Rys. 1. MAGNETOMAT rejestracja zmierzonych wartości

Transkrypt

1 Rys. 1. MAGNETOMAT rejestracja zmierzonych wartości Cechy MAGNETOMAT jest wspomaganym komputerowo systemem do różnych zastosowań w dziedzinie precyzyjnych pomiarów pola magnetycznego. Modułowa koncepcja pomiaru pola magnetycznego za pomocą różnych 3-osiowych czujników cyfrowych Zakres pomiarowy ±100 μt Przełączalne zakresy pomiarowe ±100 μt, ±250 μt i ±1 mt na życzenie Szczególnie wysoka czułość 0,1 nt Identyczny punkt pomiaru dla wszystkich 3 osi Wyświetlanie max. 9 kanałów pomiarowych z możliwością rozszerzenia dla zastosowań magistrali CAN Budowa sieci czujników magistrali CAN Interfejs do eksportu danych Zarejestrowany znak handlowy Copyright Institut Dr. Foerster

2 Zastosowanie Przy użyciu oferowanych czujników cyfrowych zakres zastosowań rozciąga się od laboratorium do pomiaru skomplikowanych elementów za pomocą dużej liczby czujników połączonych w sieć. Czujniki 3-osiowe czujniki firmy FOERSTER są dostępne jako czujniki standardowe, morskie i miniaturowe. Cechy charakterystyczne czujników: Cyfrowy interfejs czujników Identyczny punkt pomiaru dla wszystkich 3 osi Precyzyjne ustawienie osi 3 zakresy pomiarowe ±100 μt; zakresy ±250 μt i ±1 mt na życzenie; dokładność pomiaru 0,5 % wartości mierzonej 7-stykowe złączki, bryzgoszczelne klasy IP54 lub wytrzymujące ciśnienie wody do głębokości 100 m przez specjalną wtyczkę do wody morskiej; kompaktowa konstrukcja zależna od typu Użycie wszystkich czujników sieci przy pomocy jednego komputera PC pracującego z oprogramowaniem MAGNETOMAT do sterowania i pomiaru Rys. 2. Sondy 3-osiowe: czujnik morski, standardowy i miniaturowy 3-osiowy czujnik standardowy z kompletną elektroniką w obudowie 3-osiowy czujnik morski do pomiarów pod wodą do głębokości 100 m 3-osiowy czujnik miniaturowy o szczególnie kompaktowej i wytrzymałej budowie do zastosowań, w których czujnik musi być zamocowany w miejscu pomiaru w warunkach szczególnie ograniczonej przestrzeni

3 Para czujników intensywności i gradientu pola do pomiarów pól magnetycznych statycznych i dynamicznych wolnozmiennych oraz gradientów pola w zakresie natężenia pola od 0,1 nt do 250 μt. Rys. 3. Para czujników do pomiaru pola i gradientu Koncepcja stosowania czujników Budowa sieci czujników przy użyciu magistrali CAN Zastosowanie pojedynczego czujnika z kablem długości do 10 m i interfejsem RS232 Elastyczne zastosowania laboratoryjne z różnymi czujnikami; połączenie poprzez lab-box Połączenia czujników W zależności od zastosowania czujniki mogą być połączone do komputera na różne sposoby: bezpośrednio, jeśli elektronika czujników jest wbudowana w czujnik, poprzez zewnętrzną skrzynkę elektroniki za pomocą łączników Skrzynka lab-box jest dostępna w dwóch wersjach. Połączenia z komputerem mogą być wykonane poprzez cyfrową magistralę CAN lub interfejs RS232. Połączenia kablowe komputer PC czujnik Interfejs RS232 Bezpośrednie połączenie czujników 3-osiowe czujniki standardowe i morskie wymagają: 1 kabla łączącego 1 kabla przedłużającego długości max. 7 m (opcja) Czujniki są zasilane alternatywnie z baterii lub zasilacza podłączonego do kabla łączącego. Połączenie czujników poprzez skrzynkę lab-box przy użyciu koncepcji RS232 Skrzynka lab-box zawiera elektronikę czujników i pozwala na połączenie: 1 czujnika miniaturowego 3-osiowego lub 1 czujnika 1-osiowego jako sondy pola i gradientu. Potrzebne kable: kabel RS232 do połączenia czujnik PC kabel zasilacza lub baterii z łącznikami kabel wyzwalania wykonany przez klienta (odpowiednia wtyczka do kabla wyzwalania jest częścią zakresu dostawy) (opcja)

4 Rys. 4. Skrzynka lab-box osobne obwody elektroniki dla pary czujników do pomiaru pola i gradientu i dla czujnika miniaturowego Koncepcja CAN Koncepcja magistrali CAN umożliwia tworzenie sieciowych systemów czujnikowych. Zasilanie odbywa się alternatywnie przez zasilacz lub z baterii poprzez kabel łączący. Wymagane kable i oprzyrządowanie 3-osiowy czujnik standardowy wymaga: 1 kabla łączącego 1 kabla przedłużającego (opcja). Połączenie więcej niż jednego czujnika standardowego wymaga dla każdego dalszego czujnika: 1 adaptera T 1 kabla przedłużającego 1 końcówki CANTherm dla ostatniego czujnika. 3-osiowy czujnik morski do użycia pod wodą wymaga: 1 kabla łączącego 1 specjalnego kabla przedłużającego ze specjalnymi złączami w zależności od liczby łączonych czujników. Połączenia poprzez zewnętrzną skrzynkę elektroniki czujników lab-box z koncepcją CAN Skrzynka "lab-box" zawiera elektronikę czujników i umożliwia alternatywnie połączenie wtykowe: jednego 3-osiowego czujnika miniaturowego lub jednego 1-osiowego jako sondy pola i gradientu. Dalsze połączenia to: zasilanie V TRIG do podłączenia zewnętrznego kabla wyzwalającego 9-stykowy interfejs I/O do kabla CAN

5 Wymagane kable i adaptery: 1 adapter USB dla magistrali CAN 2 CANTherm kabel przedłużający (opcja) 1 kabel CAN-Y 1 przejściówka żeński-męski 1 zasilacz ze złączką do skrzynki lab-box lub 1 bateria ze złączką do skrzynki lab-box 1 złączka do kabla synchronizacji Dla każdego dodatkowego 3-osiowego czujnika miniaturowego lub każdej dalszej sondy pola i gradientu są wymagane: 1 skrzynka lab-box 1 kabel CAN-Y 2 przejściówki żeński-męski 1 zasilacz ze złączką do skrzynki lab-box lub 1 bateria ze złączką do skrzynki lab-box 1 złączka do kabla synchronizacji. Wielkość sieci magistrali CAN i tempa transmisji danych Tempo transmisji danych magistrali CAN ogranicza maksymalną długość kabla między PC a czujnikiem. Na przykład poniższa tabela przedstawia zależności, tj. jaka maksymalna długość kabla i tempo transmisji danych jest możliwe dla konkretnej liczby połączonych czujników i pewnego tempa pomiaru (liczby pomiarów na sekundę). Wielkość sieci Szybkość Liczba pomiarów Czujniki magistrali CAN przesyłu danych na sekundę 2500 m 20 kb/s , m 50 kb/s ,5 500 m 125 kb/s m 125 kb/s m 250 kb/s ,5 100 m 500 kb/s Rozwiązanie Rozwiązania specjalne Rozwiązania standardowe

6 Na poniższych rysunkach przedstawiono różne koncepcje. Kabel łączący ( ) Max. długość całkowita 10 m Rys. 5. Koncepcja RS232; 3-osiowy czujnik standardowy Opcja: kabel przedłużający ( / ) czujnik standardowy RS232 ( ) czujnik standardowy RS232 ( ) Obszar podwodny Kabel łączący ( ) Kabel specjalny dł. max. 7 m czujnik morski RS232 ( ) czujnik morski RS232 ( ) Obszar podwodny Rozwiązanie systemowe Okablowanie specjalne Rys. 6. Koncepcja RS232; 3-osiowy czujnik morski do stosowania pod wodą Wtyczka TRIG (dołączona) czujnik miniaturowy RS232 ( ) czujnik miniaturowy RS232 ( ) Kabel RS232 dł. 1,8/3/10 m ( / / ) Dopuszczalna długość 10 m Elektronika czujników 100 μt Labor RS232 (TRIG) ( ) Sondy FGK / / / / / / Rys. 7. Koncepcja RS232; skrzynka lab-box z gniazdami

7 Szybkości przesyłu danych CAN zależne od łącznej długości kabli: 500 kb/s 100 m 250 kb/s 250 m 125 kb/s 500 m Max. długość wszystkich kabli 500 m Kabel łączący 24 V / CAN ( ) Opcja: kabel przedłużający ( xy) Adapter USB do CAN ( ) Rozwiązanie systemowe Opcja: kabel przedłużający ( xy) ( / / ) Wymagany jest rezystor na końcu kabla podłączonym do czujnika. ( / / ) Okablowanie specjalne; długość max. 500 m Rys. 8. Koncepcja CAN; 3-osiowy czujnik standardowy rozwiązanie z jednym czujnikiem Kabel łączący 24 V / CAN ( ) Max. długość wszystkich kabli 500 m Adapter T magistrali CAN ( ) Adapter USB do CAN ( ) Rozwiązanie systemowe Okablowanie specjalne; długość max. 500 m Opcja: kabel przedłużający ( xy) ( / / ) ( / / ) Opcja: kabel przedłużający ( xy) Adapter T magistrali CAN ( ) Wymagany jest rezystor na końcu kabla podłączonym do czujnika. ( / / ) Kabel przedłużający ( xy) Max. 125 x Rys. 9. Koncepcja CAN; 3-osiowy czujnik standardowy rozwiązanie z wieloma czujnikami

8 Adapter USB do CAN ( ) Adapter USB do CAN ( ) Adapter USB do CAN ( ) Kabel łączący 24 V / CAN ( ) Kabel łączący 24 V / CAN ( ) Opcja: kabel przedłużający ( xy) ( / / ) Szybkości przesyłu danych CAN zależne od łącznej długości kabli: 500 kb/s 100 m 250 kb/s 250 m 125 kb/s 500 m Kabel specjalny; długość max. 500 m Kabel specjalny; długość max. 500 m Kabel specjalny; długość max. 500 m Obszar podwodny czujnik morski CAN ( ) czujnik morski CAN ( ) Rozwiązanie systemowe Okablowanie specjalne; długość max. 500 m Obszar podwodny Rys. 10. Połączenie 3-osiowych czujników morskich do stosowania pod wodą Zestaw baterii i ładowarka dostarczone przez klienta Kabel łączący 24 V / CAN ( ) Adapter T do CAN standardowy CAN Piggy Adapter CAN do USB ( ) Długość kabli według życzenia klienta. Łączna długość wszystkich kabli max. 500 m. Adapter T do CAN Czujnik Rys. 11. Koncepcja CAN; 3-osiowe czujniki z kablem specjalnym

9 Szybkości przesyłu danych CAN zależne od łącznej długości kabli: 500 kb/s 100 m 250 kb/s 250 m 125 kb/s 500 m Wtyczka TRIG (dołączona) 3-osiowy czujnik miniaturowy ( ); alternatywnie 1-osiowy czujnik miniaturowy (185142) CANTherm 120 ( ) Opcjonalne Kabel CAN Y L = 2 m ( ) CANTherm 120 ( ) Przejściówka żeński-męski w kablu CAN Y, dołączona Elektronika czujników 100 μt Labor CAN Trig ( ) Sondy FGK / / / / / / Rys. 12. Koncepcja CAN; lab-box, jeden 3-osiowy czujnik miniaturowy lub jedna 1-osiowa sonda pola i gradientu Szybkości przesyłu danych CAN zależne od łącznej długości kabli: 500 kb/s 100 m 250 kb/s 250 m 125 kb/s 500 m Wtyczka TRIG (dołączona) 3-osiowy czujnik miniaturowy ( ); alternatywnie 1-osiowy czujnik miniaturowy (185142) Adapter USB do CAN ( ) CANTherm 120 ( ) Opcjonalny Kabel przedłużający ( Przejściówka ż-m Długość wg życzenia ( ) klienta. Łączna długość kabli max. 500 m. Możliwy kabel przedłużający Przejściówka ż-m w kablu CAN Y, dołączona Kabel CAN Y L = 2 m ( ) Rys. 13. Koncepcja CAN; lab-box, zasada wielu czujników Kabel CAN Y L = 2 m ( ) CANTherm 120 ( ) Przejściówka ż-m w kablu CAN Y, dołączona Przejściówka ż-m w kablu CAN Y, dołączona Elektronika czujników 100 μt Labor CAN Trig ( ) Elektronika czujników 100 μt Labor CAN Trig ( ) Sondy FGK32; alternatywnie / / / / / / osiowy czujnik miniaturowy ( ); alternatywnie 1-osiowy czujnik miniaturowy (185142) Elektronika czujników 100 μt Labor CAN Trig ( ) Sondy FGK32; alternatywnie / / / / / / osiowy czujnik miniaturowy ( ); alternatywnie 1-osiowy czujnik miniaturowy (185142) Sondy FGK / / / / / /

10 Oprogramowanie MAGNETOMAT Oprogramowanie MAGNETOMAT z szeregiem parametrów nastawy umożliwia przetwarzanie, wyświetlanie, dokumentowanie i zarządzanie zmierzonymi wartościami. Wyświetlanie wartości bezwzględnej Wyświetlanie wartości różnicowej Ciągłe wyświetlanie wyników Funkcja rejestracji danych Funkcja zarządzania danymi Wybieralna szybkość transmisji danych 7,5 do 2630 Hz Wybieralna liczba (kroki) pomiarów pokazanych na ekranie Funkcja zoom dla optymalnego wyświetlania oszacowania Miejscowe wyświetlanie dokładnej zmierzonej wartości Funkcja zapamiętywania wybranych zmierzonych wartości jako plik.csv i.txt Funkcja zapamiętywania max. 5 x 10 3 wartości jako plik.csv i.txt Wejście zewnętrznego wyzwalania Wbudowany pomiar temperatury (opcja) HotSpot Oprogramowanie do ciągłej cyfrowej rejestracji pomiarów HotSpot jest specjalną aplikacją do badania stalowych profili lub rur na anomalie magnetyczne. Program generuje specjalne protokoły

11 Dane techniczne Wymagania dla PC Windows NT, XP, 2000 Pentium 3, częstotliwość zegara 450 MHz, min. 64 MB RAM Czujnik 3-osiowy (standardowy) Pomiar Wodoodporny, bryzgoszczelny Połączenie Zakresy pomiarowe Max. rozdzielczość cyfrowa Częstotliwość graniczna w 1 do 3 osi (ten sam punkt pomiarowy dla wszystkich 3 osi) IP68 (przy głębokości wody 2 m, 24 godz.) poprzez 7-stykową wtyczkę ±100 μt, (na życzenie ±250 μt, ±1 mt) 1 pt 1000 Hz Pełzanie temperatury w polu 50 μt ±1 nt / C Liniowość 5 ppm lub ±2 nt 1 Bezwzględna dokładność po kalibracji ±0,25 % Różnica wszystkich kanałów czujników względem siebie 0,3 % Ortogonalność osi czujników 0,2 Dokładność osi czujników względem obudowy 0,5 Zależność od napięcia zasilania Poziom szumu Napięcie zasilania Pobór prądu o napięciu 24 V w polu zerowym Pobór prądu w polu 1 mt we wszystkich osiach Max. zapotrzebowanie energii ±1 nt/v 0,5 nt pp V 120 ma 150 ma 3,6 W Czas między załączeniem a stanem stabilnym 30 min Zakres temperatury otoczenia -25 C C Waga Wymiary ok. 0,6 kg długość = 289 mm; głębokość = 40 mm 1 Większa wartość w zależności od zakresu pomiarowego

12 Czujnik 3-osiowy (morski) Pomiar w 1 do 3 osi (ten sam punkt pomiarowy dla wszystkich 3 osi) Wodoodporny, ciśnieniowy 10 bar, (do głębokości wody 100 m) Połączenie poprzez 7-stykową wtyczkę Zakresy pomiarowe Max. rozdzielczość cyfrowa Częstotliwość graniczna ±100 μt, (na życzenie ±250 μt, ±1 mt) 1 pt 1000 Hz Pełzanie temperatury w polu 50 μt ±1 nt / C Liniowość 5 ppm lub ±2 nt 2 Bezwzględna dokładność po kalibracji ±0,25 % Różnica wszystkich kanałów czujników względem siebie 0,3 % Ortogonalność osi czujników 0,2 Dokładność osi czujników względem obudowy 0,5 Zależność od napięcia zasilania Poziom szumu Napięcie zasilania Pobór prądu o napięciu 24 V w polu zerowym Pobór prądu w polu 1 mt we wszystkich osiach Max. zapotrzebowanie energii ±1 nt/v 0,5 nt pp V 120 ma 150 ma 3,6 W Czas między załączeniem a stanem stabilnym 30 min Zakres temperatury otoczenia -25 C C Waga Wymiary ok. 0,9 kg długość = 440 mm; głębokość = 48 mm 2 Większa wartość w zależności od zakresu pomiarowego

13 Czujnik 3-osiowy (miniaturowy) Pomiar w 1 do 3 osi (ten sam punkt pomiarowy dla wszystkich 3 osi) Wodoodporny, ciśnieniowy 10 bar, (do głębokości wody 100 m) Połączenie poprzez 12-stykową wtyczkę Zakresy pomiarowe Max. rozdzielczość cyfrowa Częstotliwość graniczna ±100 μt, (na życzenie ±250 μt, ±1 mt) 1 pt 1000 Hz Pełzanie temperatury w polu 50 μt ±1 nt / C Liniowość 5 ppm lub ±2 nt 3 Bezwzględna dokładność po kalibracji ±0,25 % Różnica wszystkich kanałów czujników względem siebie 0,3 % Ortogonalność osi czujników 0,2 Dokładność osi czujników względem obudowy 0,5 Zależność od napięcia zasilania Poziom szumu Napięcie zasilania Pobór prądu o napięciu 24 V w polu zerowym Pobór prądu w polu 1 mt we wszystkich osiach Max. zapotrzebowanie energii ±1 nt/v 0,5 nt pp V 120 ma 150 ma 3,6 W Czas między załączeniem a stanem stabilnym 30 min Zakres temperatury otoczenia -25 C C Waga Wymiary Para czujników do pomiaru pola i gradientu Pomiar pól magnetycznych w zakresie Wymiary, dwa osobne elementy plastykowe Skrzynka elektroniki czujników lab-box Wymiary Masa Połączenie kabla wyzwalania TRIG ok. 0,2 kg długość = 100 mm; głębokość = 48 mm od 0,1 nt do ok. 250 μt, na cała skalę każdy 10 x 10 x 70 mm 130 x 100 x 187 mm 3 (szer. x wys. x dł.) ok. 0,5 kg wyzwolenie na zboczu opadającym; poziom 5V TTL/CMOS; szerokość impulsu wyzwolenia [s] = 2/tempo skanowania [Hz]; 3 Większa wartość w zależności od zakresu pomiarowego

14 Koncepcja RS232 Max. tempo wyzwalania odnosi się do ustawionego tempa skanowania. długość kabla do 10 m Koncepcja CAN Patrz tabela na stronie

15 Instrukcje zamawiania Nazwa Rysunek nr Zamówienie nr Czujniki: Czujnik 3-osiowy 100 μt (czujnik standardowy RS232) Czujnik 3-osiowy 100 μt (czujnik morski RS232) Czujnik 3-osiowy 100 μt (czujnik standardowy CAN) Czujnik 3-osiowy 100 μt (czujnik morski CAN) Czujnik 3-osiowy (czujnik miniaturowy RS232) Czujnik 1-osiowy 100 μt (czujnik standardowy RS232) Czujnik 1-osiowy 100 μt (czujnik morski RS232) Czujnik 1-osiowy 100 μt (czujnik standardowy CAN) Czujnik 1-osiowy 100 μt (czujnik morski CAN) Czujnik 1-osiowy (czujnik miniaturowy) Para sond pola i gradientu Elektronika czujników: Elektronika czujników 100 μt Labor RS232 TRIG dla czujnika miniaturowego i pary sond pola i gradientu Elektronika czujników 100 μt Labor CAN (TRIG) dla czujnika miniaturowego i pary sond pola i gradientu Zasilanie: typu 9923, 24 V / 0,4 A V AC z kablem Zestaw akumulatorów z ładowarką Akumulator 12 V 3,3 Ah, NiMH Ładowarka ACS 410 Traveller Kable: Kabel łączący, 24 V / RS Kabel łączący, 24V/CAN Kabel PC, 1,8 m; 9 styków męski 9 styków żeński Kabel PC, 2 m; 9 styków męski 9 styków żeński Kabel monitora, DB9ST-DB9BU 3 m Kabel przedłużający, DB9ST-DB9BU 10 m Kabel przedłużający CAN, L = Varia DB9ST/BU Kabel przedłużający CAN, 0,5 m DB9ST/BU Kabel przedłużający CAN, 5 m DB9BU/BU Kabel sieci CAN dla 3 czujników morskich Kabel sieci CAN dla 4 czujników na zamówienie Kabel przedłużający, opcjonalny xy Kabel przedłużający, 3 m, zakończony Kabel przedłużający, 10 m, zakończony Kabel przedłużający, 15 m, zakończony Kabel przedłużający, 25 m, zakończony l Kabel przedłużający, opcjonalny xy Kabel przedłużający, 3 m, opcjonalny Kabel przedłużający, 10 m, opcjonalny Kabel przedłużający, 15 m, opcjonalny Kabel przedłużający, 25 m, opcjonalny

16 Nazwa Rysunek nr Zamówienie nr Kabel CAN-bus do oprawy 4 sond Kabel CAN-bus do oprawy 3 sond Kabel CAN-Y, L = 2 m Kabel podwodny 15 m, 7 styków GISMA 12 styków ODU Adaptery: Adapter T Adapter CAN do USB; osłona CAN XL V2.0 PCA82C Nadajnik-odbiornik CAN PIGGY 251 Opto do CAN osłona design D XL i CAN Board (2-kanałowy) CAN do USB, kompaktowy; izolowany galwanicznie Nadajnik-odbiornik CAN 251 Opto CAN CA do CAN CANab251Opto CARD XL Ochrona wtyczki do CAN Card XL PCMCIA Notebook CardSafe Nadajnik-odbiornik CAN 251 Opto CAN CA do CAN PI do 251opto design D CAN CASE XL i CAN BOARD CAN do PCMCIA Interface CAN CARD XL CANcardXL CAN do PCI Interface CAN BOARD XL CANboardXL CANTherm Przejściówka żeński-męski Wtyczka kabla 12-stykowa S22BOC T12MFDO-85G Adapter 0,2 m 7 styków GISMA 12 styków ODU Oprogramowanie: Oprogramowanie MAGNETOMAT do magistrali CAN Oprogramowanie HotSpot z kluczem sprzętowym; MAGNETOMAT MAGNETOSCOP Magnetyzacja: Jarzmo do magnetyzacji stałej

17 W celu rozwiązania poszczególnych problemów prosimy o kontakt: INSTITUT DR.FOERSTER GmbH & Co. KG Skrytka 1564 D Reutlingen, Niemcy Przedstawiciel: NDT SYSTEM Zastrzegamy sobie prawo do zmian w rysunkach i danych. s-all@foerstergroup.de Wersja: Autor: DO Zamówienie nr: