Moderní pyrometry Endurance: Spolehlivé měření vysokých teplot pro průmyslové aplikace

Moderní pyrometry Endurance

Pyrometry Endurance, určené převážně pro měření vysokých teplot při výrobě a zpracování kovů, nabízí výrobce Fluke Process Instruments (dříve Raytek) ve dvou modelových provedeních jako integrované pyrometry Endurance a pyrometry s odděleným objektivem Endurance Fiber-Optic.

Integrované pyrometry Endurance

Integrované pyrometry Endurance jsou kompaktní jednotky zahrnující objektiv, senzor, vyhodnocovací elektroniku, ovládací panel s displejem a připojovací konektory v jednom kovovém pouzdru. Mají velký měřicí rozsah od 50 °C do 3200 °C, který pokrývá většinu průmyslových vysokoteplotních aplikací. Poměrový režim umožňuje měření v obtížných podmínkách, kdy je měřený objekt malý nebo tvarově proměnný anebo když není stabilně v zorném poli pyrometru. V poměrovém režimu je také možné přesně měřit i v případě až 95 % zastínění zorného pole mechanickými překážkami, prachovými částicemi nebo vodní párou.

Integrované pyrometry Endurance jsou k dispozici v pěti modelech. Dva poměrové modely 1R a 2R pracují na vlnových délkách kolem 1,0 µm a 1,6 µm. Model 1R může měřit jak v poměrovém, tak v absolutním režimu. Předností modelu 2R je nízká měřicí teplota 250 °C v poměrovém režimu. Modely 1M, 2M a 3M pracují na vlnových délkách 1,0 µm, 1,6 µm a 2,4 µm. Vynikají optickou charakteristikou až 300:1, která umožní měřit malé cíle ve velké vzdálenosti. Jsou také vhodné pro měření rychlých procesů, protože jejich odezva na změnu teploty je 2 ms. Podstatnou výhodou modelu 3M je rozšířená dolní hranice měřicího rozsahu od 50 °C, která umožní sledování širokorozsahových teplotních procesů.

Zaměřování integrovaných pyrometrů Endurance je u všech modelů průhledovým hledáčkem. Dále je pro zaměřování možné zvolit vestavěný osový laser, nebo je možné použít světelné LED zaměřování. Nejpokročilejší možností je video zaměřování prostřednictvím vestavěné kamery, které umožňuje navíc sledovat výrobní proces.

Obr. 1: Integrované provedení pyrometru Endurance

Tab. 1: Modelová řada integrovaných pyrometrů Endurance

Integrované pyrometry Endurance jsou robustní díky nerezovému pouzdru a mají krytí IP65. Odolávají okolní teplotě do 65 °C bez přídavného chlazení. Základní pouzdro může být vybaveno chladicím pláštěm, který zajistí teplotní odolnost do 175 °C. Pokud je potřeba vyšší teplotní odolnost, je k dispozici speciální termoplášť, který zajistí ochranu pyrometru při teplotě okolí až 315 °C.

Obr. 2 Integrovaný pyrometr Endurance v termoplášti

Pyrometry Endurance Fiber-Optic

Pyrometry Endurance Fiber-Optic mají samostatný objektiv oddělený od vyhodnocovací elektroniky optickým kabelem. Hlavice s objektivem je pasivní prvek a infračervené záření se přenáší optickým kabelem, který může být dlouhý od 1 m až do 22 m, na senzor umístěný ve skříňce s vyhodnocovací elektronikou, která obsahuje ovládací panel s displejem a připojovacími konektory. Měřicí rozsah pyrometrů Endurance Fiber-Optic je od 250 °C do 3200 °C.

Obr. 3 Hlavice pyrometru Endurance Fiber-Optic

Pyrometry Endurance Fiber-Optic jsou k dispozici ve čtyřech modelech. Poměrové modely F1R a F2R pracují na vlnových délkách kolem 1,0 µm a 1,6 µm a mají optickou charakteristiku od 20:1 do 65:1 podle teplotního rozsahu. Model F2R umožňuje v poměrovém režimu měřit již od teploty 275 °C. Absolutní modely měří na vlnových délkách 1,0 µm a 1,6 µm a v nejvyšším teplotním rozsahu mají optickou charakteristiku 100:1. Odezva na změnu teploty je 10 ms, jen model F2R má odezvu 20 ms. Pro zaměřování hlavice je možné využít vestavěného laseru.

Tab. 2: Modelová řada pyrometrů Endurance Fiber-Optic

Výhodou pyrometrů Endurance s optickým kabelem je, že již samotná hlavice s objektivem má vysokou teplotní odolnost. Ve standardním provedení snese hlavice s optickým kabelem okolní teplotu až 200 °C, ve vysokoteplotním provedení může být okolní teplota až 315 °C. Pro umístění hlavice v extrémních teplotních podmínkách je k dispozici speciální chladicí a ofukovací jednotka, která zajistí funkci hlavice do teploty 450 °C. Jednotka vyhodnocovací elektroniky má standardní pracovní teplotu do 60 °C, při použití vodního chladicího příslušenství odolává teplotě až 150 °C. Všechny části pyrometru Endurance Fiber-Optic mají krytí IP65.

Hlavní využití pyrometrů Endurance s optickým kabelem je při měření teploty ve stísněných prostorových podmínkách. Velkou výhodou této modelové řady je odolnost vůči elektromagnetickému rušení.

Konektivita pyrometrů Endurance

Pyrometry Endurance obou provedení lze zařadit do libovolného systémového uspořádání díky jejich variabilní konektivitě. Nezbytným základem je standardní analogový výstup 0/4 – 20 mA, který je opticky oddělený a má přesnost v 16 bitovém rozlišení. K dispozici je také signalizační kontakt vestavěného relé. Výchozí sériové rozhraní má protokol RS485 s dvoudrátovým připojením.

Pro potřeby integrace pyrometrů Endurance do moderních průmyslových komunikačních systémů je k dispozici rozhraní Ethernet. Naměřená data jsou přístupná prostřednictvím programového vybavení DataTemp Multidrop nebo pomocí internetového prohlížeče. K dispozici jsou také protokoly Profinet a EtherNet IP.

Využití pyrometrů Endurance

Pyrometry Endurance nahrazují předchozí osvědčené pyrometry Marathon a díky plné mechanické i elektrické kompatibilitě je výměna za dosluhující přístroje jednoduchá. Jejich vlastnosti, jako je flexibilita nasazení, odolnost vůči okolnímu prostředí, snadnost nastavení i provozování a variabilita konektivity, je předurčují do moderních měřicích systémů. Pyrometry Endurance jsou použitelné v celé řadě průmyslových odvětví. Ve výrobě a zpracování kovů je to zejména při produkci oceli, ve slévárnách, v kovárnách, ve válcovnách, při indukčním ohřevu a při tepelném zpracování kovů.

TSI System s.r.o.