Infrarot Thermometer (PIR Thermometer, Passive Infra Red Thermometer oder Pyrometer) werden in der Industrie eingesetzt um Temperaturen berührungslos zu messen. Im Gegensatz zu unseren Messmodulen für lineare Längenmessung gibt es hier eine große Auswahl an Produkten am Markt. Jedoch gilt auch hier: Die meisten Geräte besitzen keine Möglichkeit die erfassten Messwerte per Funk an einen PC oder ein Smartphone weiterzugeben. Einige wenige Modelle besitzen ein eingebautes Bluetooth Funkmodul über welches sich die Daten an eine proprietäre Software übertragen lässt. Dies alles ist nicht wirklich industrietauglich oder Industrie 4.0. Seit einigen Jahren haben wir nun unser PIR Funkthermometer im Einsatz. Nun haben wir das Modell überarbeitet und auf die Basis-Firmware der M8 Modulreihe portiert. Dies bietet für dieses WLAN-Pyrometer nun alle Möglichkeiten der M8 Module:

  • Zuverlässige und sichere Funkübertragung im WLAN
  • IIoT Protokoll MQTT
  • WebSockets für Punkt-zu-Punkt WLAN Verbindungen
  • Einfache Konfiguration über einen Browser in der Web-Oberfläche
  • Optional SSL Verschlüsselung der Datenübertragung
  • Messauslösung Manuell, Extern (Taster, Fußschalter), über WebSockets, HTML oder MQTT Anforderungen
  • Einzelmessungen, programmierbare Mehrfachmessungen oder Intervallmessungen
  • Akku oder Festspannungsanschluß

Als Besonderheit gegenüber anderen berührungslosen Temperaturmessgeräten bietet unser Produkt

  • Um 180° drehbarer Messsensor
  • Feststellfunktion für Messkopf
  • Ladezustandsüberwachung der Stromversorgung und Übermittlung der Betriebsspannung.
  • Wechselakkusystem
  • Unabhängige Erfassung von Objekt- und Umgebungstemperatur
  • Eingebautes OLED Display

Die Alleinstellungsmerkmale unseres Infrarot Thermometer für industriellen Einsatz sind:

  • Echtes WLAN. Direktes Verbinden des Infrarot Thermometers mit einem WLAN/WiFi Netzwerk.
  • Sichere Funkübertragung auch unter schwierigen Bedingungen.
  • MQTT Datenprotokoll.
  • Sehr kleine Bauweise durch hohe Integration der Bauteile.
  • Montagemöglichkeiten für Wandmontage oder Montage auf Lochblech.
  • Lange Laufzeit durch Lithium-Ionen Akku (LiIon).
  • Schnellwechselsystem für den Akku.
  • Große Auswahl an Ladestationen für den Akku.
  • Hohe Konfigurationsmöglichkeit durch den Kunden durch unsere agile Fertigung.

Die Authentifizierung des Thermometers am WLAN Netzwerk erfolgt über Angabe der SSID und des Passwortes. Über WPA2 werden die übertragenen Daten sicher vor unbefugtem Zugriff geschützt.

Die Weitergabe der Daten erfolgt im offenen MQTT Protokoll. Das MQTT Protokoll wurde entwickelt, um Messdaten einfach und zuverlässig auch über große Distanzen sicher zu übertragen. Die MQTT „Empfangsstation“ wird MQTT Broker oder MQTT Server genannt. Diese Software ist als freie Software kostenlos auf für die kommerzielle Nutzung verfügbar. Über einen MQTT Client lassen sich sämtliche Anwendungen zur Messdatenverarbeitung realisieren: Sei es die Weiterverarbeitung in einem nachgelagerten Prozess für die Qualitätssicherung oder auch nur die direkte Eingabe der Messwerte in z.B. eine Tabellenkalkulation wie LibreOffice oder Excel.

Funktionsweise des PIR Funkthermometer

Das Funk-Thermometer kennt 2 Betriebsarten:

  • Konfiguration
  • Messen

In der Betriebsart [Konfiguration] öffnet das Thermometer einen WLAN Access Point. Über diesen kann ein beliebiger Web-Client eine Verbindung zum Thermomenter herstellen. Über die Web-Oberfläche kann die gewünschte Konfiguration des Messgerätes vorgenommen werden.
Konfiguriert wird der WLAN Zugang (AccessPoint oder einwahl in ein vorhandenes Netzwerk (WPA2/PSK)), die gewünschten Protokolle (MQTT, WebSockets (Json, Text)).
Nach erfolgreicher Konfiguration startet das Modul in der Betriebsart [Messen].
Über eine Softwarefunktion oder über die Servicetaste am Messmodul lässt sich das Messgerät wieder in den Konfigurationsmodus versetzen [Factory Reset]. Eine bestehende Konfiguration kann auch während des Betriebs mit der entsprechenden Berechtigung geändert werden.

Eine Änderung der Konfiguration oder eine aktualisierung der Firmware wird über eine Tastenkombination am Modul geschützt.

Technische Daten

WertEinheit
Länge (PIR Sensor auf 0°)110mm
Breite (incl. Akku-Modul)38mm
Höhe (PIR Sensor auf 0°)26mm
Gewicht (incl. Akku-Modul)90g
Akkukapazität des Akku-Moduls650mAh

Unser Know-how und unsere Leidenschaft ist Funktechnik, WLAN und MQTT. Für die Sensorik der Temperaturmessung vertrauen wir auf bewährte Hersteller von Industriellen Sensoren zur Temperaturerfassung. In der Standardausführung verwenden wir Infrarotsensoren der Baureihe MLX90614 der Fa. Melexis N.V aus Belgien.

Die Daten dieser Sensoren sind:

MLX90614 VarianteWertEinheit
Messbereich (Objekttemperatur)-70 – 380°C
Umgebungstemperatur (Variante E)-40 – 85°C
Umgebungstemperatur (Variante K)-40 – 125°C
Messauflösung0,02°C
Genauigkeit (0-50°C)0,5°C

Die exakten Daten der Sensoren können direkt im Datenblatt des Herstellers abgerufen werden.

Wir freuen uns über Kundenwünsche und können auch andere Sensoren in unser Funkthermometer integrieren.

Model PIR1

Das Modell PIR1 wurde durch unser Modell M8PIR ersetzt und wird nicht mehr gefertigt.
Die Produktinformationen können hier noch eingesehen werden:

Ansicht des WLAN Infrarot-Thermometers von oben
Ansicht des WLAN-PIR-Thermometers von unten
  1. PIR Sensor (90° um die Y-Achse drehbar)
  2. Bildschirm (OLED Display)
  3. Anzeige der Funkverbindung (WLAN Signalstärke)
  4. Anzeige des Akku-Ladestandes
  5. Lithium-Ionen oder Lithium-Polymer Akkumodul
  6. Multifunktionssteckverbindung für Akku oder Peripherie
  7. Hauptschalter für die Spannungsversorgung
  8. Messtaste für manuelle Messungen und Multifunktionstaste

Messuhr mit externer Anzeige und Funkverbindung (Anbindung über Funkmodul M4)

Mit unserer Digitalanzeige für Messmittel bieten wir eine einfache Möglichkeit die Messwerte auf einem externen Display darzustellen. Die Anbindung des externen Displays für die Messuhr (oder ein anderes Messmittel wie Messschieber oder Bügelmessschraube) erfolgt über ein Kabel oder über Funk. Durch die Verwendung allgemeiner und offener Standards können die großen Displays sehr universell eingesetzt werden. Entweder als reine Anzeige zum Beispiel einer einzelnen Messuhr oder als Teil einer komplexen MQTT oder LAN Infrastruktur zur Anbindung über eine Funkverbindung. Als Funkprotokolle werden sowohl MQTT als auch WebSocket jeweils über WLAN (WiFi) unterstützt.

Einsatzmöglichkeiten der Fernanzeige für verschiedene Messgeräte

Das Angebot für eine einfache, externe Messwertanzeige für Messuhr oder Messschieber für Mess-, Anzeige- oder Prüfaufgaben ist am Markt sehr übersichtlich. Entsprechend bedienen wir mit unserem Funk-Anzeigemodul für Messuhren ein Produkt in dieser Nische für Anwendungsfälle in welchen ein eigener PC, Smartphone oder Tablet entweder als überdimensioniert gelten oder aufgrund der damit verbundenen administrativen Aufwände ausscheiden.

Das Stand-Alone Display mit TFT Farbbildschirm kann als externe große Messwertanzeige für Messmittel wie Messuhr, Messschieber oder Bügelmessschraube verwendet werden.

MQTT und WLAN für Messmittel sind unsere Passion. Dennoch gibt es Anforderungen, in welchen eine kabellose Übertragung nicht gewünscht oder notwendig ist.
Entsprechend kann dieses Modul nicht nur als WLAN-Funkanzeige sondern auch über ein Kabel als kabelgebundene Fernanzeige für eine Messuhr oder ein anderes Messgerät verbunden werden. Als weitere Verbindungsmöglichkeit besteht die Option per WLAN Funkverbindung eine Verbindung zum Messsystem über das MQTT Protokoll oder HTTP / WebSockets herzustellen.
Als kabelgebundenes Protokoll wird das Mitutoyo Digimatic Protokoll oder auch ein serielles Protokoll wie es z.B. von Mahr-Messuhren oder den Messuhren von Helios-Preisser verwendet wird unterstützt.

Die Anzeige wird mit einem 5V Steckernetzteil mit USB Kabel ausgeliefert. Der Versorgungsspannungsanschluss an der Anzeige erfolgt über einen Micro-USB Stecker.

Die Fernanzeige mit aktivierter Grenzwertüberwachung (IO/NIO, grün/rot) und Bereichsanzeige

Grenzwertüberwachung

Eine konfigurierbare Grenzwertüberwachung ermöglich das Beurteilen des Messergebnisses an der Fernanzeige.

Die Grenzen können entweder extern konfiguriert über das WLAN vorgegeben werden oder können am Touch-Display eingegeben und verändert werden. Der Hintergrund der Messanzeige kann bei erreichen des IO Messbereiches von rot auf grün umschalten. Auch andere kundenspezifische Farben für die Anzeige können einfach konfiguriert werden.

Konfigurationsmöglichkeiten

Die Grundkonfiguration erfolgt über eine Web-Oberfläche. Hierzu stellt das Anzeigemodul eine eigene Web-Schnittstelle bereit. Diese ermöglicht weitreichende Konfigurationsmöglichkeiten über alle Features der Fernanzeige.

Web Oberfläche zur Konfiguration des Remote Displays über einen Browser

Kabelverbindung

Wenn keine Funkverbindung zum Einsatz kommt, kann mit einem konfektionierten Kabel aus unser Fertigung die Verbindung zwischen Messuhr und Display hergestellt werden.
Bitte geben Sie bei einer Bestellung oder Angebotsanfrage an, für welches Messmittel das Kabel geeignet sein soll. Wir unterstützen die Datenausgänge der Mitutoyo Messuhren, Bügelmessschrauben und Messschieber mit Digimatic Datenausgang (ID-S, ID-CX, ID-C) sowie die Datenausgänge der Mahr oder Helios-Preisser Messuhren. Bei speziellen Messmitteln senden Sie bitte ein Bild des Datenausgangs mit der Anfrage oder Bestellung.
Lagernde Kabellängen sind 1m und 2m. Es sind individuelle Kabellängen von 20cm bis 5m möglich.

Technische Daten der Fernanzeige

EigenschaftWertEinheit
Maße (BxHxT), ohne Kabel 106 x 74 x 22mm
Gewicht95g
Temperaturbereich0-50°C
Versorgungsspannung5V
Stromaufnahme300mA
Messinterval0,3 – 600sek
TFT LCD Display (7.1 cm/2.8″ Bildschirm-Diagonale)320 x 200pixel

Dokumentation

Lesen Sie unsere Dokumentation der Fernanzeige um Detailinformationen über die Funktionsweise und Konfigurationsmöglichkeiten zu erhalten.

Resourcen

Download der Übersicht als PDF.

Kundenprojekte

Durch unsere Agile Fertigung lassen sich über Kundenprojekte viele Anpassungen für Anzeigelösungen für Messinstrumente umsetzen. Was letztendlich auf dem TFT Farbdisplay angezeigt wird kann frei definiert werden. Der Fantasie des Kunden sind hier keine Grenzen gesetzt. Denkbar ist die grafische Visualisierung der Messwerte z.B. als Zeigerinstrument genauso wie eine Messhistorie in Form einer Verlaufsgrafik oder Historienansicht. Trotzdem ist zu bedenken, dass es sich um ein einfaches Display handelt: Sehr aufwendige Visualisierungen von Messwerten lassen sich nach wie vor deutlich einfacher, schneller und besser mit einem PC oder Tablet-Computer in MS-Windows oder Android/iOS umsetzen. Hier haben wir genug Erfahrung um jeden Visualisierungswunsch einer Messvorrichtung als Remote Display für ein beliebiges Messmittel im Labor-, Entwicklungs- oder Fertigungsumfeld umzusetzen.

Optional kann das Display auch zusätzliche Steuereingänge bereitstellen. Diese können dann z.B. für unseren elektromechanischen Messuhr-Anheber in einer automatisierten Prüfvorrichtung verwendet werden.

Das Produkt wurde nach unserer Philosophie der agilen Fertigung umgesetzt.
Dies bedeutet z.B. dass das Gehäuse in ABS gedruckt wird und nur einfache Standardkomponenten verwendet werden.
Dadurch wird eine lange Teileversorgung sichergestellt. In Bezug auf die Kabelverbindungen bedeutet es, dass einfache Standardkabel in fertig konfektionierter Länge direkt verwendet werden können.
Weiter können spezielle Kundenanforderungen einfach umgesetzt werden.

Projektbeispiel

In diesem Projektbeispiel zur automatisierten Messung über IoT Messmittel werden 4 Messuhren mit automatischem Anheber des Messtaster verwendet. Die Messwerte werden zentral auf einer externen MQTT-Anzeige dargestellt. Die Kombination ergibt eine Messuhr mit großer externer Anzeige und externer Anhebemöglichkeit.

Alle 4 Mitutoyo Absolute Messuhren der Messeinrichtung sind per Kabel an die externen Displays angeschlossen. Über einen Schalter lassen sich die Messuhren zentral anheben und absenken sobald das Werkstück vom Werker in die Montageeinrichtung eingelegt ist. Die Messwerte werden an zentraler Stelle über die externe Anzeige visualisiert. Die Anlage kann dahingehend automatisiert werden, dass sowohl die Verarbeitung der Messwerte als auch das Anheben oder Absenken der Messuhr-Taster über externe Signale z.B. über MQTT gesteuert werden. Somit ist auch ein komplett autonomer Betrieb der Messstation über Roboter und Steuerung möglich.

Über ein externes Signal kann der Messfühler anheben oder absenken. Der Zustand des Messstiftes wird auf dem Display als Pfeil dargestellt. Bei abgesenktem Messstift wird der aktuelle Messwert der Messuhr in rot oder grün dargestellt. Bei nicht angeschlossener oder ausgeschalteter Messuhr wird ein rotes diagonales Kreuz angezeigt.

Das Produkt wurde nach unserer Philosophie der agilen Fertigung umgesetzt.
Dies bedeutet z.B. dass das Gehäuse mit 3D Druckern gedruckt wird und nur einfache Standardkomponenten verwendet werden. Dadurch wird eine lange Teileversorgung sichergestellt. In Bezug auf die Kabelverbindungen bedeutet es, dass einfache Standardkabel in fertig konfektionierter Länge direkt verwendet werden können.

Alternativen

Eine Alternative zu einem autonomen externen Display stellt ein Smartphone oder Tablet als Anzeige dar. Auch dieses kann über ein Adapterkabel direkt an eine Messuhr angeschlossen werden. Neben der reinen Anzeige lassen sich hier dann noch weitere Funktionen auf dem Betriebssystem des mobilen Rechnern einfach umsetzen.

Rechtliches

Mitutoyo und Digimatic sind vermutlich eingetragene Warenzeichen von Mitutoyo. Wir verwenden diese Bezeichnungen hier zur Erklärung des hier vorgestellten Produkts (der Hardware und Software). Wir stehen in keiner Verbindung zu Mitutoyo – setzen aber sehr gerne und wo immer möglich deren gute und zuverlässigen Messuhren und Messschieber ein.