AUS DER PRAXIS
Bild 4: Moderne Quotienten-Pyrometer mit Visiereinrichtung und
CSD-Funktion
Bild 5: Neuartiges IO-Link-Schnittstellenkonzept ermöglicht die Integration in allen gängigen
Steuerungen und Feldbussen Bilder: Autor
Eine weitere Fehlerquelle
in der Pyrometrie
sind die optischen
Abbildungseigenschaften
der Infrarot-Thermometer.
Je hochwertiger
die Linsen und je geschickter der optische
Aufbau
durch ein abgestimmtes
Blendensystem
realisiert ist, desto
weniger wirkt sich das sogenannte
Streulicht
störend auf die
Messung aus. Dabei handelt es sich um Strahlung,
die von
außerhalb
des eigentlichen
Messfelds
auf den Detektor trifft.
Das Streulicht
wirkt wie eine unscharfe Abbildung
und führt zu
einer Vergrößerung
des Messfelds.
Bei kleinen Messobjekten
oder Hot-Spots resultiert daraus, abhängig von der Qualität der
Optik, ein mehr oder weniger großer Messfehler
(Bild 3). Wie die
Grafik beispielhaft
zeigt, beträgt die Messabweichung
für ein
ø15-mm-Messobjekt
bei einer einfachen Optik 10 K im Vergleich
zu lediglich 2 K für die hochwertige
Optik.
Um das Pyrometer
korrekt ausrichten
und auf den richtigen
Fokusabstand
einstellen
zu können, bedarf es einer Visiereinrichtung
in Form eines Durchblickvisiers,
eines Pilotlichts
oder
einer Videokamera
(Bild 4). Damit der visuelle Messabstand
auch mit dem Messabstand
für die Infrarotmessung
übereinstimmt,
sind hochwertige
Linsensysteme
mit minimalem
chromatischen
Abbildungsfehler
notwendig.
Ein Spektral-Pyrometer
muss sehr genau auf das Messobjekt
ausgerichtet
werden. Ein Quotienten
Pyrometer
ist diesbezüglich
einfacher
zu handhaben,
da es aufgrund
des Teilausleuchtungseffekts
unempfindlicher
auf die Ausrichtung
reagiert. Auch die Einhaltung
des richtigen
Fokusabstands
wirkt sich bei einem Quotienten
Pyrometer
weniger empfindlich
auf den Messwert
aus als bei einem Spektral
Pyrometer.
EINBINDUNG AN DIE STEUERUNG
Für die Übertragung
der Messwerte
zur Anlagensteuerung
wird vielfach
noch der analoge Stromausgang
verwendet.
Inzwischen setzt sich im Zuge der Einführung
von Industrie
4.0 mehr und mehr die störsichere
digitale
Signalübertragung
durch. Die Einbindung
von Geräten mit einer herstellerspezifischen,
digitalen
Schnittstelle
ist unflexibel
und mit einem
hohen Programmieraufwand
verbunden.
Mit Einführung
der
neuen IO-Link Schnittstellentechnologie
findet momentan
im Bereich der digitalen Kommunikation
ein Generationswechsel
statt. Mit IO-Link wurde ein standardisiertes,
herstellerunabhängiges
und feldbusübergreifendes
Kommunikationskonzept
entwickelt
(Bild 5). Zusätzlich
zum Messwert
werden Diagnoseinformationen
oder Störmeldungen
wie
beispielsweise
der Hinweis auf eine verschmutze Linse oder
auf einen Betrieb bei unzulässiger
Umgebungstemperatur
zur Steuerung übertragen.
Damit lässt sich ein intelligentes
Service-Management
realisieren.
Keller HCW GmbH
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massivUMFORMUNG | SEPTEMBER 2019 39