HIOKI3443 Pirometryczny miernik temperatury

Zdalny pomiar temperatury (termometry 3443/3444/3445)
Konwencjonalny, elektroniczny miernik temperatury jest połączony za pomocą przewodu z czujnikiem umieszczonym w specjalnej osłonie. Sam czujnik umieszcza się zwykle w miejscu pomiaru. Warunek ten niestety jest w niektórych przypadkach trudny lub wręcz niemożliwy do spełnienia. Przy pomiarze temperatury w środowiskach bardzo agresywnych chemiczne lub w wysokich temperaturach (np. wewnątrz pieca hutniczego), może dojść do uszkodzenia nie tylko osłony, przewodu ale i samego czujnika. W niektórych miejscach, trudno dostępnych, nie jest łatwo umieścić czujnik, a przy pomiarze temperatury wirujących elementów (np. opon kół samochodowych, części maszyn) jest to nie możliwe. Duża bezwładność pomiaru cechująca konwencjonalne mierniki temperatury powoduje wydłużenie czasu pomiaru, trudne do zaakceptowania w wielu zastosowaniach.
Przy dużej odległości między miejscem pomiaru a miernikiem, zbyt długi przewód wpływa niekorzystnie na dokładność pomiaru. Ponadto, ze względu na galwaniczne połączenie czujnika z przyrządem, może dojść w niektórych wypadkach (np. przy pomiarze temperatury elementów stacji transformatorowej wysokiego napięcia) nie tylko do uszkodzenia samego przyrządu i połączonych z nim urządzeń przetwarzających dane pomiarowe, lecz również do porażenia użytkownika prądem elektrycznym.
Tych wszystkich problemów można pozbyć się stosując miernik ze zdalnym pomiarem temperatury. Zastosowań tego typu przyrządów można wymienić wiele, a z typowych pomiar temperatury: nadmiernie nagrzewających się elementów elektronicznych takich jak tranzystory czy układy scalone, silników elektrycznych, akumulatorów, silników samochodowych, pasów transmisyjnych, felg i opon kół pojazdów czy nawet mrożonek lub schłodzonych świeżych produktów (w supermarketach).
Przyrządy te wykorzystują do pomiaru zjawisko promieniowania ciała w zakresie podczerwieni (długość fali od 8 do 16 m). Im większa jest temperatura ciała, tym większa jest też wypromieniowywana przez nie energia. Zatem mierząc tę energię, można pośrednio mierzyć też i temperaturę. Nie bez znaczenia jest też fakt, że promieniowanie podczerwone rozchodzi się w powietrzu bez przeszkód, a na dokładność pomiaru nie ma wpływu ani temperatura powietrza ani odległość przyrządu od badanego obiektu. Przy bardzo dokładnych pomiarów temperatury trzeba uwzględniać tzw. współczynnik emisji*) promieniowania podczerwonego, charakteryzujący materiał, z którego jest zbudowany badany obiekt.
W przyrządach z pomiarem zdalnym temperatury wykorzystuje się czujnik termoelektryczny. Wiązka promieniowania podczerwonego emitowanego przez ciało i padająca na czujnik termoelektryczny jest wstępnie odpowiednio formowana przez układ optyczny przyrządu (np. silikonową soczewkę). W zależności czy pomiar jest dokonywany z dużej odległości (np. 1 2 m) czy z bliska (ok. 0,1 m) ma ona inny kształt. Na przykład przy pomiarze dalekim ma ona kształt stożka o średnicy podstawy zmniejszającej się w kierunku do przyrządu, a przy pomiarze bliskim ma kształt dwóch stożków łączących się wierzchołkami. W miejscu połączenia wierzchołków znajduje się miejsce pomiaru. Granice wiązki, a zatem również badanego obszaru określają z pewnym przybliżeniem promienie tzw. znaczników laserowych. W droższych modelach termometrów stosuje się dwa znaczniki laserowe, a w tańszych jeden znacznik laserowy lub typu LED, lub nie stosuje się w ich ogóle.
Termometry serii 3440
Seria termometrów 3440 obejmuje trzy modele z dwoma znacznikami laserowymi, w tym dwa termometry o wąskiej wiązce, przeznaczone do pomiarów ze stosunkowo dużej odległości (ok. 1 m) tj. 3443 i 3444 oraz jeden termometr 4445 do pomiarów z bliskiej odległości (rzędu 70 mm).
Wszystkie przyrządy serii 3440 mierzą temperaturę w zakresie od -50 do 5000C, z przełączaną rozdzielczością 0,1 lub 10C i z dokładnością zależną od zakresu tego parametru tj. równą: 1% wartości wskazywanej (w zakresie od 200,1 do 500,00C), 20C (w zakresie od 0,0 do 200,0 0C) i 10% wartości wskazywanej 20C (w zakresie od -50,0 do -0,10C). Czas odpowiedzi przy wybranej rozdzielczości 0,10C wynosi 1,6 s, a przy rozdzielczości 10C odpowiednio 0,7 s. Czas próbkowania nie przekracza 0,8 s na pomiar.
Dane pomiarowe (na przykład wynik pomiaru i wartość minimalna z serii pomiarów) są wyświetlane na podwójnym, podświetlanym wyświetlaczu ciekłokrystalicznym.
Średnica obszaru pomiarowego (rys. 3) w przypadku termometrów 3443 i 3444 wynosi 24 mm, w odległości 1 m od soczewki przyrządu; zaś w przypadku modelu 3445, przeznaczonego do pomiaru z bliska, 24 mm w odległości 7 cm.
Wszystkie modele termometrów mogą zostać wyposażone w interfejs zawierający nie tylko złącze RS-232C służący do współpracy z komputerem lecz również wyjście analogowe przeznaczone do współpracy z rejestratorem. W tym celu producent dostarcza jako wyposażenie dodatkowe pakiet 3909 zawierający: specjalny przewód z interfejsem, przewód do wyjścia analogowego oraz 2 dyskietki z oprogramowaniem pracującym pod systemami operacyjnymi Windows 95, 98 i NT 4.0. Umożliwia ono: bezpośredni wydruk zebranych danych (na dołączonej bezpośrednio drukarce) w postaci tablicy lub wykresu, zapis danych pomiarowych w plikach o formacie CSV, eksport plików graficznych do edytora tekstu lub bezpośrednie wczytanie danych pomiarowych do arkusza kalkulacyjnego.
Termometr 3443 ma wbudowaną pamięć 64 zestawów danych pomiarowych (maksymalnie 130 danych) zawierających wynik pomiaru oraz datę i czas pomiaru. Nie może on współpracować z rejestratorem, lecz z dołączoną bezpośrednio drukarką. Jest on dedykowany do pomiarów temperatury zgodnie z normą ISO 14001 i jest szczególnie przydatny do kontroli temperatury żywności.
Oprogramowanie termometru umożliwia wykorzystanie danych zgromadzonych w pamięci przyrządu. Dane te są wyświetlane na ekranie monitora w postaci listy i są uszeregowane według numerów punktów pomiarowych (numerów zestawu danych), z opisem każdego punktu, czasem rozpoczęcia i zakończenia pomiaru, liczbą pomiarów w danym punkcie oraz z obliczonymi oddzielnie dla danego punktu wartościami: maksymalną, minimalną i średnią wyników pomiarów. Listę pomiarów można też wyświetlić osobno dla każdego punktu pomiarowego. Można też, po wprowadzeniu górnej i dolnej wartości granicznej, uzyskać liczbę wyników pomiarów, o wartościach nie mieszczących się w ustawionym zakresie (tryb komparatora).
Termometry 3444 i 3445 mogą nie tylko współpracować z komputerem, lecz także przez wyjście analogowe interfejsu, z rejestratorem. Nie współpracują one natomiast bezpośrednio z drukarką. Dzięki tym funkcjom nadają się one szczególnie dobrze do długotrwałego monitorowania zmian temperatury i przesyłania danych w czasie rzeczywistym do komputera lub rejestratora. W takich sytuacjach użytkownik termometru może skorzystać ze specjalnego zasilacza sieciowego. Jest on dołączany za pośrednictwem interfejsu.
Oprogramowanie termometrów umożliwia, na podstawie danych zbieranych w trybie rzeczywistym, wyświetlenie na ekranie monitora kilku okien a w nich: aktualną wartość temperatury, datę i czas pomiaru; historię wyników pomiarów uszeregowanych według daty i czasu (maksymalnie 32000 wyników); wykres zmian temperatury w funkcji czasu – na wyświetlany wykres można nałożyć do 8 wykresów sporządzonych na podstawie danych uzyskanych z poprzednich pomiarów (uzyskanych w innych punktach pomiarowych); tablicę z wartościami maksymalną, minimalną i średnią obliczoną z serii wyników pomiarów zaznaczonych na wykresie za pomocą kursorów, tablicę z danymi odpowiadającymi punktowi na wykresie zaznaczonemu kursorem, a także tablicę z danymi pomiarowymi uszeregowanymi według numeru punktu pomiarowego.
Wszystkie modele termometrów serii 3440 są zasilane za pomocą jednej baterii 6F22, umożliwiającej ciągłą ich pracę przez 20 godzin (przy włączonym podświetleniu wyświetlacza) lub przez 50 godzin (przy wyłączonym podświetleniu). Funkcja automatycznego wyłączania zasilania zwiększa trwałość baterii. Można ją wyłączyć, co jest ważne przy pomiarach długotrwałych.
Termometry są montowane w specjalnej obudowie, spełniające wymagania normy IP 54, odpornej na bryzgi płynów dochodzące ze wszystkich kierunków a także wnikanie pyłów i można je obsługiwać nawet mokrymi rękami. Masa przyrządu wraz z baterią wynosi ok. 280 g.

Mierniki temperatury 3443, 3444, 3445 – z pomiarem zdalnym
• Szybki i prosty pomiar wspomagany dwoma markerami laserowymi
• Szeroki zakres pomiaru od –50 do +500°C
• Do uzycia w trudnych warunkach – obudowa odporna na bryzgi wody i wnikanie kurzu (IP54)
• Wspólpraca z komputerem (interfejs RS-232C) i rejestratorem (wejscie analogowe)
• Bezposrednie wyjscie na drukarke (3443)
• Wbudowana pamiec 120 wyników pomiarów (3443)
• Wersje 3443 i 3444 z waska wiazka (pomiar odlegly) i 3445 do pomiaru bliskiego
• Oprogramowanie uzytkowe

Dane techniczne termometrów 3443, 3444 i 3445
• Zakres pomiaru: od –50,0 do 500,0°C
• Rozdzielczosc wyswietlania: 0,1°C (w 3444 i 3445 przelaczana miedzy 0,1°C i 1°C)
• Powtarzalnosc wskazania: ±0,5°C(w zakresie od 0,0 do 500,0°C, ±1,0°C (w zakresie od –50,0°C do –0,1°C)
• Czas odpowiedzi: 1,6 s (odpowiedz 95% przy rozdzielczosci 0,1°C), 0,7 s (odpowiedz 95% przy rozdzielczosci 1°C)
• Okres próbkowania: 0,8 s/pomiar
• Srednica pola pomiaru: 24 mm przy odleglosci 1 m (3443/3444), 2,5 mm przy odleglosci 7 cm (3445)
• Detektor: czujnik podczerwieni (termopile)
• Soczewka ukladu optycznego: silikonowa
• Dlugosc fali mierzonego sygnalu: od 80 do 16 µm
• Znacznik miejsca pomiaru: marker laserowy, dwuwiazkowy klasy 2
• Korekcja emisyjnosci: od 0,10 do 1,00 (ze skokiem 0,01)
• Funkcje dodatkowe: automatyczne wylaczenie zasilania (po 15 s, z mozliwoscia wylaczenia np. przy wspólpracy np. z rejestratorem), sygnalizacja niskiego napiecia baterii, automatyczne zapamietanie wyniku pomiaru (auto-hold) (tylko 3443), wyprowadzanie danych na drukarke (tylko w 3443, wymaga 3909), wyswietlanie wartosci MAKS./MIN (tylko w 3444/3445), wyjscie analogowe (3444/3445, wymaga 3909), interfejs RS-232C (wymaga 3909)
• Zakres zewnetrznych temperatur pracy (od 0 40°C, w zakresie wilgotnosci wzglednych od 35 do 85% (bez kondensacji)
• Spelniane normy: EMC EN55011:1991, EN50082-1:1992, ochrona zewnetrzna EN60529:1991 [IP54]
• Zródlo zasilania: 1 bateria 6F22 lub zasilacz sieciowy
• Pobór mocy 252 mVA (przy wlaczonym markerze), 90 mVA (przy wylaczonym markerze)
• Czas pracy ciaglej 20 h maks. (przy wlaczonym markerze), 50 H (przy wylaczonym markerze)
• Wymiary i masa: ok. 47 x 200 x 48 mm, ok. 280 g
• Wyposazenie standardowe: futeral, pasek, wkretak do otwierania pojemnika baterii

Podstawowe róznice miedzy modelami termometrów:

Funkcje zaciemnione wymagają opcjonalnego 3909
Funkcje oprogramowania (pakiet 3909)
• System operacyjny MS Windows 95, Windows 98 lub Windows NT 4.0
• Przesyłanie do komputera danych w czasie rzeczywistym (przydatne m.in. przy długookresowym monitorowaniu zmian temperatury)
• Przesyłanie do komputera danych zapisanych w pamięci (3443)
• Wskazanie aktualnej temperatury (na ekranie monitora) – odstęp czasowy odczytu regulowany od 1 s do 60 min ze skokiem 1 s
• Zdalne ustawianie parametrów pracy: emisyjności, rozdzielczości wskazania oraz poziomu sygnału wyjścia analogowego (3444/3445)
• Wykres t=f(T) kreślony w czasie rzeczywistym z możliwością nałożenia na niego wykresów uzyskanych na podstawie zapamiętanych danych pomiarowych (8 kanałów) – w celu obserwacji i analizy fluktuacji temperatury
• Funkcje statystyczne z zapisem w tablicy wartości maksymalnych i minimalnych obliczonych w zakresach zaznaczonych kursorami
• Funkcja historii danych: do analizy i przetwarzania danych do 32000 punktów dla każdego kanału.
• Drukowanie danych w formie: tablicy, wykresu na papierze w formacie A3, A4, B4, B5 (w ułożeniu pionowym lub poziomy,)
• Inne funkcje: import plików, zapis plików (format csv), eksport plików graficznych do edytora tekstu, jednoczesne wczytywanie do arkusza danych.

^{*) – współczynnik emisji lub emisyjność (z ) jest to stosunek energii emitowanej przez dane ciało do wielkości energii emitowanej przez ciało doskonale czarne (z = 1) w tej samej temperaturze.}