ( = 1, t90 = 1 s, TUmg. = 23°C) Wiederholbarkeit: IS 12-TSP: 600 to 2520°C IGA 12-TSP: 200 to 1020°C 600 to 3000°C 250 to 1400°C 850 to 2520°C IS 12-TSP: 0,94 µm (bei Messbereich 600 ... 2520°C / 3000°C) 0,65 µm (bei Messbereich 850 ... 2520°C) IGA 12-TSP: 1,57 µm Bis 1500°C: 0,15% vom Messwert in °C + 1°C Über 1500°C: 0,25% vom Messwert in °C Über 2700°C: 0,35% vom Messwert in °C 1°C ( = 1, t90 = 1 s, TUmg. = 23°C) Auflösung: bis 1000°C: 0,01°C an Anzeige und digitaler Schnittstelle über 1000°C: 0,1°C an Anzeige, 0,01°C an digitaler Schnittstelle < 0,025 % vom Messbereichsumfang am Analogausgang Spannungsversorgung: Leistungsaufnahme: Analogausgang: Bürde: Teststromausgang: Schnittstelle: 24 V DC (15 ... 40 V DC) oder 24 V AC (12 ... 30 V AC), 48 ... 62Hz Max. 14 W 0 ... 20 mA oder 4 ... 20 mA (linear), umschaltbar 0 ... 500 10 mA am Gerät umschaltbar: RS232 oder RS485 adressierbar (halbduplex), Baudrate 2,4 bis 115,2 KBd Anzeige: eingebaute 5-stellige LED-Anzeige, zusätzlich Funktions-LEDs Isolation: Versorgung, Analogausgang und digitale Schnittstelle sind gegeneinander und gegen das Gehäuse galvanisch getrennt Teilmessbereich: Beliebig innerhalb des Grundmessbereichs einstellbar mit Mindestmessbereichsumfang 51°C Interne Messwertverarbeitung: Fotostrom, wird sofort digitalisiert Parameter: Emissionsgrad : Erfassungszeit t90: Maximalwertspeicher: Grenzwertausgänge: Bedienfeld: Schutzart: Zul. Betriebstemperatur: Zul. Lagertemperatur: Zul. Luftfeuchtigkeit: Gewicht: 1 Am Gerät oder über Schnittstelle einstellbar: Emissionsgrad , Erfassungszeit t90, Löschzeiten für Maximalwertspeicher tCL, Teilmessbereich, 0 ... 20 oder 4 ... 20 mA, Schaltpunkt für Grenzkontakte, °C / °F, Schnittstelle RS232 oder RS485, Adresse, Baudrate, Teststrom Zusätzlich (nur über Schnittstelle) einstellbar: Tastatursperre, Wartezeit, Nachkalibrierung (mit Spezialsoftware) 0,100 ... 1,000 in 1/1000-Schritten 1 ms, (mit dynamischer Anpassung bei niedrigen Signalpegeln); Werkseinstellung 1 s, einstellbar auf 0,01 s; 0,05 s; 0,25 s; 1 s; 3 s; 10 s Eingebauter Einfach- bzw. Doppelspeicher. Löschen durch eingestellte Zeit tclear (off; 0,01 s; 0,05 s; 0,25 s; 1 s; 5 s; 25 s), extern, über Schnittstelle oder auch automatisch bei neuem Messgut 2 Relais-Ausgänge (Wechsler), Schaltleistung max. 30 W (Imax: 1 A, Umax: 60 V DC) An- und Abfallzeiten: Erfassungszeit des Pyrometers + 2 ms 4 Tasten, mit Kugelschreiberspitze zu betätigen. IP65 (DIN 40 050) 0 ... 60°C am Gehäuse -20 ... 70°C keine kondensierenden Bedingungen 2,2 kg Hinweis: Für Messtemperaturen zwischen 10% und 100% vom Messbereich ist für die angegebene Messunsicherheit eine Umgebungstemperatur von 10 ... 43°C zulässig. Bei Umgebungstemperaturen von 0 ... 10°C bzw. 43 ... 60°C steigt die Messunsicherheit um 1°C. Für Messbereichsanfang bis 5% vom Messbereich kommt eine zusätzliche Temperaturdrift von 0,2°C/°C (23°C) hinzu. Für Messtemperaturen von 5 bis 10% vom Messbereich beträgt die Temperaturdrift 0,05°C/°C (23°C). 30 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP Visiereinrichtung: CE-Zeichen: 1.1 Abmessungen 2 Übersicht eingebautes parallaxenfreies Durchblickvisier und eingebautes LaserPilotlicht (IS 12-TSP mit Messbereich 850 ... 2520°C nur Durchblickvisier) Entspr. EU-Richtlinien über elektromagnetische Verträglichkeit 1 7 2 8 3 9 4 10 5 6 1 2 3 4 5 6 2.1 12 Anzeige °C oder °F sowie aktive Grenzkontakte LED-Anzeige für Messtemperatur oder Parameter Parameterindikator Parallaxefreies Durchblickvisier Einstelltasten (mit Kugelschreiberspitze zu bedienen) Anschlusskabel 7 Laser-Warnhinweis-Aufkleber (nur bei Geräten mit Laserpilotlicht) 8 Vario-Optik 9 Aufkleber mit Optikangaben 10 Befestigungsbohrungen für Zubehörteile 12 Typenschild (Geräte-Unterseite) Bestimmungsgemäße Verwendung IS 12-TSP und IGA 12-TSP sind extrem genaue und langzeitstabile Transfer-Standard-Pyrometer, die zur Überprüfung von Kalibrierstrahlern im jeweiligen Pyrometer-Wellenlängenbereich eingesetzt werden. 31 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 2.2 Lieferumfang Gerät mit Optik nach Wahl, PC-Bearbeitungs- und Auswertesoftware InfraWin, Werkszertifikat mit 3 ausgewählten Messpunkten, Betriebsanleitung. Hinweis: 3 Ein Anschlusskabel ist nicht im Lieferumfang enthalten und muss separat bestellt werden (siehe 15, Bestellnummern). Sicherheit Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über wichtige Sicherheitsaspekte. Zusätzlich sind in den einzelnen Kapiteln konkrete Sicherheitsaspekte zur Abwendung von Gefahren gegeben und mit Symbolen gekennzeichnet. Darüber hinaus sind am Gerät befindliche Schilder und Beschriftungen zu beachten und in ständig lesbarem Zustand zu halten. 3.1 Allgemeines Jede Person, die damit beauftragt ist, Arbeiten am oder mit dem Gerät auszuführen, muss die Betriebsanleitung vor Beginn gelesen und verstanden haben. Dies gilt auch, wenn die betreffende Person mit einem solchen oder ähnlichen Gerät bereits gearbeitet hat oder durch den Hersteller bereits geschult wurde. Das Pyrometer darf nur zu dem in der Anleitung beschriebenen Zweck benutzt werden. Es wird empfohlen, nur das vom Hersteller angebotene Zubehör zu verwenden. 3.2 Laserpilotlicht Die Pyrometer können zum leichteren Ausrichten auf das Messobjekt mit einem Laserpilotlicht ausgestattet sein. Dieses strahlt ein sichtbares rotes Licht mit einer Wellenlänge zwischen 630 und 680 nm aus und hat eine maximale Leistung von unter 1 mW. Der Laser ist eingestuft als Produkt der Laserklasse 2. Achtung: Nicht in den Laserstrahl blicken! Laserklasse 2 nach IEC 60825-1-3-4 Sicherheitsregeln: Niemals direkt in den Laserstrahl schauen. Der Strahl kann sicher von der Seite angesehen werden. Es ist sicherzustellen, dass der Strahl nicht in die Augen einer Person reflektiert wird (durch einen Spiegel oder eine glänzende Oberfläche). 3.3 Elektrischer Anschluss Beim Anschluss zusätzlicher Geräte, die unter Netzspannung stehen (z.B. Transformatoren), sind die allgemeinen Sicherheitsrichtlinien beim Anschluss an die 230 V-Versorgung zu beachten. Netzspannung kann beim Berühren tödlich wirken. Eine nicht fachgerechte Montage kann schwerste gesundheitliche oder materielle Schäden verursachen. Der Anschluss solcher Netzgeräte an die Netzspannung darf nur von qualifiziertem Personal durchführt werden. 4 Elektrische Installation Zum Betrieb des IS 12-TSP bzw. IGA 12-TSP wird eine Spannung von 24 V benötigt (wahlweise 15 ... 40 V DC oder 12 ... 30 V AC, 48 ... 62 Hz)). Die Geräte arbeiteten mit thermostatisierten Messzellen und benötigen daher eine Warmlaufphase von bis zu 30 min., um die volle Genauigkeit zu erreichen. Die StandardTemperaturkompensation sorgt aber bereits kurz nach Anlegen der Spannungsversorgung für eine sehr geringe Messunsicherheit. Zum Ausschalten ist die Spannungsversorgung zu unterbrechen, da die Geräte über keinen Ein- / Ausschalter verfügen (z.B. Anschlussstecker ziehen). Um die Anforderungen der elektromagnetischen Verträglichkeit zu erfüllen, ist es notwendig, alle Anschlusskabel in abgeschirmter Ausführung zu verwenden. Die Abschirmung des Anschlusskabels wird nur auf der 32 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP Pyrometerseite angeschlossen. Auf der Seite der Spannungsquelle (Schaltschrank) bleibt die Abschirmung offen, um Masseschleifen zu verhindern. IMPAC bietet Anschlusskabel als Zubehör an, sie sind nicht im Standard-Lieferumfang enthalten. Das Haupt-Anschlusskabel hat Leitungen für Spannungsversorgung, Schnittstelle, Analogausgang, externe Pilotlichtsteuerung und externes Löschen über Kontakt inklusive 12-poligem Winkel-Steckverbinder an (siehe 15, Bestellnummern). Es ist mit einem kurzen RS232-Verlängerungsstück mit 9-poligem DSub-Stecker für direkten PC-Anschluss (RS232) versehen, das nicht Steckverbinder Steckverbinder bei RS485 verwendet wird. Für die Benutzung der Schaltkontakte für Hauptfür Zusatzkabel wird das Zusatzkabel verwendet. Anschlusskabel für Schaltkontakte 4.1 Pin-Belegung der Steckverbinder an der Rückseite des Pyrometers 4.1.1 für Haupt-Anschlusskabel Stecker-Pin K A L B H J G F C D E M *) Farbe weiß braun grün gelb grau Bedeutung + 24 V Versorgungsspannung (oder 24 V AC) 0 V Versorgungsspannung + Iausg. Analogausgang – Iausg. Analogausgang Pilotlicht extern einschalten (Brücke zu K) Maximalwert extern löschen (Brücke zu K) *) rosa oder Ausgang für Bereitschaftskontakt (siehe 9.13) rot DGND (Masse für Schnittstelle) schwarz RxD (RS232) bzw. B1 (RS485) violett TxD (RS232) bzw. A1 (RS485) grau/rosa B2 (RS485) (gebrückt mit F) rot/blau A2 (RS485) (gebrückt mit C) Abschirmung, nur zur Kabelverlängerung verbinden, orange im Schaltschrank nicht auflegen E F C G M D L B H J A K Pin-Belegung linker Steckverbinder (Stiftseite) gilt für die Einstellung der Löschzeit auf "extern" (siehe 9.3 Löschzeit für Maximalwertspeicher) 4.1.2 für Zusatzkabel für Schaltkontakte Die Geräte sind mit zwei eingebauten Schaltkontakten ausgestattet. Dies sind zwei separate UmschaltRelais, die ihren Schaltzustand wechseln, wenn der jeweils eingestellter Temperaturwert überschritten wird. Stecker-Pin 7 5 1 3 6 4 2 8 Farbe rosa weiß gelb grau grün braun blau rot Bedeutung Schaltkontakt S1 (gezeichnet für stromlosen Zustand oder Grenzwertüberschreitung) Schaltkontakt S2 (gezeichnet für stromlosen Zustand oder Grenzwertüberschreitung) 5 3 2 4 1 8 7 6 Pin-Belegung rechter Steckverbinder (Stiftseite) Die Schaltzustände in den Zeichnungen gelten für den stromlosen Zustand. Wird die Stromversorgung an das Pyrometer angeschlossen, schalten die Kontakte um. Wird ein Grenzwert überschritten, schaltet der entsprechende Kontakt wieder zurück. Das Überschreiten eines Grenzwertes wird durch Leuchten der jeweiligen LED am Pyrometer angezeigt (siehe 8.2 unter Anzeige aktiver Schaltkontakte). Es lässt sich jeder Temperaturwert innerhalb des Pyrometer-Messbereichs einstellen. Die Einstellung der Grenzwerte erfolgt direkt am Pyrometer (siehe 9.6, SETP (Schaltkontakte)) oder über die Software InfraWin (siehe 10.6, Grundeinstellungen oder 10.7, Messung (Farb-Balken). Die An- und Abfallzeiten der Relais betragen 2 ms plus der Erfassungszeit des Pyrometers. 33 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 4.2 Allgemeinhinweise zum Anschluss des Pyrometers an einen Rechner Das Pyrometer verfügt über eine Schnittstelle RS232 oder RS485 (am Pyrometer umschaltbar) für den Anschluss an einen Rechner / PC. Die Übertragung mit RS232 ist nur über relativ kurze Distanzen möglich und elektromagnetische Störungen können die Übertragung beeinträchtigen. Die Übertragung mit RS485 ist weitestgehend störunanfällig, es lassen sich sehr lange Übertragungsstrecken realisieren und es können mehrere Pyrometer in einem Bussystem an eine Schnittstelle angeschlossen werden. Steht keine RS485 am Rechner zur Verfügung, kann diese mit einem externen Konverter realisiert werden. Dieser wandelt die RS485 in RS232 und lässt sich damit an die Standardschnittstelle anschließen. Bei der Verwendung von RS485 RS232-Konvertern ist zu beachten, dass der Konverter schnell genug sein muss, um die Antwort des Pyrometers auf einen Befehl des Masters rechtzeitig zu erfassen. Die meisten handelsüblichen Konverter sind für schnelle Messgeräte nicht geeignet. Daher wird dringend empfohlen, den IMPAC-Konverter -7520 (Best.-Nr. 3 852 430) zu benutzen. Weiterhin besteht bei einer zu langsamen RS485-Verbindung auch die Möglichkeit, über Schnittstelle eine Wartezeit einzugeben, die die Antwort des Pyrometers auf einen Befehl verzögert (siehe auch 9.12 Wartezeit tw). Anschluss an Schnittstelle RS232 Die Übertragungsgeschwindigkeit (in Baud) der seriellen Schnittstelle ist von der Leitungslänge abhängig. Einstellbar sind Werte zwischen 2400 und 115200 Bd. TxD (violett) RxD (schwarz) DGND (rot) E Die zu verwendende Baudrate halbiert sich jeweils mit der Verdoppelung der Übertragungsstrecke (siehe auch 9.10, Baudrate (kBaud)). L B Ein Richtwert bei RS232 für 19200 Bd ist: 7 m Leitungslänge. Kabelverbindung H J A 1 2 K 6 3 7 4 5 8 9 PC-Seite (Lötseite) Pyrometerseite (Lötseite) Anschluss an Schnittstelle RS485 Abschlusswiderstand 120 Ohm Master A D C M L B Pyrometer 1 z.B. Adresse 00 C M L B Pyrometer 2 z.B. Adresse 01 DGND F G D H K B1 A2 E J A B2 G A1 F D H K B1 E J A A2 G F B2 DGND E A1 A2 B1 B S B2 Halb-Duplex-Betrieb: A1 und A2 sowie B1 und B2 sind im 12-poligen Rundsteckverbinder des Anschlusskabels gebrückt, um lange Stichleitungen und damit Reflexionen zu vermeiden und beim Abziehen eines Anschlusssteckers den RS485-Datenbus nicht zu unterbrechen. Die Master-Bezeichnungen kennzeichnen die Anschlüsse am RS485Konverter. Die Übertragungsgeschwindigkeit der Schnittstelle (in Baud) ist von der Leitungslänge abhängig. Einstellbar sind Werte zwischen 2400 und 115200 Bd. A1 4.2.2 M D C G F DGND 4.2.1 C M L B H J A K Pyrometer 32 z.B. Adresse 31 Die zu verwendende Baudrate halbiert sich jeweils mit der Verdoppelung der Übertragungsstrecke (siehe auch 9.10 Baudrate (kBaud)). Ein Richtwert für 19200 Bd sind 2 km Gesamtleitungslänge. 4.3 Anschluss zusätzlicher Auswertegeräte Zusätzliche Auswertegeräte wie z.B. eine LED-Digitalanzeige benötigen lediglich den Anschluss an eine Spannungsversorgung sowie die analoge Verbindung mit dem Pyrometer. Weitere Geräte wie z.B. ein Regler oder Drucker werden dem Anschlussbild gemäß in Reihe zu dem Anzeigegerät geschaltet (GesamtLastwiderstand max. 500 ). 34 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP weiß 230 V ~ 24 V DC Netzteil braun grün °C LED-Digitalanzeige Regler Schreiber gelb 5 Mechanische Installation Für die ordnungsgemäße Temperaturbestimmung eines Kalibrierstrahlers muss das Pyrometer mittig und in der optischen Achse auf die jeweilige Strahlungsquelle ausgerichtet werden. Aufgrund der unterschiedlichen Größen und Bauformen von Kalibrierstrahlern eignen sich die Montagehalterungen aus dem LumaSenseZubehör nur bedingt für diese vielseitigen Anforderungen. Eine passende Ausrichthilfe muss daher selber erwoben oder gebaut werden. Zur Befestigung am Pyrometer befinden sich dafür an der Stirn- und Unterseite M5-Gewindebohrungen, die entsprechend verwendet werden können. Installationshinweis: 5.1 Starker Lichteinfall durch Tages- oder Glühlampenlicht von hinten auf das Durchblickvisier kann die Messung beeinflussen. In solchen Fällen ist beim Betrieb des Pyrometers das Okular abzudecken. Ausrichten des Pyrometers auf die Strahleröffnung Hinweis: Bei der Kalibrierung von Pyrometern sowie zur richtigen Durchführung von Temperaturmessungen sind die Hinweise der VDI/VDE-Richtlinie 3511, Blatt 4 sowie des Ergänzungsblattes 4.4 zu beachten. Im speziellen Fall der TSP-Geräte ist noch auf die folgenden Punkte zu achten: 5.1.1 Spezielle Ausrichtungshinweise Die Größe des Messfeldes wird in erster Linie vom Abstand des Pyrometers vor dem Strahler sowie der eingebauten Pyrometer-Optik bestimmt (siehe Messfeld-Tabelle unter 7, Optik). Das Pyrometer-Messfeld sollte so gewählt werden, dass nur die Temperatur vom Boden der Strahleröffnung empfangen wird, da der Emissionsgrad dort in der Regel hoch und homogen ist, entlang der Wand und zur Öffnung hin in der Regel aber abnimmt. Das Pyrometer darf nicht so nah vor den Strahler positioniert werden, dass es sich durch diesen über seine maximal zulässige Umgebungstemperatur erwärmt. Bei einem sehr klein gewählten Pyrometer-Messfeld kann sich bei der Ausrichtung des Pyrometers die Temperaturanzeige aufgrund eventuellen Inhomogenitäten der Strahlerfläche ändern (besonders zu sehen bei qualitativ nicht sehr hochwertigen Strahlern). 35 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP Typischerweise wird der Scharfpunkt der Optik auf Höhe der Strahlerfront justiert. Um ein kleineres oder größeres Messfeld zu erreichen, kann der Scharfpunkt auch vor oder hinter diese Stelle justiert werden. Strahlengang-Verlauf Strahlerfront Hinweis: 5.1.2 6 Messabstand Optik Die IMPAC-Transfer-Standard-Pyrometer sind mit einer sehr guten Optik ausgestattet, die nur minimale Strahlungsmengen außerhalb des Messstrahls empfangen. Daher ist es nicht notwendig, bei der Messung eine zusätzliche Blende in den Strahlengang zu setzen, der die einfallende Strahlung begrenzt. Dies ist besonders bei Vergleichsmessungen mit anderen Pyrometertypen zu bedenken, die je nach eingebauter Optik unter Umständen einen hohen Anteil nicht erwünschter Zusatzstrahlung aufnehmen können, wenn bei der Messung keine Blende eingesetzt wird. Geräteeinstellungen Das Pyrometer ist ab Werk auf den Emissionsgrad 1 eingestellt. Mit dieser Einstellung werden alle Kalibrierstrahler überprüft, die mit einem effektiven Emissionsgrad von 1 kalibriert sind. Für den Fall, dass der zu prüfende Kalibrierstrahler mit seinem wahren Emissionsgrad überprüft werden soll, kann dieser am Pyrometer eingestellt werden (siehe 8, Geräteeinstellungen). Die Erfassungszeit ist ab Werk auf 1 s eingestellt. Dies ist die Standardeinstellung für TS-Pyrometer, mit der maximale Genauigkeit bei minimalen Rauschwerten erzielt wird. Eine Änderung dieser Einstellung ist nur notwendig, wenn das Pyrometer für andere Messaufgaben verwendet werden soll. Visiereinrichtungen Zum exakten Anvisieren des Messobjektes sind die Pyrometer mit einem Durchblickvisier und einem zusätzlichen Laserpilotlicht ausgestattet (Ausnahme: das IS 12-TSP mit Messbereich 850 ... 2520°C hat nur ein Durchblickvisier). 6.1 Durchblickvisier Das optimierte, seitenrichtige Durchblickvisier besitzt einen Zielkreis im Okular, der die Lage und Größe des Messfeldes exakt markiert. Wenn das Messobjekt beim Anvisieren mit dem Durchblickvisier scharf dargestellt wird, ist der kleinstmögliche Messfelddurchmesser gefunden (Einstellen des Messabstandes siehe unter 7, Optik). Geräte mit Messbereichsende über 1500°C sind mit einem variablen Augenschutzfilter ausgestattet. Durch Drehen des Okularrings lässt sich dieser Filter heller oder dunkler einstellen. 6.2 AugenSchutzfilter Laserpilotlicht Der Laserpunkt markiert das Zentrum des Messfeldes, nicht dessen Größe. Der richtige Messabstand ist eingestellt, wenn das Laserpilotlicht den kleinsten Durchmesser und damit die schärfste Abbildung hat (Einstellen des Messabstandes siehe unter 7, Optik). Das Laserpilotlicht kann ohne Beeinflussung der Messung betrieben werden. Achtung: Nicht in den Laserstrahl blicken! Laserklasse 2 nach IEC 60825-1-3-4 36 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 7 Optiken Die Pyrometer sind ab Werk mit einer Vario-Optik ausgestattet. Damit kann immer das bestmögliche Distanzverhältnis innerhalb der Optikgrenzen (der jeweils kleinste und größte Wert für den Messabstand in der Tabelle für jede Optik) für die benötigte Entfernung eingestellt werden. Optik 3 Optik 2 Optik 1 Vario-Optiken IS 12-TSP ) * Vario-Optiken IGA 12-TSP Messabstand a [mm] Messfelddurchmesser M98 [mm] Messfelddurchmesser M98 [mm] Optikauszug S [mm] 275 400 520 385 700 1125 540 3000 9000 Apertur D [mm] *) Alle Messbereiche 0,7 1,1 1,5 1 1,9 3,4 1,4 8,5 26 13,5 ... 17 200 ... 1020°C 250 ... 1400°C 2 1,1 3 1,6 4,2 2,2 2,7 1,5 5,2 3 8,5 4,9 3,5 2 23 13 72 38 13,5 ... 17 30 9 0 30 8,5 0 30 3 0 Die Apertur bezeichnet den wirksamen Durchmesser der Optik. Sie ist abhängig vom Auszug der Vorsatzoptik, der sich bei Einstellung der Entfernung ändert. Der größte Wert (17 mm) gilt bei voll ausgezogenem Objektiv (S = 30 mm), der kleinste Wert (13,5 mm) gilt bei S = 0. Dazwischenliegende Werte müssen bei Bedarf (z.B. bei Berechnung des Messfelddurchmessers, wenn der Messabstand vom eingestellten abweicht) interpoliert werden. Berechnungen des Messfelddurchmessers, wenn der Messabstand vom fest eingestellten abweicht, lassen sich am einfachsten mit dem Messfeld-Rechner, der in der Software InfraWin integriert ist, lösen (siehe 10.13, Messfeld-Rechner). 7.1 Einstellen auf den benötigten Messabstand Um die angegebenen Messfelder zu erreichen, muss der benötigte Messabstand an der Vario-Optik eingestellt werden. Die Optik muss zunächst durch eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn gelöst werden. Anschließend kann sie vor- und zurückbewegt werden, bis der korrekte Messabstand gefunden ist (siehe 6, Visiereinrichtungen). Danach muss sie durch Drehung im Uhrzeigersinn wieder arretiert werden. arretieren lösen ziehen / drücken Hinweis: 7.1.1 Das Messobjekt muss mindestens so groß sein wie das Messfeld. Einstellen des Messabstandes mit Hilfe der Tabelle Die Tabelle gibt für jede der 3 Vario-Optiken die minimal und maximal mögliche Messentfernung an. Dies entspricht einer voll ausgezogenen oder eingeschobenen Optik. Als Beispiel ist ein weiterer Zwischenwert angegeben. Der Optikauszug „S“ für diesen Wert lässt sich mit einem Messschieber exakt nachmessen. 7.1.2 S (Optikauszug) Andere Messabstände Für alle anderen Messabstände wird der Scharfpunkt der Optik mit Hilfe des Durchblickvisiers oder des Laserpilotlichts eingestellt (siehe 6, Visiereinrichtungen). 37 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 8 Geräteeinstellungen Sämtliche Geräteeinstellungen lassen sich direkt am Gerät vornehmen. Die Einstelltasten müssen mit einer Kugelschreiberspitze betätigt werden. Damit wird vermieden, dass die Einstellungen versehentlich geändert werden. 8.1 Bedienelemente, Anzeigen und Schalter Temperatur- oder Parameteranzeige Anzeige aktiver Schaltkontakte Anzeige °C oder °F Parameter-Anzeigeleiste: Laserpilotlicht an / aus (optional) Einstelltasten: 1) Parameter-Wahl 2) Ändern der Paramter-Werte: 3) Parameter-Übernahme 8.2 Emissionsgrad Erfassungszeit (t90/s) Löschzeit des Maximalwertspeichers (tCL/s) Teilmessbereichsanfang (FROM) Teilmessbereichsende (TO) Analogausgang 0 / 4 ... 20 mA (0/4 mA) Schaltkontakte einstellen (SETP) Temperatur in °C oder °F (°C/°F) Schnittstelle RS232 oder RS 485 (RS) Adresse (ADR) Baudrate (kBaud) Teststrom-Ausgang(10 mA) Funktionsweise Im Messmodus wird die aktuelle Messtemperatur angezeigt. Wird ein Parameter zur Anzeige oder zur Änderung ausgewählt, so wird der momentan eingestellte Wert des Parameters angezeigt. Sonderanzeigen: 8888 = Überschreitung des Teilmessbereichsendes Wird bei Geräten mit Laserpilotlicht im Messmodus der Pilotlichttaster (PL) gePilotlicht Ein / Aus: drückt, so schaltet sich das Laser-Pilotlicht ein. Die Temperaturmessung wird durch ein eingeschaltetes Laserpilotlicht nicht beeinträchtigt. Nach ca. 2 Minuten oder erneutem Tastendruck schaltet sich das Pilotlicht wieder aus. Einstelltasten: 1) PAR:Das Anzeigen der verfügbaren Parameter erfolgt mit der PAR-Taste in der nach folgend beschriebenen Reihenfolge. Mit jedem erneuten Drücken wechselt die Anzeige zum nächsten Parameter. Nach dem letzen Parameter wird wieder der Messwert dargestellt. 2) : Mit den Pfeiltasten und lassen sich für jeden Parameter die entsprechenden Einstellwerte anzeigen. Längeres Drücken der Taster verändert die Einstellungen im Schnellmodus (Bei Aktivierung der Tastatursperre über die Schnittstellenbefehle oder während einer Messung mit InfraWin sind und ENT blockiert). 3) ENT: Wurde ein Parameter mit den Pfeiltasten verändert, so muss der neue Wert mit ENT zur Übernahme bestätigt werden. Ein Wechsel auf einen anderen Parameter (mit der PAR-Taste) übernimmt einen mit den Pfeiltasten veränderten Wert nicht. Erfolgt ca. 30 s lang keine Eingabe, wechselt das Pyrometer ohne Übernahme des evtl. geänderten Parameters in den Messmodus zurück. Die jeweilige LED unter S1 bzw. S2 zeigt an, ob die eingestellte Temperatur der Anzeige aktiver Schaltkontakte erreicht wurde. Schaltkontakte: Die entsprechende LED zeigt an, ob die Temperatur in °C oder in °F angezeigt Anzeige °C oder °F: wird. Wird ein Parameter zur Anzeige oder zur Änderung ausgewählt, leuchtet die zuParametergehörige Anzeige-LED. Anzeigeleiste: Temperatur- oder Parameteranzeige: 38 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 8.3 Werkseinstellung Emissionsgrad () = 1,000 Erfassungszeit (t90 / s) = 1 s Löschzeit (tCL) = 0,00 (= OFF) Teilmessbereich (from / to) entspr. Grundmessbereich Analogausgang (0 / 4 mA) = 0 ... 20 mA Schaltkontakte = (SETP) Messbereichsende Hysterese = ±2°C Temperaturanzeige (°C / °F) = °C Schnittstelle (RS) = RS232 Adresse (ADR) = 00 Baudrate (kBaud) = 19,2 kBd Teststromausgang (10 mA) = aus 9 Parameterbeschreibung / Einstellungen 9.1 Emi (Emissionsgrad ) Unter dem Emissionsgrad versteht man das Verhältnis der abgestrahlten Leistung eines beliebigen Objekts zur abgestrahlten Leistung eines „Schwarzen Strahlers“ gleicher Temperatur (ein „Schwarzer Strahler“ ist ein Körper, der alle einfallenden Strahlen absorbiert mit einem Emissionsgrad von 1 = 100%). Der Emissionsgrad ist materialabhängig und liegt zwischen 0% und 100% (Einstellmöglichkeiten am Pyrometer: 0,100 ... 1,000). Zusätzlich ist der Emissionsgrad von der Oberflächenbeschaffenheit des Materials, dem Spektralbereich des Pyrometers und der Messtemperatur abhängig. Der Emissionsgrad muss am Pyrometer entsprechend eingestellt werden. Typische Emissionsgrade für die Spektralbereiche der Geräte liefert die folgende Tabelle. Die angegebenen Toleranzen bei den einzelnen Materialien sind hauptsächlich von der Oberflächenbeschaffenheit abhängig. Raue Oberflächen haben höhere Emissionsgrade. Messobjekt „Schwarzer Strahler“ Stahl, stark verzundert Stahlwalzhaut Stahl, flüssig Schlacke Aluminium, blank Chrom, blank Messing oxidiert (angelaufen) Bronze, blank Kupfer, oxidiert Kupfer, blank Zink Nickel Gold, blank Silber, blank Porzellan glasiert Porzellan rau Graphit Schamotte Steingut, glasiert Ziegel Ruß 9.2 Emissionsgrad (bei 0,65 µm) 1 0,92 0,89 0,35 0,85 0,13 0,32 ... 0,35 0,7 ... 0,8 0,04 0,89 0,15 0,6 0,24 0,1 0,02 0,6 0,8 ... 0,9 0,82 ... 0,93 0,45 ... 0,6 0,86 ... 0,9 0,85 ... 0,9 0,95 Emissionsgrad (bei 0,94 µm) 1 0,93 0,88 0,3 0,85 0,15 0,28 ... 0,32 0,65 ... 0,75 0,03 0,88 0,03 0,58 0,22 0,02 0,02 0,6 0,8 ... 0,9 0,8 ... 0,92 0,45 ... 0,6 0,86 ... 0,9 0,85 ... 0,9 0,95 Emissionsgrad (bei 1,57 µm) 1 0,85 ... 0,9 0,8 ... 0,88 0,2 ... 0,25 0,8 ... 0,85 0,1 0,25 ... 0,3 0,6 ... 0,7 0,03 0,7 ... 0,85 0,02 0,45 ... 0,55 0,15 ... 0,2 0,02 0,02 0,6 0,8 ... 0,9 0,8 ... 0,9 0,45 ... 0,6 0,8 ... 0,9 0,8 ... 0,9 0,95 t90 / s (Erfassungszeit) Die Erfassungszeit ist die Zeitspanne, in der die Messtemperatur bei sprunghafter Änderung mindestens im Messfeld anstehen muss, damit der Ausgangswert des Pyrometers einen vorgegebenen Messwert erreicht. Die Zeiten beziehen sich dabei auf 90% des gemessenen Temperatursprungs. Bei „0,00“ (Software InfraWin: „min“) arbeitet das Gerät mit seiner Eigenzeitkonstanten. Die dynamische Messzeitverstellung sorgt für eine automatische Verlängerung der Erfassungszeit am Messbereichsanfang. Einstellungen: 0,00 s 0,01 s 0,05 s . .. 10,00 s 39 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 9.3 Löschzeit tcl (Löschzeit des Maximalwertspeichers) Bei eingeschaltetem Maximalwertspeicher wird immer der höchste, letzte Messwert angezeigt und gespeichert. Der Speicher muss regelmäßig zurückgesetzt werden, damit er durch einen neuen, aktuellen Wert ersetzt werden kann. Angewendet wird ein solcher Speicher z.B. bei schwankenden Temperaturen, wo die Anzeige sehr „unruhig“ ist oder das Messobjekt nur kurz am Messstrahl vorbeigeht. Damit dieser Wert für jedes Messobjekt neu ermittelt werden kann, ist es sinnvoll, den Speicher regelmäßig oder vor der Messung eines neuen Messobjekts zu löschen. Folgende Einstellungen stehen zur Verfügung: Einstellungen: 0,00 s (= OFF) 0,01 s . .. 25 s extern auto Hold OFF: Bei „OFF“ ist der Maximalwertspeicher ausgeschaltet und der Momentanwert wird gemessen. 0,01...25 s: Wird eine Löschzeit zwischen 0,01 und 25 s gewählt, wird der Maximalwert ermittelt und im Doppelspeicher festgehalten. Nach der gewählten Zeit wird er wieder gelöscht. extern: Ein externes Löschen lässt sich über eine eigene Software aktivieren und verwenden (siehe auch Kap. 14, Datenformat UPP® (Universelles Pyrometer-Protokoll) oder auch über einen externen Löschkontakt (zum Anschluss siehe 4.1, Pin-Belegung der Steckverbinder an der Rückseite des Pyrometers). In diesem Fall wirkt der Speicher nur als Einfachspeicher, da nur ein Löschmechanismus zur Verfügung steht. auto: Der Modus „auto“ wird für diskontinuierliche Messaufgaben verwendet. Es werden z.B. Objekte auf einem Förderband transportiert und passieren das Pyrometer nur für einige Sekunden. Dabei soll die Maximaltemperatur von jedem Teil erfasst werden. Im „auto“-Modus wird der Maximalwert so lange gehalten, bis ein neues heißes Objekt in den Messstrahl kommt. Die Temperatur, die als „heiß“ erkannt werden soll, ist dabei durch die untere Grenze des Messbereichs definiert. Der gespeicherte Maximalwert wird dann gelöscht, wenn die Temperatur eines neuen heißen Objektes die untere Grenze des Messbereichs oder eingestellten Teilmessbereichs um 1% oder mindestens 2°C überschreitet. Hold: Die Funktion „Hold“ ermöglicht das Festhalten des aktuellen Messwertes zu einem beliebigen Zeitpunkt. Dazu muss ein externer Taster oder Schalter angeschlossen werden (siehe SteckerPin J unter 4.1), welcher bei Betätigung den aktuellen Messwert solange hält und speichert, bis er wieder gelöst wird. Funktions-Hinweis: Je nach gewählter Einstellung arbeitet der Maximalwertspeicher entweder als Einfachspeicher oder als Doppelspeicher: Einfachspeicher: Der Einfachspeicher kommt zum tragen, wenn Sie zum Löschen des Speichers einen externen Kontakt (gibt einen Löschimpuls) angeschlossen haben (beispielsweise zwischen zwei Messobjekten). Dieser Kontakt ist direkt am Pyrometer zwischen Stecker PIN J und K anschließbar. Hierbei nimmt nach jedem Löschimpuls das Gerät immer erst den jeweiligen neuen, aktuellen Messwert an, um sich dann schrittweise dem neuen Maximalwert zu nähern. Doppelspeicher: Geben Sie die Löschzeiten über die Tasten am Pyrometer bzw. über Schnittstelle oder PC ein, wird automatisch der Doppelspeicher benutzt. Es handelt sich dabei um zwei Speicher, auf die der jeweils höchste Wert der Messspannung geleitet wird und die immer abwechselnd mit der eingegebenen Taktzeit gelöscht werden, so dass der andere Speicher den Maximalwert noch für eine Zykluszeit behält. Damit wird verhindert, dass die Temperaturanzeige mit der Taktfrequenz einbricht. Hinweis: 9.4 Der Maximalwertspeicher ist der Erfassungszeitfunktion nachgestellt. Dies hat zur Konsequenz, dass: Löschzeiten der eingestellten Erfassungszeit sinnlos sind die Löschzeit mind. 3 x größer als die Erfassungszeit sein muss nur Maxima mit vollem Maximalwert erfasst werden können, die länger als 3 x Erfassungszeit anliegen. FROM / TO (Teilmessbereichsanfang / Teilmessbereichsende) Es besteht die Möglichkeit, einen Teilmessbereich (Mindestumfang 51°C) innerhalb des Gesamtmessbereichs auszuwählen. Dieser Teilmessbereich entspricht dem Analogausgang. „FROM“ stellt den Teilmessbereichsanfang dar, „TO“ stellt das Teilmessbereichsende dar. Mit Hilfe des Teilmessbereichs ist es außerdem möglich, den Löschpunkt des „Auto“-Löschmodus des Maximalwertspeichers zu beeinflussen (siehe 9.3, Löschzeit tcl (Löschzeit des Maximalwertspeichers)) 40 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 9.5 0 / 4 mA (Analogausgang) Der Analogausgang muss so gewählt werden, dass er mit dem Signaleingang des Auswertegerätes (z.B. Regler, SPS, ...) übereinstimmt. 9.6 Einstellungen: 0 ... 20 mA 4 ... 20 mA SETP (Schaltkontakte) Die Geräte sind mit zwei eingebauten Schaltkontakten ausgestattet. Das sind zwei separate UmschaltRelais, die sich auf jede Temperatur innerhalb des Pyrometer-Messbereichs einstellen lassen. Der Schaltzustand wird durch die LEDs S1 und S2 angezeigt. Überschreitet die Messtemperatur die eingestellte Temperatur der Schaltkontakte, schaltet das jeweilige Relais und die dazugehörige LED leuchtet. 9.7 °C / °F (Temperaturanzeige) Die Anzeige der Temperatur kann wahlweise in °C oder °F erfolgen. 9.8 RS (Schnittstelle) Schaltet den Schnittstellenausgang auf RS232 oder RS485 (Diese Einstellung lässt ich nur am Pyrometer verändern, nicht jedoch über Schnittstelle / Software). 9.9 Einstellungen: °C °F Einstellungen: RS232 RS485 ADR (Adresse) Zum Betrieb mehrerer Geräte mit RS485-Schnittstellen ist es nötig, jedem Gerät eine Einstellungen: eigene Adresse zuzuweisen, unter der es angesprochen werden kann. Dazu muss zu00 .. . nächst jedes Gerät einzeln mit einer Adresse versehen werden. Danach können alle 97 Geräte angeschlossen werden. Sollen bestimmte Parameter bei allen Geräten gleichzeitig verändert werden, so ist das mit der globalen Adresse 98 möglich (es erfolgt keine Antwort der Geräte). Sollte die Adresse eines Gerätes unbekannt sein, so haben Sie die Möglichkeit, jedes Gerät unabhängig von der eingestellten Adresse mit der globalen Adresse 99 anzusprechen (nur ein Gerät anschließen). 9.10 Baudrate (kBaud) Die Übertragungsgeschwindigkeit der seriellen Schnittstelle (in Baud) ist von der Leitungslänge abhängig. Ein Richtwert bei RS232 für 19200 Bd sind: 7 m Leitungslänge, bei RS485: 2 km. Die Baudrate halbiert sich jeweils mit der Verdoppelung der Übertragungsstrecke. 9.11 Einstellungen: 2,4 .kBd .. 115,2 kBd 10 mA (Teststrom) Die Test-Funktion schaltet einen Teststrom von 10 mA auf den Analogausgang, unabhängig ob dieser auf 0 ... 20 oder 4 ... 20 mA eingestellt ist. Damit lässt sich die korrekte Anzeige eines externen Anzeigegerätes überprüfen. Die auf dem Messumformer angezeigte Temperatur muss sich auch auf dem externen Anzeigegerät wiederfinden. Ist das nicht der Fall, so ist das Anzeigegerät auf einen anderen Strom oder Messbereich eingestellt als das Pyrometer. Die Test-Funktion schaltet sich automatisch nach einer Minute wieder aus und das Pyrometer arbeitet wieder im Messmodus. 9.12 Wartezeit (nur über Schnittstellenbefehle verfügbar, siehe 14 Datenformat UPP®) Beim Betrieb eines Pyrometers über RS485 kann es vorkommen, dass die Verbindung nicht schnell genug ist, um die Antwort des Pyrometers auf einen Befehl des Masters rechtzeitig zu erfassen. In diesem Fall kann eine Mindestwartezeit eingegeben werden, die das Pyrometer wartet, bevor eine Master-Anfrage beantwortet wird (z.B.: tw = 02 bei einer Baudrate von 9600 bedeutet eine Wartezeit von 2/9600 sec). Einstellungen: 00 .Bit .. 99 Bit 41 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 9.13 Schaltkontakt Es existiert ein Schaltkontakt im Gerät, der es ermöglicht, das Pyrometer als Thermo-Schalter zu benutzen. Verwendung findet diese Funktion zur Kontrolle, ob sich ein heißes Objekt im Strahlengang des Pyrometers befindet. Die Funktion ist verfügbar, wenn die Löschzeit auf „Auto“ oder auf mindestens 1 s gestellt ist (siehe auch 9.3, Löschzeit tcl (Löschzeit des Maximalwertspeichers)). Überschreitet die Temperatur mindestens 2°C oder 1% vom Umfang des eingestellten Teilmessbereichs über dem Teilmessbereichsanfang, wird auf Stecker-Pin „J“ die angeschlossene Versorgungsspannung geschaltet. 10 Einstellungen über Schnittstelle / Software Im Lieferumfang der Pyrometer ist die Bearbeitungs- und Auswertesoftware InfraWin enthalten. Damit haben Sie die Möglichkeit, sämtliche Funktionen, die das Pyrometer bietet, auch am PC abzulesen, einzustellen und auszuwerten (Ausnahme: die Umschaltung der Schnittstelle sowie die Teststromfunktion lässt sich nur am Pyrometer einstellen). Dieses Kapitel gibt einen Überblick über die einzelnen Funktionen der Software. Eine Beschreibung der einzelnen Bedienfelder findet sich auch direkt im Hilfemenü von InfraWin. Drücken Sie dazu die Taste F1 oder klicken in der Menüleiste auf das ?. Die hier beschriebenen Möglichkeiten beziehen sich auf die Programmversion 4.0. Die jeweils aktuellste Version ist kostenlos als Download von der Homepage www.lumasenseinc.com erhältlich. 10.1 Installation Zum Installieren wählen Sie das Installations-Programm „setup.exe“ von der InfraWin-CD (oder dem heruntergeladenen und entpackten Zip-Archiv) und folgen Sie den Anweisungen. 10.2 Programmstart Nach der Installation und dem ersten Programmstart muss eine Sprache gewählt werden (deutsch, englisch, französisch, italienisch, spanisch. Die Sprache kann auch später noch geändert werden). Anschließend ist die Startseite mit dem folgenden Startmenü zu sehen: 10.3 Das Startmenü Öffnen einer gespeicherten Datei Speichern der erfassten Messwerte zur späteren Nachbearbeitung Messung mit Farbbalkendarstellung Messung mit graphischer Darstellung Einstellung der Geräteparameter Wahl der Schnittstelle, Baudrate und der Pyrometer-Adresse (bei RS485) Zeitwerte zwischen den Messwertabfragen Anzahl der angeschlossenen Geräte (maximal zwei) Auswertung der gemessenen oder gespeicherten Werte in Tabellenform Auswertung gemessener oder gespeicherter Werte in einer Grafik Auswertung gemessener oder gespeicherter Werte in einer Text-Datei Berechnet Messfelddurchmesser bei verschiedenen Messabständen Nur wenn verfügbar: Steuerung des Programmreglers PI 6000 42 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 10.4 Vorbereitung Bevor das Programm benutzt wird, ist zunächst unter Computer die Schnittstelle auszuwählen, mit der das Pyrometer verbunden ist. Beim Anschluss von 2 Pyrometer mit RS232-Schnittstelle müssen auch 2 Schnittstellen ausgewählt werden. Zwei Geräte mit RS485 können an der gleichen Schnittstelle parallel betrieben werden, wenn ihre Adressen unterschiedlich eingestellt wurden (siehe 9.9, Adresse (ADR)). 10.5 Anzahl Pyrometer Durch Anklicken von „Anzahl Pyrometer“ wechselt InfraWin auf die Anzeige von 1 oder 2 Geräten. Sind 2 Geräte ausgewählt, so stellt InfraWin jeweils 2 Fenster zur Eingabe oder Auswertung dar. 10.6 Grundeinstellungen Unter Pyrometer-Parameter können alle voreingestellten Werte ausgelesen oder ggf. verändert werden. Ist das Fenster Pyrometer-Parameter geöffnet, so ist die Veränderung der Parameter am Pyrometer blockiert. Beschreibungen zu den Eingabemöglichkeiten sind unter 9, Parameterbeschreibung / Einstellungen zu finden. Wählen Sie in dem jeweiligen Listenfeld den für Sie in Frage kommenden Parameter aus, die aktuelle Einstellung des Gerätes wird angezeigt. Hinweise: Der „Grundmessbereich“ gibt den Gesamtmessbereich des Pyrometers an, wird automatisch angezeigt und kann nicht geändert werden. Wird der Teilmessbereich verändert, so müssen die neuen Werte mit „OK“ übernommen werden. Unter „Material“ haben Sie die Möglichkeit, verschiedene Materialien mit den dazugehörigen Emissionsgraden einzugeben und aus der Liste jederzeit wieder aufzurufen. Das Laserpilotlicht-Symbol ( ) ist nur zu sehen, wenn das Gerät damit ausgestattet ist. Ein Klick auf das Symbol schaltet das Laserpilotlicht ein, nach erneutem Klick oder automatisch nach ca. 2 min wird es wieder ausgeschaltet. Ein Klick auf das Symbol der Grenzkontakte öffnet eine Eingabemöglichkeit für die Temperaturen, bei denen die Kontakte schalten sollen, sowie für die SchaltHysterese, die für beide Kontakte gleichermaßen gilt. Mit den Feldern „Öffnen“ und „Speichern“ lassen sich eigene Pyrometer-Konfigurationen aufrufen sowie abspeichern. „1 Messung“ zeigt für etwa eine Sekunde im Fenster der Pyrometer-Parameter die aktuelle Messtemperatur an. 43 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP „Test“ öffnet ein Fenster, das die direkte Kommunikation mit dem Pyrometer über die Schnittstellenbefehle ermöglicht (siehe Kap. 14, Datenformat UPP®. Nach Eingabe eines Schnittstellenbefehls (00 ist die voreingestellte Geräteadresse, „ms“ ist z.B. der Befehl „Messwert abfragen“) und einem Klick auf „Senden“ öffnet sich das hier abgebildete Fenster. Hier ist bereits die Antwort des Pyrometers in 1/10 °C zu sehen. Die letzte Messtemperatur beträgt in diesem Fall 1513,8°C. „Len“ bezeichnet die Länge des zurückgegebenen Datenstrings inklusive des Carriage Return (Chr(13)). Im unteren Teil des Fensters besteht die Möglichkeit, die Verbindung mit der zuvor eingestellten Baudrate zu überprüfen. Der Befehl wurde 500 x mit 19200 Baud gesendet, hat 4,53 sec dafür benötigt und keine Übertragungsfehler gemeldet. 10.7 Messung (Farb-Balken) Dieses Fenster stellt dar: Aktuelle Messtemperatur, graphisch als Farb-Balken-Darstellung und numerisch Messbereich bzw. eingestellter Teilmessbereich Dateigröße und Anzahl der gemessenen Werte der aktuellen Messung Emissionsgrad Die aktuelle Geräteinnentemperatur (Tint) Minimal- (Tmin) und Maximalwerte (Tmax) Temperaturbereiche der eingestellten Grenzkontakte Der Farbbalken zeigt den Messbereich oder eingegebenen Teilmessbereich an. Durch Eingabe von Temperaturwerten in den weißen Feldern rechts und links vom Farbbalken oder durch Verschieben der danebenliegenden Striche mit der Maus können Grenzen für den Farbwechsel des Balkens eingestellt werden. Mit verändern dieser Werte werden gleichzeitig die Werte für die Grenzkontakte S1 und S2 verändert (siehe 4.1, Pin-Belegung der Steckverbinder an der Rückseite des Pyrometers). Bei Temperaturen innerhalb der beiden Grenzen wird der Balken grün dargestellt, außerhalb rot. Das Laserpilotlicht ( ) kann ein- oder ausgeschaltet werden, wenn das Pyrometer damit ausgestattet ist. Zusätzlich befindet sich in dem Fenster ein Eingabefeld für den Emissionsgrad . Wird der Emissionsgrad verändert, so kann eine damit verbundene Temperaturänderung direkt abgelesen werden. Für den Fall, dass die wahre Temperatur des Messobjekts bekannt sein sollte, kann mit der Funktion „Emi: AutoFind“ der Emissionsgrad des Messobjekts berechnet werden: Mit dem aktuell eingestellten Emissionsgrad (in diesem Bsp. 100%) wird eine Messtemperatur angezeigt (hier: 824°C). Durch Drücken von „Emi: Autofind“ wird ein Fenster geöffnet, das die Eingabe der „wahren“ Temperatur ermöglicht. Nach Eingabe und Bestätigung der Temperatureingabe mit „OK“ berechnet InfraWin den Emissionsgrad, der sich mit der neuen Temperatur ergibt. Dieser wird sofort angezeigt und direkt für die weitere Temperaturmessung verwendet. 44 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 10.8 Messung (Online-Grafik) Dieses Fenster stellt dar: Temperatur als grafische Darstellung Aktuelle Messtemperatur Anzahl der gemessenen Werte sowie die Dateigröße der aktuellen Messung Das hier dargestellte Beispiel zeigt den Ausschnitt einer Messung über den Zeitraum von etwa 12 s bei einem eingestellten Messbereich von 300 - 1000°C und der aktuellen Temperatur von 573,3°C. Mit „Zone markieren“ kann ein Temperaturbereich zum leichteren Erkennen farbig markiert werden. Mit „Schwellwert“ kann eine Temperatur eingegeben werden, ober- oder unterhalb der keine Messwerte mehr aufgezeichnet werden. Die Größe der gespeicherten Datei lässt sich so kleiner halten. „Graphik-Grenzen“ grenzt die Darstellung des Temperaturbereichs auf den benötigten Bereich ein. Hinweis: 10.9 Bei Aufruf von einer der Messungen Online-Grafik oder Farb-Balken werden die Messdaten automatisch gespeichert unter der Bezeichnung standard.i12. Sollen die Daten später zur Nachbearbeitung zur Verfügung stehen, bietet es sich an, die Datei in einer anderen .i12-Datei zu speichern (Startmenü Speichern unter), da der erneute Beginn einer Messung die Werte der alten Messung überschreibt. Dateien aus älteren Programmversionen mit der Endung .i10 lassen sich öffnen und als .i12 abspeichern. Ausgabe Tabelle (Auswertung) Hier werden die gemessenen Temperaturwerte zur nachträglichen Auswertung oder Analyse numerisch aufgelistet. Da während der kleinsten Zeiteinheit von 1 s mehrere Daten anfallen können, gibt es noch eine zweite Zeitangabe, die die Zeit in sec. nach Mitternacht (0:00 h) angibt. Die Menge der Daten hängt davon ab, wie häufig eine Messung durchgeführt wird (Eingabe unter 10.12, PCAufnahmerate Mit der Menge der Daten wächst auch der Speicherbedarf, der nötig ist, um die Datei zu speichern. Um Platz zu sparen, sind die Daten in .i12-Dateien binär codiert abgelegt. 10.10 Ausgabe .TXT-Datei (Auswertung) Die gleiche Datei, wie unter „Ausgabe Tabelle“ lässt sich umwandeln in eine Text-Datei, die sich z.B. unter EXCEL einfach öffnen lässt. EXCEL formatiert die Spalten mit den Standard-Importeinstellungen (Tabulator als Trennzeichen) automatisch richtig. 45 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 10.11 Ausgabe Grafik (Auswertung) Hier werden die gemessenen Temperaturwerte zur nachträglichen Auswertung oder Analyse graphisch dargestellt. In der Grafik wird die Kurve des Temperaturverlaufs über der Zeit im relevanten Messbereich dargestellt. Zusätzlich sehen Sie auf der rechten Seite des Fensters die der Messung zugrundeliegenden Daten, sowie die Uhrzeit und Temperatur an der Stelle der senkrechten, mit der Maus verschiebbaren Cursor-Linie. Bei Aufruf der Grafik-Ausgabe werden zunächst alle gespeicherten Daten im Grafikfenster angezeigt. Überschreitet die Datenmenge eine vernünftig darzustellende Größe, so haben Sie die Möglichkeit, nach Drücken der Taste „Zoom“ mit der Maus einen Teilausschnitt zu wählen (wie der dargestellte Ausschnitt im Beispiel). Unter „Gesamt“ können Sie dann wieder die gesamte Kurve der Messung darstellen. Hinweis: Die jeweils letzte Messung wird in der Datei standard.i12 gespeichert und beim Öffnen von Tabelle oder Grafik-Ausgabe automatisch in diese hineingeladen. Wurde zuvor mit Datei öffnen eine andere Datei geladen, so wird diese geöffnet und die bisherige standard.i12 überschrieben. 10.12 PC-Aufnahmerate (Zeitintervall zwischen zwei Messungen) Mit dieser Eingabe wird ein Zeitintervall festegelegt, nach dem jeweils ein Messwert auf dem Rechner gespeichert wird. Je größer das Zeitintervall ist, desto kleiner bleibt die gespeicherte Datei. Diese Funktion wird hauptsächlich für Langzeitversuche eingesetzt. 10.13 Messfeld-Rechner Mit dem Messfeldrechner kann der Messabstand oder die Messfeldgröße vor oder hinter dem (eingestellten) Scharfpunkt der Optik berechnet werden. Dazu sind zunächst die Eingabe von Apertur, NennMessabstand sowie Nenn-Messfelddurchmesser notwendig. Anschließend lassen sich in den jeweiligen Feldern die benötigten Werte eintragen und berechnen. 46 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 11 Transport, Verpackung, Lagerung Das Gerät kann durch unsachgemäßen Transport beschädigt oder zerstört werden. Steht die Originalverpackung nicht mehr zur Verfügung, ist zum Transport des Gerätes ein mit stoßdämpfendem PE-Material ausgelegter Karton zu verwenden. Bei Überseeversand oder längerer Lagerung in hoher Luftfeuchtigkeit sollte das Gerät durch eine verschweißte Folie gegen Feuchtigkeit geschützt werden (evtl. Silicagel beilegen). Die Pyrometer sind für eine Lagertemperatur von -20 ... 70°C ausgelegt. Die Lagerung des Pyrometers über oder unter dieser Temperatur kann zu Beschädigung oder Fehlfunktionen führen. 12 Wartung 12.1 Sicherheit Vorsicht bei Wartungsarbeiten am Pyrometer. Ist das Pyrometer in laufende Prozesse einer Anlage integriert, so ist diese auszuschalten und gegen Wiedereinschalten zu sichern. Danach kann die Wartungsarbeit am Pyrometer durchgeführt werden. 12.2 Allgemeines Das Gerät besitzen keine Teile, die einer Wartung unterliegen, nur die Linse muss zur einwandfreien Messung in sauberem Zustand gehalten werden. Bei Verschmutzung kann die Linse mit einem weichen Tuch in Verbindung mit Spiritus gereinigt werden. Es können auch handelübliche Brillen- oder Foto-ObjektivReinigungstücher verwendet werden (keine säurehaltigen Mittel oder Lösungsmittel verwenden). 12.3 Austausch der Optik Die TS-Pyrometer sind ab Werk mit einer Vario-Optik ausgestattet. Diese kann gegen eine andere Optik ausgetauscht werden, wenn z.B. die Optik zerkratzt ist oder das Pyrometer für eine andere Messentfernung eingesetzt werden soll. Der Austausch ist ohne Nachkalibrierung des Gerätes möglich. Beim Austausch der Vario-Optik wird lediglich die Linse ersetzt. Dazu ist der innere Befestigungsring der Optik mit einem Optikschlüssel abzuschrauben. Danach wird die neue Linse eingesetzt (mit der gewölbten Seite nach außen, davor kommt ein O-Ring) und mit einem neuen Ring verschraubt. Zur Unterscheidung sind die Linsen mit einer Farbkennzeichnung am Linsenrand versehen und auf dem Befestigungsring befindet sich ein Aufkleber mit den optischen Daten: Vario-Optik 1: Vario-Optik 2: Vario-Optik 3: 13 Vario-Optik Linse O-Ring Befestigungsring Aufkleber Optik-Daten Farbkennzeichnung rot / schwarz / rot Farbkennzeichnung rot / blau / rot Farbkennzeichnung rot / grün / rot Fehlerdiagnose Bevor das Pyrometer zur Reparatur eingesendet werden muss, können Sie versuchen, zunächst den Fehler anhand der nachfolgenden Liste zu erkennen und zu beheben. Temperaturanzeige zu niedrig Pyrometer falsch auf das Messobjekt ausgerichtet Neu ausrichten, um maximales Temperatursignal zu erreichen. (siehe 6) Falsche Fokussierung des Objektives Fokussierung korrigieren, falls nötig, Optik tauschen (siehe 7, 12.3) Messobjekt ist kleiner, als Messfeld Kürzeren Messabstand wählen, ggfs. Optik tauschen (siehe 7, 12.3) Emissionsgrad ist zu hoch eingestellt. Emissionsgrad auf niedrigeren Wert entsprechend des Materials korrigieren (siehe 9.1) 47 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP Optik verschmutzt oder zerkratzt Optik reinigen oder ersetzen (siehe 12.2, 12.3) Temperaturanzeige zu hoch Emissionsgrad ist zu niedrig eingestellt. Emissionsgrad auf höheren Wert entsprechend des Materials korrigieren (siehe 9.1) Die Messung wird durch Reflektionen von heißen Anlagenteilen beeinflusst Mit mechanischer Vorrichtung Störstrahlung abschirmen (z.B. Sichtrohr) Messfehler Angezeigte Temperatur wird im Laufe der Zeit niedriger, vermutlich Verschmutzung der Optik Optik reinigen (siehe 12.2) Messfehler infolge HF-Störungen. Abschirmung falsch angeschlossen, gemäß Kapitel 4 anschließen Gerät überhitzt Gerät weiter weg von der Strahlungsquelle aufbauen, dabei ggf. Optik tauschen (siehe 7, 12.3) Schwankende Temperaturanzeige bei Geräteausrichtung auf den Kalibrierstrahler Kalibrierstrahler hat ungleichmäßiger Temperaturverteilung Laserpilotlicht Laserpilotlicht funktioniert nicht mehr, Geräteinnentemperatur von 55°C überschritten Gerät weiter weg von der Strahlungsquelle aufbauen, dabei ggf. Optik tauschen (siehe 7, 12.3) 14 Datenformat UPP® (Universelles Pyrometer-Protokoll) Über Schnittstelle lassen sich mit einem geeignetem Kommunikationsprogramm oder über das TestEingabefeld in der Software InfraWin (siehe 10.6 Grundeinstellungen Test) Befehle direkt mit dem Pyrometer austauschen. Der Datenaustausch erfolgt im ASCII-Format mit folgenden Übertragungsparametern: Das Datenformat ist 8 Datenbit, 1 Stopbit, gerade Parität (8,1,e) Das Gerät antwortet bei Befehlseingabe mit: Ausgabe (z.B. dem Messwert) + CR (Carriage Return, ASCII 13), bei reinen Eingabebefehlen mit „ok" + CR. Jeder Befehl beginnt mit der 2-stelligen Geräte-Adresse AA (z.B. "00"). Darauf folgen 2 kleine Buchstaben (z.B. „em“ für Emissionsgrad) gefolgt von ggf. erforderlichen ASCIIParametern „X“ und CR als Abschluss. Wird dieser Parameter "X" weggelassen, so gibt das Gerät den momentan eingestellten Parameter zurück. Ein „?“ nach den 2 kleinen Buchstaben gibt die jeweiligen Grenzen aus (nur bei Parametrierbefehlen, nicht bei Abfragebefehlen). Bsp: Eingabe: „00em“ + CR Es wird der eingestellte Emissionsgrad des Gerätes mit der Adresse 00 zurückgegeben Antwort: „0970“ + CR bedeutet Emissionsgrad = 0,970 bzw. 97,0% Beschreibung Messwert abfragen: Befehl AAms Messwert mehrf. abfr. Grundmessbereich abfragen: AAmsXXX AAmb Eingeschränkten Messbereich abfragen: Emissionsgrad abfragen: Emissionsgrad: Emissionsgrad: Erfassungszeit t90: AAme Parameter Ausgabe: XXXXX (dez., in 1/10°C bzw. °F) letzte Stelle ist Nachkommastelle (88880 = Temp.-Overflow) XXX = 000...999 (XXX = Anzahl Messwerte) Ausgabe: XXXXYYYY (hex 8-stellig, °C bzw. °F) XXXX = Messbereichsanfang YYYY= Messbereichsende wie bei mb AAem Ausgabe: XXXX (dez. 0010 ... 1000 in ‰) AAemXX AAemXXXX AAezX XX = (10...99%), 00 = 100% (dezimal) XXXX = (0010 ... 1000‰) (dezimal) X = 0 ... 6 (dezimal) 0 = Eigenzeitkonstante des Geräts 1 = 0,01 s 4 = 1,00 s 48 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP 2 = 0,05 s 5 = 3,00 s 3 = 0,25 s 6 = 10,00 s Externes Löschen: AAlx Simulation eines externen Löschkontakts Löschen Maximalwert: AAlzX X = 0 ... 8 (dez.) 0 = Maximalwertspeicher aus 1 = 0,01 s 4 = 1,00 s 7 = extern löschen 2 = 0,05 s 5 = 5,00 s 8 = automatisches löschen 3 = 0,25 s 6 = 25,00 s Eingeschränkten Mess- AAm1XXXXYYYY XXXX (hex 4-stellig) Messbereichsanfang (°C) bereich setzen: YYYY (hex 4-stellig) Messbereichsende (°C) Analogausgang: AAasX X = 0 oder 1 0 = 0...20 mA 1 = 4...20 mA Grenzkontakt 1: AAs1XXXX XXXX = Schaltpunkt Grenzkontakt 1 (ASCII-hex, 4-stellig, ganze Grad in °C oder °F) Grenzkontakt 2: AAs2XXXX XXXX = Schaltpunkt Grenzkontakt 2 (ASCII-hex, 4-stellig, ganze Grad in °C oder °F) Hyterese Grenzkontakte: AAhlXX XX = 2 ... 20 (ganze Grad in °C oder °F) Umschaltung °C / °F AAfhX Ausgabe: X = 0: Anzeige in °C; X = 1: Anzeige in °F Schnittstellentyp lesen: AAin Ausgabe: X = 1 oder 2; 1 = RS232, 2 = RS485 Geräteadresse ändern: AAgaXX XX = (00 ... 97) 00 ... 97 = einstellbare Geräteadressen 99 = Globale Adresse mit Antwort 98 = Globale Adresse ohne Antwort (nur Einstellbefehle !!) Baudrate ändern: AAbrX X=0...6 oder 8 (dez.) 0 = 1200 Baud 5 = 38400 Baud 1 = 2400 Baud 6 = 57600 Baud 2 = 4800 Baud (7 ist nicht erlaubt) 3 = 9600 Baud 8 = 115200 Baud 4 = 19200 Baud Wartezeit: AAtwXX XX = 00 ... 99 (dezimal) Fehlerstatus: AAfs Ausgabe: XX; XX=00…FF (00 = kein Fehler) (01…FF: Fehlercode für LumaSense-Service) Tastatur sperren: AAlkX X = 0 ... 3 1 = Sperre lk1, aufhebbar mit Befehl lk0 oder power off-on 0 = Aufheben von Sperre lk1 3 = Dauerhafte Sperre lk3, nur aufhebbar mit Befehl lk2 2 = Aufheben von Sperre lk3 Pilotlicht: AAlaX X = 0 Pilotlicht ausschalten X = 1 Pilotlicht einschalten GeräteAAgt Ausgabe: XXX (dez. 00 ... 98°C oder 032 ... 208°F) Innentemperatur: Maximale GeräteAAtm Ausgabe: XXX (dez. 00 ... 98°C oder 032 ... 208°F) Innentemperatur: Parameter lesen: AApa Ausgabe dezimal 11-stellig: Stellen 1 und 2 (10...99 oder 00): (Emissionsgrad) Stelle 3 (0 ... 6): t90 (Erfassungszeit) Stelle 4 (0 ... 8): tCL (Speicher Löschmodus) Stelle 5 (0 ... 1): Analogausgang Stellen 6 und 7: (00 ... 98): Gerätetemperatur Stellen 8 und 9 (00 ... 97): Geräteadresse Stelle 10 (0 ... 6 oder 8): Geräte-Baudrate Stelle 11 (0): immer 0 Gerätename: AAna Ausgabe: „IS 12/94“, „IS 12/65“oder „IGA 12/157“ (16 ASCII-Zeichen) Seriennummer: AAsn Ausgabe: XXXX (hex 4-stellig) 49 IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP Gerätetyp / Softwareversion: AAve Softwareversion ausführlich: Bestellnummer: AAvs Ausgabe: XXYYZZ (6-stellig dezimal) XX = 07 (Geräte-ID für IS 12-TSP oder IGA 12-TSP) YY = Monat der Softwareversion ZZ = Jahr der Softwareversion tt.mm.yy XX.YY tt = Tag; mm = Monat; yy = Jahr; XX.YY = Softwareversion Ausgabe: XXXXXX (hex 6-stellig) AAbn Hinweis: Mit dem Buchstaben „l“ ist das kleine „L“ gemeint. 15 Bestellnummern 15.1 Bestellnummern Geräte Best.nr. 3 840 710 3 840 720 3 840 760 3 840 810 3 840 820 Gerätetyp IS 12-TSP IS 12-TSP IS 12-TSP IGA 12-TSP IGA 12-TSP Wellenlänge 940 nm 940 nm 650 nm 1570 nm 1570 nm Messbereich 600…2520°C 600…3000°C 850…2520°C 200…1020°C 250…1400°C Visierhilfe Durchblickvisier, Laserpilotlicht Durchblickvisier, Laserpilotlicht Durchblickvisier Durchblickvisier, Laserpilotlicht Durchblickvisier, Laserpilotlicht Bestellhinweise: Bei Bestellung bitte eine Optik Ihrer Wahl (im Lieferumfang enthalten) mit angeben (siehe 7, Optik). Ein Anschlusskabel bzw. Zusatzkabel für Schaltkontakte ist im Lieferumfang nicht enthalten und muss separat bestellt werden. 15.2 Bestellnummern Zubehör 3 848 670 3 848 680 3 848 690 Austausch-Vario-Optik 1 Austausch-Vario-Optik 2 Austausch-Vario-Optik 3 3 820 340 Anschlusskabel, 5 m lang, Winkelstecker Anschlusskabel, 10 m lang, Winkelstecker Anschlusskabel, 15 m lang, Winkelstecker Anschlusskabel, 20 m lang, Winkelstecker Anschlusskabel, 25 m lang, Winkelstecker Anschlusskabel, 30 m lang, Winkelstecker Anschlusskabel, 5 m lang, Winkelstecker, temperaturbeständig bis 200°C Zusatzkabel für Grenzkontakte, 5 m Zusatzkabel für Grenzkontakte, 10 m Zusatzkabel für Grenzkontakte, 15 m Zusatzkabel für Grenzkontakte, 20 m Zusatzkabel für Grenzkontakte, 25 m Zusatzkabel für Grenzkontakte, 30 m Zusatzkabel für Grenzkontakte, 5 m, temperaturbeständig bis 200°C 3 820 530 3 820 540 3 820 830 3 820 840 3 820 550 3 820 740 3 821 120 3 821 130 3 821 140 3 821 150 3 821 160 3 821 170 3 821 200 50 3 852 290 3 852 540 3 852 550 3 890 640 3 890 650 3 890 560 3 826 510 3 890 630 3 835 060 3 837 200 3 837 210 3 834 330 3 834 140 3 843 260 Netzteil NG DC für C/Z-Schienenmontage (100 ... 240 V AC, 50 ... 60 Hz 24 V DC, 1 A) Netzteil NG 0D im Normschienengehäuse; 85 ... 265 V AC 24 V DC, 600 mA Netzteil NG 2D, wie NG 0D: zusätzlich mit 2 Grenzkontakten LED-Digitalanzeige DA 4000-N LED-Digitalanzeige DA 4000: mit zwei Grenzkontakten LED-Digitalanzeige DA 6000-N: mit Parametrierfunktion für digitale IMPACPyrometer, RS232-Schnittstelle PI 6000: PID-Programmregler, extrem schnell, für digitale IMPAC-Pyrometer LDP 1224, LED-Großanzeige, 57 mm Ziffernhöhe Blasvorsatz Kühlplatte Kühlgehäuse Kugelgelenkhalterung Kugelgelenkhalterung (Stahl) für raue Umgebung bzw. Kühlgehäuse ROT 10 Rotationsspiegelvorsatz IMPAC-Pyrometer IS 12-TSP · IGA 12-TSP Index A Abmessungen.....................................................31 Abschirmung.......................................................32 Adresse...............................................................41 Analogausgang...................................................41 Anschlusskabel...................................................32 Anzeige °C oder °F.............................................38 Anzeigeleiste ......................................................38 Ausgabe .TXT-Datei (Auswertung).....................45 Ausgabe Grafik (Auswertung) ............................46 Ausgabe Tabelle (Auswertung) ..........................45 Ausrichten des Pyrometers ................................35 Ausrichtungshinweise, spezielle.........................35 Austausch der Optiken .......................................47 B Baudrate .......................................................34, 41 Bedienelemente..................................................38 Bestellnummern..................................................50 Bestimmungsgemäße Verwendung ...................31 D Datenformat UPP ..............................................48 Durchblickvisier...................................................36 E Einstelltasten ......................................................38 Elektrische Installation ........................................32 Elektrischer Anschluss........................................32 Emi: Autofind ......................................................44 Emissionsgrad ....................................................39 Erfassungszeit ....................................................39 F Farb-Balken-Messung ........................................44 Farbkennzeichnung ............................................47 Fehlerdiagnose ...................................................47 G Geräteeinstellungen......................................36, 38 Gewährleistung...................................................29 Grenzkontakte ....................................................43 Grundeinstellungen.............................................43 Grundmessbereich .............................................43 I i12 .......................................................................46 InfraWin ..............................................................42 L Laserpilotlicht................................... 32, 36, 38, 43 Lieferumfang ...................................................... 32 Löschzeit............................................................ 40 M Material .............................................................. 43 Maximalwertspeicher ......................................... 40 Mechanische Installation ................................... 35 Messabstand einstellen ..................................... 37 Messfeld-Rechner.............................................. 46 Messung (Farb-Balken) ..................................... 44 Messung Online-Grafik ...................................... 45 O Online-Grafik-Messung...................................... 45 Optiken............................................................... 37 P Parameteranzeige.............................................. 38 Parameterbeschreibung / Einstellungen............ 39 PC-Aufnahmerate .............................................. 46 Pin-Belegung der Steckverbinder ...................... 33 Pyrometer-Parameter ........................................ 43 S Schaltkontakt ..................................................... 42 Schaltkontakte ................................................... 41 Schnittstelle.................................................. 34, 41 Schnittstelle / Software ...................................... 42 Schnittstellenbefehle.......................................... 44 Software............................................................. 42 Symbolerklärung / Bezeichnungen .................... 29 T Technische Daten .............................................. 30 Teilmessbereich................................................. 40 Temperaturanzeige...................................... 38, 41 Test .................................................................... 44 Teststrom ........................................................... 41 Transport, Verpackung, Lagerung ..................... 47 U ® UPP (Universelles Pyrometer-Protokoll).......... 48 V Visiereinrichtungen ............................................ 36 W Warmlaufphase.................................................. 32 Wartezeit............................................................ 41 Wartung ............................................................. 47 Werkseinstellung................................................ 39 51 LumaSense Technologies 3033 Scott Blvd. Santa Clara, CA 95054-3316 Tel.: +1 408 727-1600 Fax: +1 408 727-1677 Internet: E-mail: 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