SPS-UV-Sensoren und VIS-Sensoren mit analogem Ausgang

Die oben genannte Kalibrierunsicherheit ist die erweiterte Unsicherheit der Kalibrierung (k = 2, Vertrauensniveau rund 95 %) und gilt für die Kalibrierquelle und die Kalibrierbedingungen. Die Messunsicherheit im Einsatz ist größer: Hinzu kommen die spektrale Fehlanpassung an der eingesetzten Quelle, die Sensortemperatur, die Alterung seit der Kalibrierung sowie Abstand und Ausrichtung zur Quelle. Wie sich daraus ein Unsicherheitsbudget ergibt, steht unter Messunsicherheit in der UV-Messtechnik.

Abmessungen in mm: Gehäuse 80 × 40 × 20 mm, Sensor Ø 8 mm, zwei Befestigungsbohrungen M4 durchgehend mit Senkung Ø 6,5 × 3,4 mm, Anschluss M12, 5-polig.

Der Sensor wird über einen fünfpoligen M12-Stecker mit geschirmtem Kabel angeschlossen; die Elektronik sitzt im Sensor, deshalb kann das Kabel ohne Messfehler verlängert werden. Bei 4–20 mA fließt der Messstrom über eine Zweidrahtschleife an den Analogeingang der Steuerung, bei 0–10 V oder 0–2 V wird die Spannung gegen Masse gemessen. Die Betriebsspannung beträgt je Ausführung 24 V, 12 V, 5 V oder ±5 V bei einer Stromaufnahme unter 15 mA; die Betriebstemperatur beträgt 0–60 °C.

Bei Hochleistungsanwendungen, etwa UV-LED-Strahlern mit mehreren W/cm², altern Filter und Diffusor unter Dauerbestrahlung und verschmutzen in staubigen Prozessen. Der elektronische Shutter gibt den Sensor nur für die Messung frei und schützt ihn dazwischen. Dadurch verlängern sich die Kalibrierintervalle in der Anlage, und der Messwert bleibt über Monate vergleichbar. Ohne Shutter empfiehlt Opsytec eine Rekalibrierung alle 12 Monate.

0–10 V ist die einfachste Lösung für kurze Wege im Schaltschrank, reagiert aber empfindlich auf Leitungslänge, Spannungsabfall und Einstreuungen. 4–20 mA ist der Industriestandard für lange Strecken und störbehaftete Umgebungen: Der Strom bleibt über die Leitungslänge konstant, und der Lebendnullpunkt bei 4 mA macht einen Leitungsbruch vom Messwert null unterscheidbar. RS-485 und andere digitale Schnittstellen übertragen den Messwert ohne D/A-Wandlung, erlauben mehrere Sensoren an einem Bus und liefern zusätzlich Status, Seriennummer und Kalibrierdaten mit. Für neue Anbindungen mit Diagnoseanspruch ist digital die erste Wahl; 4–20 mA bleibt der robusteste analoge Kompromiss.

Sieben Spektralbereiche: UVC 200–280 nm, UVB 280–315 nm, UVA 315–400 nm, UVA+ 330–455 nm, UVBB 230–400 nm, VISB 400–480 nm und VIS 380–780 nm mit V(λ)-Bewertung. Dazu drei Messbereiche: 0–100 mW/cm², 0–200 mW/cm² und 0–5000 mW/cm². Ausgangssignal, Betriebsspannung und Messbereich werden passend zur Messaufgabe und zur Steuerung gewählt; kundenspezifische Mess- und Spektralbereiche sowie Sondergehäuse sind möglich.

Über das Einbaumessgerät RM-32, an das der PLC-Sensor direkt angeschlossen wird. Es zeigt die aktuelle Bestrahlungsstärke auf einer 3½-stelligen Digitalanzeige und gibt über zwei Relaiskontakte einstellbare Warn- und Alarmsignale aus. Für kleine Steuerungsaufgaben ersetzt das die Anbindung an eine speicherprogrammierbare Steuerung vollständig.

Mit einem elektronischen Shutter, der den Sensor nur für die Messung freigibt. Das empfiehlt sich für periodische Referenzmessungen und besonders bei extrem hohen Bestrahlungsstärken, weil dort sowohl Verschmutzung als auch Alterung des Sensors schneller fortschreiten. Grundsätzlich sind die Sensoren rückführbar auf die PTB kalibriert, nachkalibrierbar und durch die Materialwahl langzeitstabil.

Für einen Analogeingang der PLC-Sensor mit 4–20 mA, 0–10 V oder 0–2 V, versorgt mit 24 V, 12 V, 5 V oder ±5 V bei unter 15 mA Stromaufnahme. Soll neben dem Messwert auch der Kalibrierstatus ankommen, ist der PLC.D mit RS-485 die Wahl, für Ethernet-Anlagen der PLC.net mit Modbus TCP. Der Messbereich wird nach der Quelle gewählt, nicht nach dem Anlagentyp: 0–100, 0–200 oder 0–5000 mW/cm².

Ja, sofern der Messwert schnell genug und eindeutig ankommt. Der analoge PLC-Sensor liefert den skalierten Momentanwert als 4–20 mA oder 0–10 V an einen Analogeingang; die Steuerung stellt daraus Lampenleistung, Dimmwert oder Vorschub nach. Die Regelgüte hängt am Zyklus: Bei kurzer Bestrahlungszone und hoher Bandgeschwindigkeit verfehlt eine zu langsame Abtastung das Maximum und unterschätzt die Dosis. Festzulegen sind je eine untere und obere Grenze für Bestrahlungsstärke und Dosis.

Der Kalibrierschein weist die erweiterte Kalibrierunsicherheit mit k = 2 aus; für die SPS-Sensoren liegt sie typisch bei 4,5–6,0 %. Im laufenden Betrieb ist die Messunsicherheit größer, weil spektrale Fehlanpassung an der eingesetzten Quelle, Sensortemperatur, Alterung und Messgeometrie hinzukommen. Wie sich daraus ein Unsicherheitsbudget ergibt, steht unter Messunsicherheit in der UV-Messtechnik.

Die Bestellnummer eines PLC-Sensors setzt sich aus vier Ziffern zusammen: PLC [S][V][A][M]. Zwei Beispiele:

• PLC1111 – UVC-Sensor, Versorgung 24 V, Signalausgang 0–10 V, Messbereich 0–100 mW/cm²
• PLC3222 – UVA-Sensor, Versorgung 12 V, Signalausgang 0–2 V, Messbereich 0–200 mW/cm²

Lieferumfang: PLC-Sensor und Werkskalibrierschein. Bitte geben Sie den gewünschten Typ bei der Bestellung an.

Stelle [S] der Bestellnummer PLC [S][V][A][M].

Stelle [V] der Bestellnummer PLC [S][V][A][M].

Stelle [A] der Bestellnummer PLC [S][V][A][M].

Stelle [M] der Bestellnummer PLC [S][V][A][M].

Für periodische Referenzmessungen schützt der elektrisch ansteuerbare Shutter den Sensor vor Verschmutzung und – bei sehr hohen Bestrahlungsstärken – vor Alterung. Betrieb mit 24 V, Abmessungen 130 × 80 × 63,5 mm.

Shutter für den PLC-Sensor.

Abmessungen Shutter in mm: 130 × 80 × 63,5 mm; der optische Eingang liegt 75 mm unter der oberen Gehäusekante.

Für kleine Steuerungsaufgaben lässt sich der PLC-Sensor am Einbaumessgerät RM-32 betreiben: Es zeigt die Bestrahlungsstärke auf einer 3½-stelligen Digitalanzeige an und gibt über zwei Relaiskontakte einstellbare Warn- und Alarmsignale aus.

Bei Ausführungen mit offenem Kabelende entfällt der Steckverbinder; die Aderfarben bleiben dieselben.

Bei Ausführungen mit offenem Kabelende entfällt der Steckverbinder; die Aderfarben bleiben dieselben.

Der Sensor liegt in der Stromschleife: PIN 1 und PIN 2 führen die Versorgung, PIN 3 und PIN 4 die Rückleitung. Das Messgerät oder der SPS-Eingang wird in die Rückleitung geschaltet und misst den Schleifenstrom. Bei Ausführungen mit offenem Kabelende entfällt der Steckverbinder; die Aderfarben bleiben dieselben.

Anschluss in der Stromschleife, Versorgung 7,5 V bis 36 V DC.

Die Anschlussleitungen sind mit M12-Buchse oder mit M12-Stecker erhältlich. Beide Polbilder zeigen die Steckseite; die Kontakte liegen deshalb spiegelbildlich zueinander. Die Codiernut gibt die Lage vor.

M12-Buchse, 5-polig – Blick auf die Steckseite.

M12-Stecker, 5-polig – Blick auf die Steckseite.