Służby Utrzymania Ruchu mogą obecnie korzystać z całej gamy nowoczesnych mierników. Nie chodzi tylko o typowe multimetry i mierniki cęgowe. Często mierzy się temperaturę (kamery termowizyjne), drgania i wiele innych parametrów środowiska lub maszyn. W zastosowaniach przemysłowych liczy się też odporność wykorzystywanych urządzeń na trudne warunki pracy lub w strefach zagrożonych wybuchem.
Multimetry
Połączenie wielu funkcji w jednym urządzeniu sprawia, że multimetry są najczęściej używanymi miernikami. Wykorzystuje się je zarówno do podstawowych prac elektrycznych, jak też do bardziej wymagających zadań. Podstawowy zakres funkcji, czyli woltomierza, amperomierza i omomierza, coraz częściej rozszerza się o dodatkowe funkcje. Nowoczesne multimetry cyfrowe mogą wykonywać kilka pomiarów jednocześnie, np. wartości napięcia i jego częstotliwości, zapamiętywać mierzone wielkości oraz wyznaczać średnią z pomiarów. Poszerzenie zakresu funkcji o bezprzewodową transmisję danych i testowanie izolacji powoduje, że multimetry są i będą jeszcze długo podstawowym narzędziem w torbie elektryka. W jakim kierunku postępują prace rozwojowe prowadzone przez czołowych producentów multimetrów? Poza wspomnianymi już funkcjami wskazuje się też na pomiar temperatury na podczerwień, nowoczesne materiały wykorzystywane do produkcji obudów, co pozwala na zwiększenie wytrzymałości urządzeń oraz poprawę dokładności pomiarów od 0,1% do 0,3% zakresu.
Nowoczesne mierniki cyfrowe stosowane do pomiarów elektrycznych mogą być wykorzystane do testowania niskich napięć w systemach zabezpieczeń, sygnalizacji i sterowania. Od wielofunkcyjnych urządzeń oczekuje się także testowania diod i ciągłości przewodów. Wartościowym uzupełnieniem pomiarów elektrycznych jest pomiar temperatury. Dlatego uzupełnienie urządzenia o pirometr lub bezkontaktowy termometr na podczerwień jest dodatkową zaletą. Do multimetrów mogą być przyłączane czujniki, na przykład do pomiaru poziomu oświetlenia, kwasowości/zasadowości (pH), pomiaru prędkości wiatru i wilgotności względnej. Oczywiście nie zawsze potrzebujemy tak rozbudowanych narzędzi. W przypadku urządzeń przenośnych ich wygląd jest dość standardowy i trudno producentom zaproponować coś nowego. Jednak dobry design nie jest bez znaczenia i poza doznaniami estetycznymi ułatwia korzystanie z narzędzia. W minionym roku multimetry cyfrowe Hioki z serii DT4200 zdobyły nagrodę japońskiego Instytutu Promocji Wzornictwa – Good Design Award. Jak podaje producent, chodziło o takie zaprojektowanie urządzeń, by maksymalnie ułatwić ich obsługę. Zauważono na przykład, że użytkownicy mają tendencję do przechowywania mierników, owijając wokół nich przewody sond. Dlatego postanowiono zastosować poziome i pionowe wcięcia w obudowie, które to ułatwią.
Cyfrowy czy analogowy?
Mierniki cyfrowe skutecznie opanowały rynek. Są na ogół dokładniejsze i wykonują precyzyjne pomiary. Tolerują błędy operatora, które w przypadku mierników analogowych mogły spowodować ich uszkodzenie. Przy interpretacji odczytów nie trzeba wykonywać żadnych dodatkowych obliczeń. Łatwo zapamiętać wyniki kolejnych pomiarów w samym urządzeniu. Brak elementów mechanicznych sprzyja zwiększeniu niezawodności. Nie trzeba też ich kalibrować i nie ulegają rozkalibrowaniu na przykład przy przypadkowym upadku. Poprawę właściwości metrologicznych urządzeń cyfrowych zapewnia procesor, który odpowiada za kalibrację torów pomiarowych poprzez wprowadzenie korekty pomiarów zgodnie z charakterystykami przetworników wejściowych. Nie ma już konieczności, by ręcznie dostrajać układy elektroniczne.
Obecnie w zasadzie nie ma potrzeby korzystania z multimetrów analogowych. Głównym powodem funkcjonowania jeszcze na rynku przyrządów analogowych jest ich prosta budowa, niezawodność i niska cena. Łatwiej też, jak twierdzi wielu użytkowników, obserwować zmiany wskazań i je od razu interpretować niż odczytywać z wyświetlacza LCD. Jednak obecnie wiele urządzeń cyfrowych (te z wyższej półki) ma wyświetlacz z bargrafem – linijką analogową, który może wyświetlać wyniki w formie graficznej. Można je też podłączyć do komputera PC i analizować wyniki, korzystając z oprogramowania. Czasem tylko użytkownicy multimetrów cyfrowych zasilanych z baterii nie zwracają uwagi na ostrzeżenie o niskim poziomie naładowania, co jest przyczyną błędnych odczytów.
Nowości
Stale na rynku pojawiają się nowe modele multimetrów w różnych segmentach cenowych. W ofercie MERAZET to na przykład multimetr C.A 5277 produkcji francuskiej firmy Chauvin Arnoux. Wyposażony we wszystkie niezbędne funkcje potrzebne do testowania, utrzymania, konserwacji oraz przeglądów systemów elektrycznych i elektronicznych. Stopień ochrony IP54 i kompaktowa obudowa sprawia, że mierniki są wygodne w użyciu. Podświetlany wyświetlacz z bargrafem 61 + 2 segmenty z trybem podtrzymania. Zero pośrodku ułatwia analizę pomiaru. Wskazywanie wartości TRMS i współczynnik próbkowania 5 pomiarów/sekundę zapewniają dokładne wyniki pomiarów dla dowolnych przebiegów. Według specyfikacji między innymi można wykonywać pomiary różnicowe (∆X)/względne (∆X/X%), rezystancji do 6 0MΩ, 60 m VAC/DC/AC+DC, a zakres µA umożliwia pomiar prądów jonizujących.
Z kolei wśród nowości Fluke wymieniono model z serii 28 II EX – bezpieczny cyfrowy multimetr TRMS. Model 28 II Ex ma certyfikaty Ex największych instytucji certyfikujących. Jest szczelny, obudowa o współczynniku IP67. Wytrzymuje upadek z 3 metrów (w futerale). Jest pyłoszczelny – norma IEC60529 IPx6 i wodoodporny – norma IEC60529 IPx7. Umożliwia wykonywanie testów oraz rozwiązywanie problemów z zasilaniem w strefach ATEX 1, 2, 21 lub 22. Częstotliwość do 200 kHz oraz procentowy współczynnik wypełniania umożliwiają diagnostykę sterowników VSD, oraz zasilaczy impulsowych. To oczywiście tylko wybrane jego cechy. Urządzenie może pracować przez cały dzień w niesprzyjających warunkach. Ma podświetlane przyciski i duży podświetlany wyświetlacz, a baterie alkaliczne zapewniają około 400 godzin pracy.
Polski producent, firma Sonel oferuje na przykład multimetr model CMM-40. Jego podstawowe cechy to: automatyczna lub ręczna zmiana zakresów, funkcja HOLD, umożliwiająca odczyt pomiarów przy niedostatecznym oświetleniu lub w trudno dostępnych miejscach. Funkcja REL, umożliwiająca dokonywanie pomiarów względnych, funkcja MAX/MIN oraz zatrzymania wartości szczytowej. Liczba wyników przechowywanych w pamięci to 2000. Urządzenie ma wodoodporną dwukomponentową obudowę. Jest zgodne z wymaganiami norm PN-EN 61010 – 1:2004 i PN-EN 61010 – 2-032 oraz w zakresie bezpieczeństwa z PN-EN 61010 – 1 i IEC 61557, kategoria pomiarowa: III 1000 V wg PN-EN 61010 – 1:2004 i stopień ochrony obudowy wg PN-EN 60529: IP67.
W minionym roku Amprobe uaktualnił serię multimetrów cyfrowych AM-500 również o modele przeznaczone do zastosowań przemysłowych. Przewidziane dla przemysłu to AM-570 CAT IV 600 V / CAT III 1000 V, pomiar napięcia AC / DC do 1000 V, prądu AC / DC do 10A, i odporności do 60 MOhm. Modele PM-560 i PM-570 są między innymi również wyposażone w dwa termoelementy do wykonywania pomiarów różnicy temperatur, niską impedancję, funkcję wykrywania prądów błądzących i filtr dolnoprzepustowy, aby dokładnie wykonać pomiary na napędów o zmiennej częstotliwości. Modele serii AM-530 do AM-570 zostały wyposażone w technologię bezdotykowej detekcji napięcia VolTect i podświetlane wyświetlacze oraz oświetlenie robocze do pracy w słabo oświetlonym otoczeniu.
Trzeba zauważyć, że nie jesteśmy zasypywani nowościami, ale wybór dostępnych na rynku urządzeń jest bardzo duży. Oczywiście większość modeli to produkty zdecydowanie z dolnej półki i od mniej znanych producentów, w większości z Chin. Jeśli chodzi o dostępne funkcje i dokładność pomiarów, wiele z nich jest do zaakceptowania. Jednak dla profesjonalnych użytkowników podstawowe znaczenie ma też bezpieczeństwo użytkowania potwierdzone odpowiednimi certyfikatami. Większość dostępnych na rynku multimetrów cyfrowych dobrze radzi sobie z podstawowymi pomiarami. Projektanci uporali się z eliminowaniem zakłóceń wpływających na dokładność pomiarów, takich jak choćby redukowanie możliwości pojawienia się napięć szczątkowych, automatyczny dobór zakresów pomiaru i mierzą poprawną wartość skuteczną dla przebiegów odkształconych (True RMS). Dziś użytkownicy oczekują, by profesjonalny multimetr cyfrowy miał funkcję pomiaru True RMS, wyznaczaną przez próbkowanie sygnału analogowego, a nie przez podanie wartości średnich, co nadal spotyka się w tańszych przyrządach.
Na pewno przyszłość ma przekazywanie wyników pomiarów bezprzewodowo. Pozwala to szybko diagnozować możliwe problemy. Warto zainteresować się takimi rozwiązaniami jak Fluke CNX. Wyniki uzyskane z wielu współpracujących ze sobą przyrządów pomiarowych ułatwiają skuteczne rozwiązywanie problemów. Przyrządy CNX pozwalają wykonać pomiary: zdalnie, jednocześnie i zarejestrować wyniki. Jednym z przystosowanych do tego rozwiązania mierników jest bezprzewodowy multimetr CNX 3000. System bezprzewodowy CNX rejestruje pomiary z odległości do 20 metrów. Potrzebne podzespoły mogą być dodawane w miarę potrzeb. Samym CNX 3000 możemy wykonać wszystkie podstawowe pomiary i testy, w tym napięcia prądu stałego i zmiennego do 1000 V, natężenia prądu stałego i zmiennego z rozdzielczością 0,01 mA, pomiary przewodnictwa, rezystancji, test diody, pojemności i częstotliwości. Parametry techniczne to CAT III 1000 V, Cat IV 600 V; IP54. Moduły CNX z łącznością bezprzewodową mierzą napięcie prądu zmiennego, natężenie prądu zmiennego oraz temperaturę. Wartości pomiarów są wyświetlane na wyświetlaczu multimetru CNX, w tym pomiary z trzech modułów jednocześnie.
Użytkownicy multimetrów ze służb UR w zakładach przemysłowych wskazują, że najczęściej korzystają z urządzeń firmy Fluke. W następnej kolejności wymieniane są marki Amprobe oraz Sonel. Wymienia się też mierniki marki UNI-T. Marka UNI-T to wiele modeli mierników uniwersalnych, które mierzą podstawowe wielkości elektryczne: napięcie stałe lub zmienne, prąd stały lub zmienny, a także rezystancje. W ofercie są modele podstawowe, wyposażone w akustyczny tester ciągłości obwodu, oraz rozbudowane, które dodatkowo mierzą pojemność kondensatorów, częstotliwość prądu, temperaturę, indukcyjność, stany logiczne, współczynnik hFE tranzystorów, testowanie diod. Niektóre z modeli mierników uniwersalnych można połączyć z komputerem przez port USB lub RS 232C.
Na naszym rynku działa wielu dostawców. Najczęściej są wymieniane firmy, takie jak: TME, Tomtronix, Merazet, Sonel i Biall. Przy zakupie urządzenia oczywiście kierujemy się jego ceną i marką producenta. Jednak nic nie zastąpi dokładnego czytania oznaczeń. Raczej nie powinno się wybierać multimetrów, które nie mają oznaczenia TrueRMS AC+DC. Tylko takie przyrządy mogą poprawnie mierzyć wartość skuteczną sygnałów o dowolnym kształcie i składowej stałej. To oczywiście tylko przykład.
Autor: Bohdan Szafrański
