Raytek mi sensor инструкция на русском

• Page 1: Operating Instructions

    Miniature Infrared Sensor                           Operating Instructions Rev. F 04/2006 54301…

• Page 2
      Declaration of Conformity for the European Community This instrument conforms to:  EMC:  Safety:        IEC/EN 61326‐1  EN 61010‐1:1993 / A2:1995 …
• Page 3
  Europe  Raytek GmbH  13127 Berlin, Germany  Blankenburger Str. 135  Tel:  +49 30 478008 – 0    +49 30 478008 – 400  Fax:  +49 30 4710251  raytek@raytek.de  United Kingdom  Tel:  +44 1908 630800  Fax:  +44 1908 630900  ukinfo@raytek.com  Raytek China Company  Beijing, China  Tel:  +86 10 6439 2255  Fax:  +86 10 6437 0285  info@raytek.com.cn    Internet: http://www.raytek.com/      © Raytek Corporation.  Raytek, the Raytek Logo, and DataTemp are registered trademarks of Raytek Corporation.  All rights reserved. Specifications subject to change without notice.  Contacts  USA  Raytek Corporation  CA 95061 – 1820, Santa Cruz  1201 Shaffer Rd. PO Box 1820  Tel:  +1 831 458 – 1110 or    +1 800 227 – 8074 …
• Page 4
  The manufacturer warrants this instrument to be free from defects in  material  and  workmanship  under  normal  use  and  service  for  the  period  of  two  years  from  date  of  purchase.  This  warranty  extends  only to the original purchaser. This warranty shall not apply to fuses,  batteries,  or  any  product  that  has  been  subject  to  misuse,  neglect,  accident, or abnormal conditions of operation.  In  the  event  of  failure  of  a  product  covered  by  this  warranty,  the  manufacturer …

• Page 5: Table Of Contents

  ABLE OF  1 SAFETY INSTRUCTIONS…1 2 DESCRIPTION …3 3 TECHNICAL DATA …4 3.1 M EASUREMENT  3.2 O PTICAL  3.3 E LECTRICAL  3.4 E NVIRONMENTAL  3.5 D IMENSIONS 3.6 S COPE OF  4 BASICS …11 4.1 M EASUREMENT OF  4.2 E MISSIVITY OF  4.3 A MBIENT  4.4 A TMOSPHERIC  4.5 E LECTRICAL  5 INSTALLATION …14 5.1 P OSITIONING 5.1.1 Distance to Object…14 5.2 W …15 IRING 5.2.1 Sensor Head Cable …15 5.2.2 Cable Preparations …16 5.3 O …18…

• Page 6
  5.3.1 Signal Output… 19 5.3.2 Head Ambient Temp. / Alarm Output … 20 5.3.3 Thermocouple Output… 22 5.4 I FTC… 23 NPUTS  5.4.1 Emissivity Setting (analog controlled) … 24 5.4.2 Emissivity Setting (digital controlled) … 25 5.4.3 Ambient Background Temperature  Compensation … 26 5.4.4 Trigger and Hold Function… 28 5.5 C ONNECTING TO THE  5.6 I NSTALLING OF  6 OPERATION… 34 6.1 C ONTROL  6.2 S ETTING OF  6.3 S ETTING THE  6.4 P OST  ROCESSING 6.4.1 Averaging … 38 6.4.2 Peak Hold…
• Page 7
  8 ACCESSORIES …46 8.1 O VERVIEW 8.2 A DJUSTABLE  8.3 F IXED  OUNTING  8.4 A IR  URGING  8.5 A IR  OOLING  8.6 R IGHT  NGLE  8.7 B …58 OX  8.8 P ROTECTIVE  9 MAINTENANCE …60 9.1 T ROUBLESHOOTING  9.2 F ‐S AFE  9.3 S ENSING  10 SOFTWARE …65 11 PROGRAMMING GUIDE …66 11.1 T RANSFER  11.2 G ENERAL  11.3 D EVICE …
• Page 8
  11.6.2 Analog Output, Scaling … 73 11.6.3 Alarm Output… 73 11.6.4 Factory default values… 73 11.6.5 Lock Mode… 74 11.6.6 Mode Setting for the Digital Input FTC3… 74 11.6.7 Changing the Sensing Head Calibration Data74 11.6.8 Ambient Background Temperature  Compensation … 74 11.7 M ULTIPLE  11.8 C OMMAND  12 APPENDIX… 81 12.1 D ETERMINATION OF  12.2 T YPICAL  INDEX … 87   NITS  ULTIDROP  … 77 MISSIVITY MISSIVITY  ALUES , RS485) … 76 …

• Page 9: Safety Instructions

  Safety Instructions  1 Safety Instructions  This  document  contains  important  information,  which  should  be  kept at all times with the instrument during its operational life. Other  users  of  this  instrument  should  be  given  these  instructions  with  the  instrument.  Eventual  updates  to  this  information  must  be  added  to  the  original  document.  The  instrument  should  only  be  operated  by  trained …

• Page 10
  Safety Instructions Operating Instructions  The  following  symbols  are  used  to  highlight  essential  safety  information in the operation instructions:  Helpful  information  regarding  the  optimal  use  of  the  instrument.  Warnings  concerning  operation  to  avoid  instrument  damage.  Warnings concerning operation to avoid personal injury.  Pay particular attention to the following safety instructions.  Use  in  110  /  230  VAC  electrical  systems  can  result  in  electrical …

• Page 11: Description

  2 Description  The  miniature  infrared  sensors  MI  are  noncontact  infrared  temperature  measurement  systems. They accurately and repeat ably  measure  the  amount  of  energy  emitted  from  an  object  and  convert  that energy into a temperature signal.  The following outputs are available:  • J‐Thermocouple  • K‐Thermocouple  • 0 ‐ 5 Volt  • 0 ‐ 20 mA or 4 ‐ 20 mA  • 10 mV / °C head ambient temperature signal  • RS232 interface  • optional: RS485 interface  The sensing head is protected by a rugged IEC 529 (IP 65, NEMA‐4)  stainless steel housing, and is connected to the electronic box with a …

• Page 12: Technical Data

  Technical Data   3 Technical Data  3.1 Measurement Specifications  Temperature Range  LT  Spectral Response   LT  Response Time  All models  Accuracy  LT  LT  TC outputs  At ambient temperature 23°C ±5°C (73°F ±9°F)  Repeatability  All models  4  ‐40 to 600°C (‐40 to 1112°F)  for J‐Thermocouple: ‐25 to 600°C (‐13 to 1112°F)  8 to 14 μm  150 ms (95% response)  ± 1% or ± 1°C (± 2°F) whichever is greater  ± 2°C (± 4°F) for target temp. < 20°C (68°F)  ± 1% or ± 2.5°C (± 5°F) whichever is greater  ± 0.5% or ± 0.5°C (± 1°F) whichever is greater  MI …

• Page 13
  Temperature Resolution  LT    * For a zoomed temperature span of 300°C (600°F)  ** For the full temperature range of the unit  Temperature Coefficient  MIC  MIH  MIC, MIH  MID  Box  Thermal Shock (within 20 min.)  LT  Emissivity  All models  Transmission  All models  MI  ± 0.1 K (± 0.2°F)*  ± 0.25 K (± 0.5°F)**  ± 0.05 K per K or ± 0,05% / K whichever is  greater, at ambient: 23 to 125°C (73 to 185°F)  ± 0.05 K per K or ± 0,05% / K whichever is  greater, at ambient: 23 to 180°C (73 to 356°F)  ± 0.1 K per K or ± 0.1% per K whichever is  greater, at ambient: 0 to 23°C (32 to 73°F)  ± 0.15 K per K or ± 0.15% per K whichever is  greater, at ambient: 0 to 85°C (32 to 185°F)  ± 0.1 K per K or ± 0.1% per K whichever is  greater  ± 3.5 K at ΔT   = 25 K (45°F)  ambient at target temperature of 50°C (45°F)  0.100 to 1.100  0.100 to 1.000  Technical Data  5 …

• Page 14: Optical Specifications

  Technical Data   3.2 Optical Specifications  Optical Resolution D:S  MID, MIC; MIH  MID, MIC; MIH  MID, MIC  At 90% energy in minimum and distance 400 mm (15.7 in.)  6  22:1 (typ.), 21:1 (guaranteed)  10:1  2:1  Figure 1: Spot Size Chart    MI …

• Page 15: Electrical Specifications

  3.3 Electrical Specifications  Power Supply  Voltage  Current  Outputs  1. Output (OUT)  0 to 20 mA, or  2. Output (AMB)  0 to 5 V output for head ambient temperature  mA Output  0 to 5 V Outputs  min. load impedance 100 kΩ (a lower load  Thermocouple  MI  12 to 26 VDC  100 mA  4 to 20 mA, or  0 to 5 V, or  Thermocouple (J or K)  (0 to 500°C, 32 to 932°F) or output for alarm  relay (software enabled, only in conjunction  with RS232/485)  recommended loop impedance see Figure 9 on  page 19.  impedance deteriorates the accuracy)  output impedance 100 Ω  short circuit resistant  output impedance 20 Ω  short circuit resistant  Technical Data  7 …

• Page 16: Environmental Specifications

  Technical Data   3.4 Environmental Specifications  Ambient Temperature  MIH sensing head  MIC sensing head  MID sensing head  MID with air cooling  Electronics box  Storage Temperature  Rating (Head)  Rating (Box)  Relative Humidity  EMC  Vibration (Head)  Shock (Head)  Weight (Head)  Weight (Box)  Head Cable Material  MID/MIC  MIH  Teflon  develops  poisonous  gasses  when  it  comes  into  contact with flames!  8  0 to 180°C (32 to 356°F)  0 to 125°C (32 to 257°F)  0 to 85°C (32 to 185°F)  ‐18 to 200°C (0 to 392°F)  0 to 65°C (32 to 150°F)  ‐10 to 85°C (14 to 185°F)  IP 65 (NEMA‐4), not for models with an  optical resolution of 2:1  IP 65 (NEMA‐4)  10% to 95% non‐condensing …

• Page 17: Dimensions

  Technical Data  3.5 Dimensions  Standard cable length 1 m (3 ft.) MID/MIC: Ø 5 mm (0.2 in) MIH: Ø 3 mm (0.12 in)   Figure 2: Dimensions of Sensing Head  2 mounting holes, Ø 4.5 mm (0.17 in)   MI  9 …

• Page 18: Scope Of Delivery

  Technical Data   Figure 3: Dimensions of Electronic Box  3.6 Scope of Delivery  The scope of delivery includes the following:  • Sensing head  • 1 m head cable  • Mounting nut  • Electronic box  • Operating instructions  10    MI …

• Page 19: Basics

  As  the  intensity  of  the  emitted  infrared  radiation  is  dependent on the material, the required emissivity can be selected on  the sensor.  The  biggest  advantage  of  the  infrared  thermometer  is  its  ability  to  measure  temperature  without  touching  an  object.  Consequently,  surface temperatures of moving or hard to reach objects can easily be  measured. …

• Page 20: Emissivity Of Target Object

  Basics   4.2 Emissivity of Target Object  To  determine  the  emissivity  of  the  target  object  refer  to  section  12.1  Determination  of  Emissivity  on  page  81.  If  emissivity  is  low,  measured  results  could  be  falsified  by  interfering  infrared  radiation  from  background  objects  (such  as  heating  systems,  flames,  fireclay  bricks, …

• Page 21: Electrical Interference

  4.5 Electrical Interference  To  minimize  electrical  or  electromagnetic  interference  or  “noise”  be  aware of the following:  • Mount  the  unit  as  far  away  as  possible  from  potential  sources  of  electrical  interference  such  as  motorized  equipment  producing large step load changes.  • Use shielded wire for all input and output connections.  • Make sure the shield wires are earth grounded at one point.  • Sensor  head  shield  braid  should  make  direct  contact  around  the cable circumference. …

• Page 22: Installation

  Installation   5 Installation  5.1 Positioning  Sensor  location  depends  on  the  application.  Before  deciding  on  a  location,  you  need  to  be  aware  of  the  ambient  temperature  of  the  location,  the  atmospheric  quality  of  the  location,  and  the  possible  electromagnetic interference in that location, according to the sections  described above. If you plan to use air purging, you need to have an  air  connection  available.  Wiring  and  conduit  runs  must  be  considered, including computer wiring and connections, if used. …

• Page 23: Wiring

  Sensor Target greater than spot size Target equal to spot size Figure 4: Proper Sensor Placement  5.2 Wiring  5.2.1 Sensor Head Cable  The  manufacturer  preinstall’s  the  sensor  head  cable  between  sensor  head and electronic box. It may be shortened but not lengthened.  Shortening  the  cable  length  by  1  m  (3  ft.)  causes  a  temperature error of – 0.1 K / m!  Do  not  bend  the  sensor  head  cable  tighter  than  25  mm  /  1  in.  (MID/MIC) and 15 mm / 0.6 in. (MIH) respectively! …

• Page 24: Cable Preparations

  Installation   5.2.2 Cable for Power Supply and Outputs  You need to connect the power supply (12 to 26 VDC) and the signal  output wires.  Use only cable with outside  diameter from 4 to 6 mm  (0.16 to 0.24 in), AWG 24.  The  cable  must  include  shielded  wires.  It  should  not  be  used as a strain relief!  1.  Cut about 40 mm (1.5 in) of the cable sheath (7) from the end  of the cable. Caution: Do not cut into the shield!  2.  Cut  the  shield  (5)  so  about  5  mm  (0.2  in)  remains  exposed  from  under  the  cable  sheath  (7).  Separate  the  shield  and  spread …

• Page 25
  Output signal and power connector block Cable that has to be installed by the user Figure 6: Connecting of Cables to the Electronic Box  5.  Put the following on the cable (as shown in the figure above):  the  cap  (1),  the  plastic  compression  fitting  (2),  the  rubber  washer (3) and one of the metal washers (4).  6.  Spread  the  cable  shield  (5)  and  then  slip  the  second  metal  washer (4) on the cable. Note that the shield must make good …

• Page 26: Outputs

  Installation   5.3 Outputs  Electronic Box Signal Output Head Ambient Temp. or Alarm Power Figure 7: Signal Outputs and Power Supply  18  J or K 0 to 5 V 0 to 5 V 12 to 26 VDC 4 to 20 mA 0 to 20 mA   MI …

• Page 27: Signal Output

  Installation  5.3.1 Signal Output  Signal Signal Power + Power – Ground Output Figure 8: Wiring of the Signal Output (mA or V)  The  signal  output  can  be  configured  either  as  current  or  as  voltage  output.  The  minimum  load  impedance  for  the  0  to  5  V  output  must  be  100 kΩ.  The maximum current loop impedance  for the 0/4 to 20 mA output  can  be  500 Ω,  and  the  power  supply  and  loop  impedance  must  be  matched as shown below. …

• Page 28: Head Ambient Temp. / Alarm Output

  Installation   5.3.2 Head Ambient Temp. / Alarm Output  This output can be configured either as output for the head ambient  temperature (default configuration) or as an alarm output.  Power + Power – Ground Head Ambient Temp. Figure 10: Wiring the Output for Head Ambient Temperature  The  output  range  for  the  head  ambient  temperature  is  0  to  500°C  (32 to 932°F) with 10 mV /°C.  In  case  of  an  alarm  the  output  switches  between  0  V  and  5  V.  The  alarm …

• Page 29
  Installation  You  may  use  a  solid  state  relay  for  the  alarm  output.  The  output  is  short circuit resistant with 100 Ω output impedance.  The alarm output is only enabled through the DataTemp MultiDrop  software, see the software help for set up instructions.  MI  21 …

• Page 30: Thermocouple Output

  Installation   5.3.3 Thermocouple Output  If  you  are  using  a  J‐  or  K‐  thermocouple  you  must  install  a  compensation  cable.  The  cable  is  available  as  an  accessory  (XXXCI1CB25  for  Type  J,  XXXCI2CB25  for  Type  K)  with  a  cable  length of 7.5 m (24.6 ft.)  Connect the wires according to the following table:  J-Thermocouple white Table 1: Wiring the Thermocouple J Compensation Cable …

• Page 31: Inputs Ftc

  5.4 Inputs FTC  The  three  inputs  FTC1,  FTC2,  and  FTC3  are  used  for  the  external  control of the unit.  All  input  functions  are  enabled  through  the  DataTemp  MultiDrop  software  only,  see  the  software  help  for  complete set up instructions!  Emissivity (analog control) Emissivity (digital control) Ambient Background Temperature Compensation Trigger Hold Function Table 3: Overview to the FTC Inputs …

• Page 32: Emissivity Setting (Analog Controlled)

  Installation   5.4.1 Emissivity Setting (analog controlled)  The input FTC1 can be configured to accept an analog voltage signal  (0  to  5  VDC)  to  provide  real  time  emissivity  setting.  The  following  table shows the relationship between input voltage and emissivity.  U in V Emissivity Table 4: Ratio between Analog Input Voltage and Emissivity  Example:  The process requires the setting of emissivity:  • for product 1:  0.90  • for product 2:  0.40  Following  the  scheme  below,  the  operator  needs  only  to  switch  to  position “product 1” or “product 2”. …

• Page 33: Emissivity Setting (Digital Controlled)

  5.4.2 Emissivity Setting (digital controlled)  The sensor’s electronics contains a table with 8 pre‐installed settings  for emissivity. To activate these emissivity settings, you need to have  the  inputs  FTC1,  FTC2,  and  FTC3  connected.  According  to  the  voltage  level  on  the  FTC  inputs,  one  of  the  table  entries  will  be  activated.  0 = Low signal (0 V)  1 = High signal (5 V)  A non‐wired input is considered as “High”!  Table entry Emissivity Figure 15: Digital Selection of Emissivity with FTC Inputs  The  values  in  the  table  can  only  be  changed  by  means  of  the  DataTemp MultiDrop software. …

• Page 34: Ambient Background Temperature Compensation

  Installation   5.4.3 Ambient Background Temperature Compensation  The  sensor  is  capable  of  improving  the  accuracy  of  target  temperature  measurements  by  taking  into  account  the  ambient  or  background  temperature.  This  feature  is  useful  when  the  target  emissivity  is  below  1.0  and  the  background  temperature  is  significantly …

• Page 35
  • Ambient  background  temperature  compensation  from  a  second  temperature  sensor  (infrared  or  contact  temperature  sensor)  ensures  extremely  accurate  results.  For  example,  the  output  of  the  second  unit,  set  for  mV  output,  could  be  connected  to  the  FTC2  analog  input  (0  to  5  VDC  corresponding  to  low  end  and  high …

• Page 36: Trigger And Hold Function

  Installation   5.4.4 Trigger and Hold Function  The  FTC3  input  can  be  used  as  external  trigger  in  conjunction  with  the software trigger mode setting “Trigger” or “Hold”.  External switch: — contact relay, — transistor, — TTL gate, … Figure 17: Wiring of FTC3 as External Input  Trigger: A logical low signal at the input FTC3 will reset the peak or  valley hold function. As long as the input is kept at logical low level  the  software  will  transfer  the  actual  object  temperatures  toward  the  output. …

• Page 37
  Hold:  This  mode  acts  as  external  generated  hold  function.  A  transition  at  the  input  FTC3  from  logical  high  level  toward  logical  low  level  will  transfer  the  current  temperature  toward  the  output.  This temperature will be written to the output until a new transition  from high to low occurs at the input FTC3.  Temp   Figure 19: FTC3 for Holding the Output Temperature  MI  Installation  object temperature output temperature Trigger Time…

• Page 38: Connecting To The Pc Via Rs232

  Installation   5.5 Connecting to the PC via RS232  The  RS232  interface  comes  with  each  model.  Connect  a  single  unit  with a RS232 COM port by using the connection kit RAYMISCON.  to the computer’s COM port Figure 20: Connecting the RS232 cable  30  Sub-D 9 pin Transfer Mode: • 9600 kBit/s • 8 data bits • 1 stop bit • no parity •…

• Page 39: Installing Of Multiple Sensors Via Rs485

  5.6 Installing of Multiple Sensors via RS485  The distance between the sensor and a computer can be up to 1200 m  (4000  ft.)  via  RS485  interface.  This  allows  ample  distance  from  the  harsh  environment  where  the  sensing  head  is  mounted  to  a  control  room or pulpit where the computer is located.  The RS232/485 adapter comes with a power supply:  RAYMINCONV2  for 230 VAC  RAYMINCONV1  for 110 VAC    Connect the signal line as shown:  RS232/485 Adapter  RxB    RxA    Do  not  run  power  supply  in  the  same  conduit  as  the  RxA/RxB wires! …

• Page 40
  Installation   For an installation of  two or more sensors in a RS485 network, each  sensor is wired parallel to the others.  You  may  connect  up  to  32  units.  Make  sure  to  deactivate  the  preset  shunt resistor for all units except for the last one. The position of the  switch to deactivate the shunt you can see on the electronic board in  the figure above.  Before units are in a network the multidrop address needs  to be defined. Each sensor must have a unique address!  The following figure illustrates the wiring of sensors in a  multidrop  installation.    unit 1 RS232/485 Adapter Figure 22: Wiring the RS485 Network  The  address  setting  can  be  done  either  through  buttons  or  through  software alternatively Addressing through Buttons …
• Page 41
  Go to the menu <Setup> <Sensor Setup>, and then select the register  <Advanced Setup>. Use <Polling Address> for selecting the requested  address.  Step‐by‐step instructions for addressing RS‐485 MI units:  1.  Power the unit.  2.  Using  either  the  buttons  or  software,  assign  unique  address  to the sensor.  3.  Power down the unit.  4.  Repeat until all sensors have a unique address.  5.  On  the  last  unit  in  the  network,  activate  the  shunt  resistor  after the unit has been powered down.    Failure  to  use  shielded  RS‐485  wire  or  activation  of  the  shunt …

• Page 42: Operation

  Operation   6 Operation  Once  you  have  the  sensor  positioned  and  connected  properly,  the  system is ready for continuous operation.  The  operation  of  the  sensor  can  be  done  by  means  of  the  built‐in  control  panel  on  the  sensor’s  electronic  board  or  by  means  of  the  software that came with your sensor optionally.  6.1 Control Panel …

• Page 43: Setting Of Modes

  Operation  6.2 Setting the Output Jumper  In addition to the set mode in the  unit,  see  section  6.3  Setting  of  Modes,  on  page  36,  the  unit’s  outputs  must  be  configured  by  switching  the  <Output>  jumper  in  accordance  to  the  requested  output  function  (mA,  mV,  TC).  E.g. for the “4 to 20 mA” output,  the <Output> jumper must be set  to  the  bottom  position  labeled  with “mA”. …

• Page 44
  Operation   6.3 Setting of Modes  You can easily determine the unit’s mode or parameter by doing the  following:  Press  the  <Mode>  button  until  the  symbol for the actual set mode appears  in  the  display,  e.g.  <T>  for  setting  the  transmission,  see  Table  5:  Available  Modes, on page 37.  Use  the  <Down/Up>  buttons  until  the  requested value comes into view.  36  MI …
• Page 45
  Display  Mode C  Target Temperature* (effected by signal processing) A Head Ambient Temperature T Target Temperature (not effected by signal processing) Output Mode Emissivity Transmission Signal processing: Average Signal processing: Peak Hold Signal processing: Valley Hold Low end of range High end of range Temperature Unit Multidrop Address…

• Page 46: Post Processing

  Operation   6.4 Post Processing  6.4.1 Averaging  Averaging  is  used  to  smooth  the  output  signal.  The  signal  is  smoothed depending on the defined time basis, whereby the output  signal tracks the detector signal with significant time delay but noise  and  short  peaks  are  damped.  Use  a  longer  average  time  for  more  accurate damping behavior. The average time is the amount of time  the  output  signal  needs  to  reach  90%  magnitude  of  an  object  temperature jump. …

• Page 47
  Operation  object),  the  output  signal  reaches  only  90%  magnitude  of  the  actual  object temperature after the defined average time.  MI  39 …

• Page 48: Peak Hold

  Operation   6.4.2 Peak Hold  The output signal follows the object temperature until a maximum is  found. Once  the  hold time is exceeded the output  signal, tracks and  output the actual object temperature and the algorithm will start over  again. The range for the hold time is 0.1 to 998.9 s. Temp hold time A defined hold time of 999 s (symbol “∞” in the display) will put the  device into continuous peak detection mode.  A  low  level  input  (GND)  at  external  input  FTC3  will  promptly  interrupt the hold time and will start the maximum detection again.  40  Figure 26: Peak Hold  output temperature object temperature hold time   Time MI …

• Page 49: Valley Hold

  6.4.3 Valley Hold  The output signal follows the object temperature until a minimum is  found. Once  the  hold time is exceeded the output  signal, tracks and  output the actual object temperature and the algorithm will start over  again. The range for the hold time is 0.1 to 998.9 s. Temp hold time A defined hold time of 999 s (symbol “∞” in the display) will put the  device into continuous valley detection mode.  A  low  level  input  (GND)  at  external  input  FTC3  will  promptly  interrupt the hold time and will start the minimum detection again.  MI  Figure 27: Valley Hold  Operation  output temperature object temperature hold time   Time 41 …

• Page 50: Advanced Peak Hold

  Operation   6.4.4 Advanced Peak Hold  This function searches the sensor signal for a local maximum (peak)  and  writes  this  value  to  the  output  until  a  new  local  maximum  is  found.  Before the algorithm restarts  searching  for a local maximum,  the  object  temperature  has  to  drop  below  a  predefined  threshold.  If  the  object  temperature  raises  above  the  held  value  which  has  been  written …

• Page 51: Advanced Valley Hold

  6.4.5 Advanced Valley Hold  This  function  works  similar  to  the  advanced  peak  hold  function,  except it will search the signal for a local minimum.  6.4.6 Advanced Peak Hold with Averaging  The  output  signal  delivered  by  the  advanced  peak  hold  functions  tends  to  jump  up  and  down.  This  is  due  to  the  fact,  that  only  maximum points of the otherwise homogenous trace will be shown.  The  user  may  combine  the  functionality  of  the  peak  hold  function  with …

• Page 52: Factory Defaults

  Operation   6.5 Factory Defaults  For activating the unit’s factory default values press the <Mode/Up>  buttons  on  the  electronic  board  simultaneously.  The  factory  default  values are to be found in section 11.8 Command Set on page 77.  44  MI …

• Page 53: Options

  7 Options  Options are items that are factory installed and must be specified  at  time of order. The following are available:  • Longer cable lengths: 3 m / 9.8 ft. (…CB3), 8 m / 26.2 ft. (…CB8),  15 m / 49.2 ft. (…CB15)  • RS485 serial interface (…4), for multidrop networks or long  distances  • Box lid with view port (…V)  MI  Options  45 …

• Page 54: Accessories

  Accessories   8 Accessories  8.1 Overview  A  full  range  of  accessories  for  various  applications  and  industrial  environments  are  available.  Accessories  include  items  that  may  be  ordered at any time and added on‐site:  • Adjustable Mounting Bracket (XXXMIACAB)  • Fixed Mounting Bracket (XXXMIACFB)  • Air Purging Jacket (XXXMIACAJ)  • Air  Cooling  (XXXMIACCJ) or with 2.8 m (9.2 ft.) air hose (XXXMIACCJ1)  • Right Angle Mirror (XXXMIACRAJ, XXXMIACRAJ1)  • Box Lid (XXXMIACV)  • Protective Window (XXXMIACPW)  •…

• Page 55
  Accessories  Adjustable Bracket Electronic Box Sensing Head Fixed Bracket   Figure 30: Standard Mounting Accessories  MI  47 …

• Page 56: Adjustable Mounting Bracket

  Accessories   8.2 Adjustable Mounting Bracket    Figure 31: Adjustable Mounting Bracket (XXXMIACAB)  48  MI …

• Page 57: Fixed Mounting Bracket

  Accessories  8.3 Fixed Mounting Bracket    Figure 32: Fixed Mounting Bracket (XXXMIACFB)  MI  49 …

• Page 58: Air Purging Jacket

  Accessories   8.4 Air Purging Jacket  The air purge jacket is used to keep dust, moisture, airborne particles,  and  vapors  away  from  the  sensing  head.  Clean,  oil  free  air  is  recommended. The air purge jacket withstands ambient temperatures  up to 180°C (356°F) and should not be used for cooling purposes. The  recommended air flow rate is 30 to 60 l / min (0.5 to 1 cfm). The max.  pressure is 5 bar.  Figure 33: Air Purging Jacket (XXXMIACAJ)  50  Hose with inner diameter of 3 mm (0.12 in), outside 5 mm (0.2 in)     MI …

• Page 59
  Figure 34: Mounting the Air Purge Jacket  1.  Remove  the  sensor  (1) and  cable  from  the  electronic  box  by  disconnecting the wires from the electronic box.  2.  Open the Air Purging Jacket (3, 4) and screw the white plastic  fitting (2) onto the sensor up to the end of the threads, do not  over tighten!  3.  Slip the cable (6) through the backside (4) of the jacket.  4.  Close the Air Purging Jacket (3, 4) and reconnect the wires to  the electronic box and apply the mounting nut (5).  MI  Accessories    51 …

• Page 60: Air Cooling System

  Accessories   8.5 Air Cooling System  The  sensing  head  can  operate  in  ambient  temperatures  up  to  200°C  (392°F)  with  the  air‐cooling  system.  The  air‐cooling  system  comes  with a T‐adapter including 0.8 m / 31.5 in (optional: 2.8 m / 110 in) air  hose and insulation. The T‐adapter allows the air‐cooling hose to be  installed without interrupting the connections to the box.  The air‐cooling jacket may be combined with the right angle mirror.  max. ambient 200°C (392°F) Sensing Head Air cooling (max. 35°C / 95°F) Figure 35: Air Cooling System  T-Adapter Hose to sensing head…

• Page 61
  Figure 37: Maximum Ambient Temperature depending on  Note:  “Hose  Length“  is  the  length  of  hose  exposed  to  high  ambient  temperature (not the overall length of the hose).  MI  Air Flow: 60 l / min (2.1 cubic feet per minute) 50 l / min (1.8 cfm) 40 l / min (1.4 cfm) Air Flow and Hose Length  Accessories  Hose Length  …
• Page 62
  Accessories   Figure 38: Air Cooling System: Purging Jacket  The Air Cooling System consists of:  (1)  sensing head  (2)  inner plastic fitting (air purging jacket)  (3)  front part of the air‐purging jacket  (4)  back part of the air‐purging jacket  (5)  mounting nut  (6)  preinstalled cable between sensor and box, leading through the  T‐adapter  (7)  hose connecting nut  (8)  inner hose  (9)  outer hose  (10)  T‐adapter  (11)  rubber washer  (12)  plastic compression fitting  (13)  cap  54    MI …
• Page 63
  Accessories    Figure 39: Air Cooling System: T‐Adapter  MI  55 …
• Page 64
  Accessories   Hose: inner Ø: 9 mm (0.35 in) outer Ø: 12 mm (0.47 in)   Figure 40: Dimensions of Air Cooling System  56  MI …

• Page 65: Right Angle Mirror

  8.6 Right Angle Mirror   The right angle mirror comes in two different versions:  XXXMIACRAJ  right  angle  mirror  as  accessory  for  air  purging  jacket or air cooling system  XXXMIACRAJ1  right angle mirror with integrated air purging  Figure 41: Right Angle Mirror XXXMIACRAJ (left),  Right Angle Mirror with Air Purging XXXMIACRAJ1 (right)  The right angle mirror withstands ambient temperatures up to 180°C  (356°F).  For  mounting  the  right  angle  mirror  (XXXMIACRAJ)  see  section  8.4  Air  Purging  Jacket  on  page  50.  However,  instead  of  using  the  front  part of the air purging jacket (3), mount the right angle mirror. …

• Page 66: Box Lid

  Accessories   8.7 Box Lid    Figure 43: Box Lid with View Port for Post Installations  (XXXMIACV)  58  MI …

• Page 67: Protective Window

  8.8 Protective Window  The protective window can be used to protect the sensing head from  dust  and  other  contamination.  This  should  be  applied  especially  for  sensors  without  a  lens.  These  are  all  models  with  an  optical  resolution of 2:1.  The  protective  window  is  made  from  non‐poisonous  zinc  sulfide,  with a transmission factor of 0.75 ± 0.05. It has an outer diameter of  17  mm  (0.67  in).  The  protective  window  can  be  directly  screwed  to  the …

• Page 68: Maintenance

  Maintenance   9 Maintenance  Our  sales  representatives  and  customer  service  are  always  at  your  disposal  for  questions  regarding  application  assistance,  calibration,  repair,  and  solutions  to  specific  problems.  Please  contact  your  local  sales representative if you  need  assistance. In many cases, problems  can be solved over the telephone. If you need to return equipment for  servicing,  calibration,  or  repair,  please  contact  our  Service  Department …

• Page 69: Fail -Safe Operation

  9.2 Fail‐Safe Operation  The Fail‐Safe system is  designed  to alert the operator and provide a  safe  output  in  case  of  any  system  failure.  The  sensor  is  designed  to  shutdown the process in the event of a set‐up error, system error, or a  failure in the sensor electronics.  The  Fail‐Safe  circuit  should  never  be  relied  on  exclusively  to  protect  critical  processes.  Other  safety  devices should also be used to supplement this function!  When  an  error  or  failure  does  occur,  the  display  indicates  the  possible …

• Page 70
  Maintenance   Error Codes via RS232/485  Output T—— T>>>>>> T<<<<<< Table 8: Error Codes (via RS232/485)  Error Codes for the LCD Display  Display —-C H-ERR B-ERR OVER UNDER 2.15 Table 9: Error Codes (LCD Display)  62  Error Code Description Invalid temperature reading Temperature over range Temperature under range Error Code Description Invalid temperature reading Wrong sensing head Wrong parameter setting (box) Temperature over range Temperature under range Firmware revision number, after reset of…

• Page 71: Sensing Head Exchange

  9.3 Sensing Head Exchange  Sensing  heads  and  electronic  boxes  can  only  be  interchanged in accordance to the following table!  MID02 MIC02 MID02 MIC02 MID10 MIC10 MIH10 MID20 MIC20 MIH20 The  head  exchange  requires  to  type  in  the  new  sensing  head  calibration data printed on the cable as follows:  1.  To  exchange  the  sensing  head,  disconnect  the  power  of  the  unit. …

• Page 72
  Maintenance   <Down/Up>  buttons.  Activate  your  settings  by  pressing  the  <Mode> button.  Figure 45: Sensing Head Calibration Data printed on the Cable  (e.g. Head with two blocks of 4 numbers)  For  MIH  models  and  specially  modified  models  (like  G5  or  MTB),  four blocks of four characters are used.  Alternatively you also can use the DataTemp MultiDrop software for  typing in the new sensing head calibration data.  64    MI …

• Page 73: Software

  10 Software  For use with RS232 or RS485 models, DataTemp MultiDrop software  allows  access  to  the  extended  digital  features  of  the  MID  with  an  easy‐to‐use  interface.  Compatible  with  WIN  95/98/NT/2000/XP,  DataTemp MultiDrop provides for sensor setup, remote monitoring,  and  simple  data  logging  for  analysis  or  to  meet  quality  record‐ keeping requirements.  Additional  features  configurable  with  optional  RS232  or  optional  RS485 communications and DataTemp MultiDrop Software: …

• Page 74: Programming Guide

  Programming Guide   11 Programming Guide  This  section  explains  the  sensor’s  communication  protocol.  A  protocol  is  the  set  of  commands  that  define  all  possible  communications with the sensor. The commands are described along  with their associated ASCII command characters and related message  format  information.  Use  them  when  writing  custom  programs  for  your  applications  or  when  communicating  with  your  sensor  with  a  terminal program. …

• Page 75: Transfer Modes

  11.1 Transfer Modes  The unit’s serial interface is either RS232 or RS485, depending on the  model.  Settings:  transfer  rate:  9.6  kBaud,  8  data  bits,  1  stop  bit,  no  parity, flow control: none (half duplex mode).  There are two possible transfer modes for the serial interface:  Poll Mode:  By  user  interface  control,  a  parameter  will  be  set  or  requested.  Burst Mode:  A  pre‐defined  data  string  (“burst  string“)  will  be  transferred as fast as possible as long as the burst mode  is  activated.  The  data  will  be  transferred  in  one  direction only, from the unit to the user interface. …

• Page 76: General Command Structure

  Programming Guide 11.2 General Command Structure  Requesting a parameter (Poll Mode)  ?ECR  “?“ is the command for “Request“    “E“ is the parameter requested    “CR“ (carriage return, 0Dh) is closing the request.    Remark:  It  is  possible  to  close  with  “CR“  “LF“,  0Dh,  0Ah, but not necessary.  Setting a parameter (Poll Mode)  The parameter will be stored into the device EEPROM.  E=0.975CR  “E“ is the parameter to be set    “=“ is the command for “set a parameter“    “0.975“ is the value for the parameter    “CR“ (carriage return, 0Dh) is closing the request    Remark:  It  is  possible  to  close  with  “CR“  “LF“,  0Dh,  0Ah, but not necessary. …

• Page 77: Device Information

  After  switching  the  power  to  “ON“,  the  device  is  sending  a  notification:  #XICRLF  “#“ is the parameter for “Notification“    “XI“  is  the  value  for  the  notification  (here  “XI“;  unit  switches to “ON”)    “CR“ “LF“ (0Dh 0Ah) is closing the answer.  Error message  *Syntax Error “*“ is the character for “Error“  11.3 Device Information  This information is factory installed, read only.  Command Description Device name Remark (e.g., for specials) Serial Number Firmware Revision Number Maximum Temp.

• Page 78: Device Setup

  Programming Guide 11.4 Device Setup  11.4.1 Temperature Calculation  U=C  unit for the temperature value  E=0.950  Emissivity  setting  (Caution:  according  to  the  settings  for  “ES”,  see  section  11.4.2  Alarm Setpoints on page 70.)  XG=1.000  Setting for transmission  For  the  calculation  of  the  temperature  value,  it  is  possible  to  set  an  offset (relative number to be added to the temperature value), and a  gain value.  DG=1.0000  Gain adjustment for the temperature signal  DO=0  Offset adjustment for the temperature signal  In case the ambient temperature is not requested by the internal head …

• Page 79
  There are eight entries possible for emissivity setting (1) and a related  set point (threshold) (2). To be able to write or read these values, use  the following commands:  EP=2  set pointer for table entry, e.g. to line 2 (3)  RV=0.600  set the emissivity value for line 2 to 0.600 (4)  SV=220.0  set the set point (threshold) for line 2 to 220.0 (5)    Figure 46: Table for Emissivity and Set Points  To activate these emissivity settings, you need to have the 3 external  inputs (FTC) connected. According to the digital combination on the  FTC wires, one of the table entries will be activated, see section 5.4.2  Emissivity Setting via Digital Selection on page 25.  MI  Programming Guide    71 …

• Page 80: Post Processing

  Programming Guide 11.4.3 Post Processing  The following parameters can be set to determine the post processing  mode, see section 6.4 Post Processing on page 38.  P=5  peak hold, hold time: 5 s  F=12.5  valley hold, hold time: 12.5 s  G=10  averaging, average time (90%): 10 s  XY=3  advanced peak hold, hysteresis: 3 K  XY=‐2  advanced valley hold, hysteresis: 2 K  Advanced Peak/Valley Hold with Averaging:  C=250  threshold: 250°C  AA=15  averaging time (90%): 15 s  11.5 Dynamic Data  All temperature related information is calculated 128 times a second.  To request the dynamic data, following commands are available:  ?T  target temperature  ?I  internal temperature of the sensing head  ?XJ  internal temperature of electronics housing  ?Q  energy value of the infra‐red temperature  ?XT  trigger set point (active/inactive) for the FTC3 input  To  check  for  resets  (e.g.  power  shut  down)  use  the  command  XI.  Notice, after a reset the unit is new initialized. …

• Page 81: Device Control

  11.6 Device Control  11.6.1 Output for the Target Temperature  The signal output can be set to 4 – 20 mA, 0 – 20 mA or mV. If current  output is activated, the output can provide a predefined current:  XO=4  output mode to 4 – 20 mA  O=13.57  output of a constant current at 13.57 mA  O=60  switches back to the temperature controlled output  11.6.2 Analog Output, Scaling  According to the temperature range of the model, it is possible to set  a  maximum  voltage/current  value  according  to  a  temperature  value  (e.g., the maximum current 20 mA shall represent 200°C / 392°F). The  same setting is possible for the minimum value.  H=500  the maximum current/voltage value is set to 500°C  L=0  the minimum current/voltage value is set to 0°C  Remark:  You  cannot  set  this  value  for  thermocouple  output.  The  minimum span between the maximum / minimum settings is 20 K.  11.6.3 Alarm Output  The second output channel can be set in different modes, see section  5.3.2 Head Ambient Temp. / Alarm Output on page 20. …

• Page 82: Lock Mode

  Programming Guide XF  factory default values will be set  11.6.5 Lock Mode  The  access  to  the  unit  is  possible  via  serial  interface  (software)  and  via  the  direct  user  input  (mode  buttons,  LCD  display).  It  is  possible  to lock the buttons. This allows access the unit only via software.  J=L  direct user input via mode buttons denied  Alternatively  the  unit  can  be  unlocked  by  pressing  the  <Mode/Up>  buttons simultaneously for three seconds. …

• Page 83
  AC=2  compensation  with  an  external  voltage  signal  at  the  analog  input  FTC2  (0  V  –  5V  corresponds  to  low  end  and  high  end  of  temperature  range),  current  ambient  temperature is readable with command A.  Note:  The  mode  AC  =  2  does  not  function  in  case  of  setting the command ES = D! …

• Page 84: Multiple Units (Multidrop Mode , Rs485)

  Programming Guide 11.7 Multiple Units (RS485 Multidrop Mode)  Up to 32 units can be connected within a RS485 network, see section  5.6  Installing  of  Multiple  Sensors  via  command  to  one  unit  among  the  32  possible,  it  is  necessary  to  „address“  a  command.  Therefore,  a  3‐digit  number  is  set  prior  the  command.  The  3‐digit  number  is  determined  between  001  and  032.  Exception: Broadcast command. …

• Page 85: Command Set

  11.8 Command Set  Description Char Format Poll parameter Set parameter Set parameter without EEPROM storage Multidrop addressing Error message Acknowledge message Burst string format Ambient background temp. compensation Advanced hold with AA nnn.n average Control ambient AC n background temp. compensation Advanced hold threshold Currently calculated CE n.nnn emissivity…

• Page 86
  Programming Guide Description Char Format Source: emissivity / ES X setpoint for alarm output Presel. emissivity value EV n.nnn Valley hold time(4) Average time Top of mA/mV range Sensor / head ambient Switch panel lock Alarm output control Bottom of mA/mV range Output voltage Output current Peak hold time (4)
• Page 87
  Description Char Format Presel. setpoint / relay SV nnn.n function Target temperature Temperature unit Poll / Burst mode Burst string contents Multidrop address XA nnn Bottom temperature of XB nnn.n range Restore factory defaults Transmission XG n.nnn High temperature of XH nnn.n range Sensor initialization…
• Page 88
  Programming Guide (3)  $ = UTQE  (4)  setting average / peak / valley / advanced hold cancels all other hold modes  (6)  LT: 23°C (73°F)  (7)  LT: 500°C (932°F)  (8)  LT: 0°C (32°F)  (9)  XZ = 0123 4567 89AB CDEF set command checks format! Firmware restart by unit  (10)  E0=1.100, E1=0.500, E2=0.600, E3=0.700, E4=0.800, E5=0.970, E6=1.000, E7=0.950  XS0=200, XS1=210, XS2=220, XS3=230, XS4=240, XS5=250, XS6=260, XS7=270  En / XSn set via command EP = n (n = 0 … 7)  80    Table 2: Command Set  MI …

• Page 89: Appendix

  12 Appendix  12.1 Determination of Emissivity  Emissivity  is  a  measure  of  an  object’s  ability  to  absorb  and  emit  infrared energy. It can have a value between 0 and 1.0. For example a  mirror  has  an  emissivity  of  <  0.1,  while  the  so‐called  “Blackbody“  reaches  an  emissivity  value  of  1.0.  If  a  higher  than  actual  emissivity  value  is  set,  the  output  will  read  low,  provided  the  target  temperature …

• Page 90
  Appendix   0.95.  Finally,  measure  the  temperature  of  an  adjacent  area  on  the object and adjust the emissivity until the same temperature  is  reached.  This  is  the  correct  emissivity  for  the  measured  material.  82  MI …

• Page 91: Typical Emissivity Values

  12.2 Typical Emissivity Values  The following table provides a brief reference guide for determining  emissivity  and  can  be  used  when  one  of  the  above  methods  is  not  practical. Emissivity values shown in the table are only approximate,  since  several  parameters  may  affect  the  emissivity  of  a  material.  These include the following:  1.  Temperature  2.  Angle of measurement  3.  Geometry (plane, concave, convex)  4.  Thickness  5.  Surface quality (polished, rough, oxidized, sandblasted)  6.  Spectral range of measurement  7.  Transmission (e.g. thin films plastics)   …

• Page 92
  Appendix   Material Aluminum Unoxidized Oxidized Alloy A3003, Oxidized Roughened Polished Brass Polished Burnished Oxidized Chromium Copper Polished Roughened Oxidized Gold Haynes Alloy Inconel Oxidized Sandblasted Electropolished Iron Oxidized Unoxidized Rusted Molten Iron, Cast Oxidized Unoxidized Molten Iron, Wrought Dull Lead 84 …
• Page 93
  Polished Rough Oxidized Magnesium Mercury Molybdenum Oxidized Unoxidized Monel (Ni-Cu) Nickel Oxidized Electrolytic Platinum Black Silver Steel Cold-Rolled Ground Sheet Polished Sheet Molten Oxidized Stainless Tin (Unoxidized) Titanium Polished Oxidized Tungsten Polished Zinc Oxidized Polished Tab. 10: Typical Emissivity Values for Metals  MI  0.05-0.2 0.05-0.2 0.2-0.7 0.2-0.7 0.03-0.15 0.03-0.15…
• Page 94
  Appendix   Material Asbestos Asphalt Basalt Carbon Unoxidized Graphite Carborundum Ceramic Clay Concrete Cloth Glass Plate “Gob” Gravel Gypsum Limestone Paint (non-al.) Paper (any color) Plastic, greater 500 µm (0.02 in) thickness Rubber Sand Snow Soil Water Wood, Natural Tab. 11: Typical Emissivity Values for Non‐Metals  86 …

• Page 95: Index

  Index  Accessories Accuracy Air pressure Air Purge Air Purge Jacket Ambient Temperature Average Control Panel Emissivity Loop impedance Maintenance Mirror Network Noise Optical Resolution Power Supply Repeatability Response Time Sensing Head Exchange Spectral Response Spot Size Temperature Coefficient Temperature Resolution Thermal Shock Transmission Transmission…

MI 

Miniature Infrared Sensor 

Operating Instructions 

Rev. F  04/2006 

54301