Pobierz instrukcję obsługi

ZAKŁAD SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH
ATLAS - SOLLICH
ul. Mjr M. Słabego 2, 80-298 Gdańsk, Polska
tel/fax +48 58 / 349 66 77
www.atlas-sollich.pl
e-mail: [email protected]
INSTRUKCJA OBSŁUGI PRZYRZĄDU
ATLAS 0941
HIGH IMPEDANCE ANALYSER
v. High Frequency
GDAŃSK 2009
1
I. WSTĘP
ATLAS 0941 HIGH IMPEDANCE ANALYSER jest przyrządem dedykowanym do
spektroskopii wysokoimpedancyjnej obiektów technicznych modelowanych
wieloelementowymi dwójnikami, o module impedancji od 1Ω do 100MΩ (zakres zaleŜny od
rodzaju głowicy), mierzonych w szerokim zakresie częstotliwości od bardzo niskich 10µHz
do 10 MHz, przy potencjale swobodnym lub wymuszonym.
Analizator jest przeznaczony do pomiaru widm impedancji elementów i układów dwuzaciskowych a w szczególności do monitorowania i diagnostyki jakości powłok
przeciwkorozyjnych w warunkach laboratoryjnych oraz terenowych.
Analizator ATLAS 0941 zrealizowano w formie przyrządu wirtualnego. Składa się on
z małogabarytowego bloku pomiarowego, łatwego do przenoszenia i instalowania na
stanowisku badawczym, połączonego interfejsem USB z komputerem PC.
Komputer słuŜy do zaprogramowania parametrów eksperymentu pomiarowego oraz
rejestracji wyników. W warunkach pracy laboratoryjnej jak i terenowej, komputer moŜe
śledzić realizowany proces pomiarowy i wizualizować na bieŜąco otrzymane wyniki pomiaru.
W yniki zapisane w pamięci komputera mogą być przenoszone do innych programów
graficznych i analitycznych.
II. BUDOWA PRZYRZĄDU
ATLAS 0941 HIGH IMPEDANCJE ANALYSER zbudowany jest w zwartej,
wytrzymałej, wykonanej z metali lekkich obudowie o wymiarach zewnętrznych
W x S x G = 168 x 365 x 376 mm, pokrytej trwałym lakierem proszkowym wysoko odpornym
na działania mechaniczne jak i czynniki atmosferyczne.
Płyta czołowa wykonana jest z folii odpornej na czynniki atmosferyczne i ścieranie.
Do przyrządu przy pomocy kabla pomiarowego dołączana jest głowica pomiarowa,
która jest wyniesionym układem przyrządu umoŜliwiającym podłączenie krótkimi
przewodami mierzonego obiektu. Typ dołączonej głowicy determinuje parametry przyrządu i
jego zastosowanie.
Opracowano kilka rodzajów sond pomiarowych, które są oddzielnymi częściami przyrządu:
- sonda pomiarowa dwu-zaciskowa MP2P
- sonda pomiarowa trzy-zaciskowa MP3P
- sonda cztero zaciskowa MP4P - opcjonalnie
- trzy zaciskowa sonda pomiarowa z multiplekserem MUX4REF – multiplekser 4
kanałowy z moŜliwością zastosowania elektrody odniesienia.
- dwu zaciskowa sonda pomiarowa z multiplekserem MUX8 – multiplekser 8
kanałowy.
2
Kable pomiarowe i zasilające:
- kabel podłączenia multipleksera z przyrządem - opcjonalnie
- kabel podłączenia sond pomiarowych
- kable pomiarowe podłączenia obiektu badanego
- zasilacz ac/dc 230V 50 Hz / 12Vdc -3A – opcjonalnie
- kabel zasilający 230V
- kabel USB do komunikacji z komputerem
- kabel zasilania z gniazda zapalniczki akumulatora samochodowego – opcjonalnie
III. FUNKCJE PRZYRZĄDU
Parametry i obszar zastosowań przyrządu określa głowica dołączona do przyrządu.
Sonda dwu zaciskowa typ MP2P-G przeznaczona jest do spektroskopii
impedancyjnej powłok przeciwkorozyjnych na obiektach uziemionych w terenie (np.
mostach, wiaduktach, rurociągach, itp.) przy zastosowaniu naczyniek elektrochemicznych
bez elektrody odniesienia. Sonda dwu-zaciskowa mierzy impedancje w zakresie
częstotliwości 100µHz do 100kHz w przedziale 1Ω<|Z x |<10 GΩ.
Kable łączące sondę z analizatorem mogą mieć długość do 10m, co umoŜliwia dojście z
sondą pomiarową do trudno dostępnych obszarów obiektu.
Sonda trzy zaciskowa typ MP3P-UG umoŜliwia pomiary impedancji powłok na
obiektach wyizolowanych (nie uziemionych) w warunkach laboratoryjnych przy
zastosowaniu naczyniek elektrochemicznych z elektrodą odniesienia i bez elektrody
odniesienia. Sonda trzy-zaciskowa mierzy impedancje w zakresie częstotliwości od 10µHz
do 10MHz w przedziale 1Ω<|Z x |<100 GΩ.
Sonda dwu zaciskowa typ MP4P-G przeznaczona jest do spektroskopii
impedancyjnej powłok przeciwkorozyjnych na obiektach uziemionych w terenie (np.
mostach, wiaduktach, rurociągach, itp.) przy zastosowaniu naczyniek elektrochemicznych z
elektrodą odniesienia. Sonda cztero-zaciskowa mierzy impedancje w zakresie częstotliwości
100µHz do 100kHz w przedziale 1Ω<|Z x |<10 GΩ.
Trzy zaciskowa sonda z multiplekserem typ MUX4 REF przeznaczona jest do
spektroskopii impedancyjnej powłok przeciwkorozyjnych na obiektach uziemionych w
terenie i w warunkach laboratoryjnych, sekwencyjnie na czterech naczyńkach
elektrochemicznych z elektrodą odniesienia. Sonda z multiplekserem typ MUX4 REF mierzy
impedancje w zakresie częstotliwości 100µHz do 100kHz w przedziale 1Ω<|Z x |<10 GΩ.
Dwu zaciskowa sonda z multiplekserem typ MUX8 przeznaczona jest do
spektroskopii impedancyjnej powłok przeciwkorozyjnych na obiektach uziemionych w
3
terenie i w warunkach laboratoryjnych, sekwencyjnie na ośmiu naczyńkach
elektrochemicznych bez elektrody odniesienia. Sonda z multiplekserem typ MUX8 mierzy
impedancje w zakresie częstotliwości 100µHz do 100kHz w przedziale 1Ω<|Z x |<10 GΩ.
Amplituda harmonicznego sygnału pomiarowego moŜe być programowana od 1mV
do 1000mV z krokiem 1mV, natomiast składowa stała wymuszenia potencjałowego w
przedziale ±2V, z rozdzielczością 16-bitów.
Przyrząd umoŜliwia pomiar widm impedancyjnych na grupie zdefiniowanych
potencjałów (określa się potencjał początkowy, końcowy i ilość punktów potencjałowych)
IV. DANE TECHNICZNE
•
Przedział częstotliwości spektroskopii impedancyjnej 10µHz do 10 MHz;
•
Zakres pomiaru impedancji 1 Ω<|Z x |<100 GΩ (w 9 podzakresach, zaleŜnie od typu
głowicy);
•
Dokładność pomiaru impedancji pokazano na załączonym wykresie
sonda trzy-zaciskowa
•
sonda dwu i cztero-zaciskowa
Amplituda sygnału pomiarowego programowana w przedziale 1 mV do 1000 mV
(z krokiem 1mV), jest automatycznie utrzymywana na zaprogramowanym poziomie ze
zmianą częstotliwości i zakresu pomiarowego impedancji;
•
Zakres ustawiania stałego potencjału wymuszenia wynosi ±2V z rozdzielczością 16bitów. UmoŜliwia to automatyczną kompensację SEM ogniwa elektrochemicznego
powstałego w wyniku korozji podpowłokowej, lub wymuszenie potencjału innego niŜ
potencjał swobodny na badanej próbce;
•
W analizatorze zastosowano autodiagnostykę i autokalibrowanie torów pomiarowych
analizatora;
•
Analizator zasilany jest napięciem 230V ~50Hz lub DC 9-18V, pobiera moc 12W.
•
Długość standardowego kabla łączącego głowicę pomiarową z przyrządem wynosi 2m
•
W ymiary obudowy analizatora wynoszą: SxWxG = 260 x 160 x 380 mm
4
V. PODŁĄCZENIE UKŁADU BADANEGO
Sposób podłączenia naczyńka pomiarowego do przyrządu ATLAS 0941 HIA,
pokazują rys.V.1a, b, c oraz V.2.d, e
V.1. Podłączenie naczyńka do sondy dwu zaciskowej MP2P
Dołączenia naczyńka do sondy MP2P-G naleŜy dokonać tak aby kabel pomiarowy
INPUT HI połączony był z elektrodą chlorosrebrową ( Electrode ) a kabel pomiarowy
GROUND połączony elektrycznie z konstrukcją obiektu.
ATLAS
SOLLICH
EUREKA PROJEKT
E! 3174 HIADAC
ATLAS 0441 HIGH IMPEDANCE ANALYSER
INPUT CONDITIONING CIRCUITS
STATUS
1k
10 M
COMP
10 k
100 M
RANG E
100 k
1M
1G
MEAS
10 G
TEST
COM
POWER
READY
TxD
LINE
BUSY
RxD
BAT OK
ERROR
PC
BAT LOW
BAT OFF
ON
MEASURE
PROBE
USB
12 V DC
B
GROUND
MEASURE PROBE
MP2P
Electrode
Electrolyte
Ground
Hi
Rys V.1.a. Schemat podłączenia naczyńka do sondy MP2P na obiekcie uziemionym.
Dodatkowo, w celu ochrony przyrządu przed moŜliwymi zakłóceniami elektromagnetycznymi
które mogą pojawić się w otoczeniu ( trakcja kolei elektrycznej, tramwajowa, sieć wysokiego
napięcia ) naleŜy podłączyć elektrycznie obudowę przyrządu - gniazdo GROUND - do
konstrukcji obiektu.
Zasada połączenia naczyńka do sondy pomiarowej MP2P-G do obiektów nie
uziemionych jest taka, aby przewód pomiarowy INPUT HI był połączony do elektrody o
mniejszych gabarytach, znajdującej się w wewnętrznym polu elektrycznym drugiej elektrody,
która podłączona jest do wejścia GROUND.
5
ATLAS
SOLLICH
EUREKA PROJEKT
E! 3174 HIADAC
ATLAS 0441 HIGH IMPEDANCE ANALYSER
INPUT CONDITIONING CIRCUITS
1k
10 M
10 k
100 M
100 k
1M
STATUS
COMP
RANGE
1G
MEAS
10 G
TEST
COM
POWER
READY
TxD
LINE
BUSY
RxD
BAT OK
BAT LOW
ERROR
PC
BAT OFF
ON
MEASURE
PROBE
USB
12 V DC
B
GROUND
Faraday cage
Measured object
MEASURE PROBE
MP2P
Platinum
Electrode
INPUT HI
Electrolyte
GROUND
Rys V.1.b. Schemat podłączenia naczyńka nie uziemionego do sondy MP2P-G.
Mierzony obiekt podłączony do gniazda GROUND
JeŜeli mierzony obiekt jest układem nie uziemionym (odseparowanym elektrycznie
od potencjału ziemi) i jest obiektem o znacznych rozmiarach, tak Ŝe naczyńko pomiarowe
obejmuje tylko fragment obiektu, elektroda pomocnicza zaś jest małych rozmiarów i jest
umiejscowiona wewnątrz naczyńka, zalecany jest układ połączeń pokazany na rys.V.1.b.
JeŜeli mierzony obiekt jest układem nie uziemionym (odseparowanym elektrycznie
od potencjału ziemi) i jest obiektem o małych rozmiarach i jest umiejscowiony wewnątrz
naczyńka, elektroda pomocnicza zaś jest znacznych rozmiarów, zalecany jest układ
połączeń pokazany na rys.V.1.c.
ATLAS
SOLLICH
EUREKA PROJEKT
E! 3174 HIADAC
ATLAS 0441 HIGH IMPEDANCE ANALYSER
INPUT CONDITIONING CIRCUITS
1k
10 M
10 k
100 M
100 k
1M
STATUS
COMP
RANGE
1G
MEAS
10 G
TEST
COM
POWER
READY
TxD
LINE
BUSY
RxD
BAT OK
BAT LOW
ERROR
PC
BAT OFF
ON
MEASURE
PROBE
USB
12 V DC
B
GROUND
Faraday cage
MEASURE PROBE
MP2P
Measured
object
INPUT HI
Electrolyte
GROUND
Platinum
Electrode
Rys V.1.c. Schemat podłączenia naczyńka nieuziemionego do sondy MP2P-G.
Mierzony obiekt podłączony do gniazda INPUT HI
6
V.2. Podłączenie naczyńka do sondy trzy zaciskowej MP3P-UG
Zasada połączenia naczyńka do sondy pomiarowej MP3P-UG do obiektów
nieuziemionych jest taka, aby przewód pomiarowy WE był połączony do elektrody o
mniejszych gabarytach, znajdującej się w wewnętrznym polu elektrycznym drugiej elektrody,
która podłączona jest do wejścia CEout.
Rys. V.2.d. Schemat podłączenia nieuziemionego naczyńka pomiarowego z elektrodą
odniesienia do sondy MP3P-UG. Mierzony obiekt podłączony do gniazda WE.
Rys. V.2.e. Schemat podłączenia nieuziemionego naczyńka pomiarowego bez elektrody
odniesienia do sondy MP3P-UG. Mierzony obiekt podłączony do gniazda WE.
7
JeŜeli mierzony obiekt jest układem nie uziemionym ( odseparowanym elektrycznie
od potencjału ziemi ), oraz jest obiektem o małych rozmiarach i jest umiejscowiony
wewnątrz naczyńka, elektroda pomocnicza zaś jest znacznych rozmiarów, zalecany jest
układ połączeń pokazany na rys.V.2.d i V.2.e.
JeŜeli mierzony obiekt jest układem nie uziemionym ( odseparowanym elektrycznie
od potencjału ziemi ) i jest obiektem o znacznych rozmiarach, tak Ŝe naczyńko pomiarowe
obejmuje tylko fragment obiektu, elektroda pomocnicza zaś jest małych rozmiarów i jest
umiejscowiona wewnątrz naczyńka, zalecany jest układ połączeń pokazany na rys.V.2.e.
gdzie elektroda W E podłączona jest do elektrody platynowej a zwarte elektrody REF i CEout
podłączone są do elektrody badanej.
V.3. Podłączenie naczyńka do sondy MP4P-G
Zasada połączenia naczyńka do sondy pomiarowej MP4P-G do obiektów
uziemionych jak i nie uziemionych jest taka, aby przewód pomiarowy CEout był połączony
do elektrody pomocniczej w naczyńku pomiarowym. Obiekt badany zawsze naleŜy połączyć
do końcówki WE_GND. Elektroda odniesienia podłączona jest do zacisku REF, a jeśli nie
jest zainstalowana w naczyńku to jej zacisk naleŜy zewrzeć razem z elektrodą CEout.
Elektroda WEsens zawsze powinna być połączona do obiektu badanego, tak jak elektroda
WE_GND
Rys. V.3.a. Schemat podłączenia naczyńka pomiarowego z zainstalowaną elektrodą
odniesienia do sondy pomiarowej MP4P-G i przyrządu ATLAS 0941 HIA
8
Rys. V.3.b. Schemat podłączenia naczyńka pomiarowego bez zainstalowanej elektrody
odniesienia do sondy pomiarowej MP4P-G i przyrządu ATLAS 0941 HIA
V.4. Podłączenie naczyńka do sondy MUX4 REF
Sposób podłączenia celek pomiarowych do sondy pomiarowej trzy-zaciskowej z
multiplekserem MUX4 REF przedstawia rysunek V.1.a.
Rys V.4.a. Schemat podłączenia 4 naczyniek badawczych z elektrodami odniesienia do
sondy pomiarowej MUX4 REF i przyrządu ATLAS 0941 HIA
9
Zastosowanie sondy pomiarowej z multiplekserem wejść pomiarowych umoŜliwia
zaprogramowanie i wykonanie pomiarów widm do 4 naczyniek jednocześnie.
Celki pomiarowe mogą być zamontowane na wspólnym podłoŜu, na którym jest naniesiona
warstwa materiału badawczego.
Przyrząd dokonuje pomiaru widma kolejnych naczyniek, począwszy od naczyńka nr 1,
następnie naczyńka nr 2, aŜ do ostatniego zaprogramowanego.
W przypadku zaprogramowania wielokrotnego wykonania pomiaru widm wszystkich
naczyniek, przyrząd obliczy opóźnienie wykonania kolejnej serii badań o czas podany w
programie i wykona serię pomiarów.
Sondę pomiarową MUX4 REF podłącza się do przyrządu ATLAS 0941 HIA za
pomocą dwóch kabli.
Gniazdo MEASURE PROBE umieszczone na płycie czołowej przyrządu ATLAS 0941 HIA
łączy się z gniazdem MEASURE PROBE umieszczonym z boku sondy pomiarowej ATLAS
0941 MUX4 REF.
Gniazdo CONTROL umieszczone na płycie tylnej przyrządu ATLAS 0941 HIA łączy się z
gniazdem CONTROL umieszczonym z boku sondy pomiarowej ATLAS 0441 MUX4 REF.
Elektrody chlorosrebrowe lub platynowe dołącza się przewodami koncentrycznymi do
gniazd pomiarowych BNC oznaczonych CE1 do CE4 oraz RE1 do RE4. Parametry
pojemności i stratności kabli koncentrycznych są skompensowane w programie pomiarowym
i nie moŜna ich wymieniać na inne.
PodłoŜe – elektrodę wspólną - dołącza się do gniazda bananowego COMMON.
Klatkę Faraday’a podłącza się do gniazda bananowego GND.
V.5. Podłączenie naczyńka do sondy MUX8
Sposób podłączenia celek pomiarowych do dwu-zaciskowej sondy pomiarowej MUX8
z multiplekserem przedstawia rysunek V.5.a.
Zastosowanie sondy pomiarowej z multiplekserem wejść pomiarowych umoŜliwia
zaprogramowanie i wykonanie pomiarów widm do 8 naczyniek jednocześnie.
Naczyńka pomiarowe mogą być zamontowane na wspólnym podłoŜu, na którym jest
naniesiona warstwa materiału badawczego.
Przyrząd dokonuje pomiaru widma kolejnych naczyniek, począwszy od naczyńka nr 1,
następnie naczyńka nr 2, aŜ do ostatniego zaprogramowanego.
W przypadku zaprogramowania wielokrotnego wykonania pomiaru widm wszystkich
naczyniek, przyrząd obliczy opóźnienie wykonania kolejnej serii badań o czas podany w
programie i wykona serię pomiarów.
10
Sondę pomiarową MUX8 podłącza się do przyrządu ATLAS 0941 HIA za pomocą
dwóch kabli.
Gniazdo MEASURE PROBE umieszczone na płycie czołowej przyrządu ATLAS 0941 HIA
łączy się z gniazdem MEASURE PROBE umieszczonym z boku sondy pomiarowej ATLAS
0441 MUX8.
Gniazdo CONTROL umieszczone na płycie tylnej przyrządu ATLAS 0941 HIA łączy się z
gniazdem CONTROL umieszczonym z boku sondy pomiarowej ATLAS 0441 MUX8.
Elektrody chlorosrebrowe lub platynowe dołącza się przewodami koncentrycznymi do
gniazd pomiarowych BNC oznaczonych CELL1 do CELL8. Parametry pojemności i
stratności kabli koncentrycznych są skompensowane w programie pomiarowym i nie moŜna
ich wymieniać na inne.
PodłoŜe – elektrodę wspólną - dołącza się do gniazda bananowego COMMON.
Klatkę Faraday’a podłącza się do gniazda bananowego GND.
Rys V.5.a. Schemat podłączenia 8 naczyniek badawczych do sondy pomiarowej MUX8
i przyrządu ATLAS 0941 HIA
W kaŜdym przypadku naczyńko pomiarowe powinno być umieszczone w klatce
Faradaya centralnie, na grubej podstawie izolacyjnej, tak aby pojemności pomiędzy
naczyńkiem ( elektrolitem ) a ściankami klatki były jak najmniejsze.
11
VI. GŁOWICE ORAZ KABLE POMIAROWE
Producent zapewnia standardowe okablowanie do przyrządu ATLAS 0941 HIA.
Zdjęcie Głowicy pomiarowej MP2P przyrządu ATLAS 0941 HIA
Zdjęcie kabli pomiarowych głowicy MP3P przyrządu ATLAS 0941 HIA
12
Zdjęcie głowicy MUX8 przyrządu ATLAS 0941 HIA
Zdjęcie głowicy MUX4 REF przyrządu ATLAS 0941HIA
13
Zdjęcie Głowicy pomiarowej MP4P przyrządu ATLAS 0941 HIA
Zdjęcie Głowicy pomiarowej MP3P (nowa wersja) przyrządu ATLAS 0941 HIA
14
Zdjęcie kabla łączącego urządzenie ATLAS 0941 HIA z głowicą
VII. ZASILANIE PRZYRZĄDU Z SIECI 230V / 48 do 60 Hz
W warunkach laboratorium moŜe to być standardowe zasilanie z sieci elektrycznej
230V ~50Hz lub zasilacz napięcia stałego 12 do 18V. Przyrząd pobiera moc około 12W.
Przełącznik widoczny na płycie czołowej urządzenia jest potrzebny do włączenia /
wyłączenia zasilania z sieci elektrycznej 230V
W pracy terenowej analizator moŜe być zasilany z akumulatora o napięciu 12V.
Maksymalny pobór prądu nie przekracza 0,9A, co umoŜliwia wielogodzinne zasilanie
przyrządu z akumulatora o nieduŜej pojemności (np. akumulator 12-15Ah wystarcza na 8-10
godzin pracy). W laboratorium przyrząd moŜe teŜ być zasilany z 230V za pomocą
zewnętrznego zasilacza ac/dc 12V/3A.
Dodatkowym wyposaŜeniem stanowiska pomiarowego wykorzystującego Analizator
ATLAS 0941 HIA mogą być specjalne elektrody pomiarowe i odniesienia oraz elementy
wyposaŜenia naczyńka pomiarowego.
15
VIII. OBSŁUGA PRZYRZĄDU
Przed włączeniem sieci wszystkie przewody pomiarowe naleŜy pozostawić
odłączone od głowic pomiarowych.
Włączyć zasilanie włącznikiem głównym I/O znajdującym się na płycie czołowej
przyrządu lub podłączyć zasilanie +12V do gniazda +12V na płycie czołowej.
Przyrząd pomiarowy powinien zostać włączony co najmniej na 10 minut przed rozpoczęciem
pomiarów.
Atlas 0941 HIA powinien zapalić lampki: READY, PC oraz BAT OK
Uruchomić program pomiarowy 0941HIA.exe, zgodnie z opisem w rozdziale: IX. PROGRAM
hiadac v(numer wersji)
Lampki sygnalizacyjne na płytkach czołowych jednostki oznaczają:
grupa kontrolek STATUS
READY
– gotów – gotowość analizatora do pracy
BUSY
– zajęty – analizator jest zajęty wykonywaniem pomiarów
COMP – compensation – trwa kompensacja składowej stałej obiektu
RANGE
– zakres – trwa automatyczny dobór zakresu pomiarowego
MEAS
– trwa wykonywanie pomiaru
TEST
– test – przyrząd pracuje w trybie testowym
ERROR
– błąd – w czasie pracy wystąpiła jakaś nieprzewidziana sytuacja
grupa kontrolek COM
TxD
– wysyłane danych– wskazuje wysyłanie danych do przyrządu
RxD
– odbieranie danych – odbieranie danych z przyrządu
PC
– komputer PC – podłączenie komputera PC do przyrządu
grupa kontrolek POWER
LINE
– zasilanie 230V podłączone
BAT OK
– poziom zasilania z baterii prawidłowy
BAT LOW
– poziom zasilania z baterii niski
BAT OFF
– instrument jest wyłączony, za niski poziom zasilania z baterii
grupa kontrolek INPUT CONDITIONING CIRCUITS
1k ... 10G
– rezystory zakresowe
Po zakończonym badaniu powinny świecić się lampki READY, PC, oraz jedna z kontrolek
grupy POWER.
16
IX. PROGRAM v.1.17
IX.1. Instalacja oprogramowania.
IX.1.1 Instalacja sterowników.
Po podłączeniu analizatora do komputera, komputer PC powinien wykryć ten fakt i
zasygnalizować ten fakt pojawieniem się panelu (Rys. IX.1)
Rys. IX.1 Sygnalizacja wykrycia nowego urządzenia
Po zaakceptowaniu kontrolki Dalej pojawia się kolejny panel (Rys. IX.2).
Rys. IX.2 Kolejny etap instalacji sterownika
17
Przy nastawach takich jak na powyŜszym rysunku naleŜy zatwierdzić panel.
W kolejnym oknie naleŜy zdefiniować ścieŜkę dostępu sterowników np. D:\Drivers
(Rys. IX.3). Sterowniki znajdują się na płycie CD ,w katalogu Drivers dołączonej do
przyrządu.
Rys. IX.3 Określenie lokalizacji sterowników
Po zatwierdzeniu panelu, powinien rozpocząć się proces instalacji sterowników (Rys. IX.4).
Rys. IX.4 Przebieg procesu instalacji sterownika
18
Zakończenie procesu jest sygnalizowane pojawieniem się panelu jak na Rys. IX.5
Rys. IX.5 Koniec pierwszego etapu instalacji sterowników
Ten etap kończy proces instalacji pewnej grupy sterowników. Komputer powinien
wykryć po raz drugi nieznane urządzenie. Proces instalacji sterowników naleŜy powtórzyć
od początku i postępować zgodnie z wcześniej napisanymi zaleceniami.
Ostatnim panelem kończącym etap instalacji sterowników jest Rys. IX.6
Rys. IX.6 Koniec etapu instalacji sterowników
19
IX.1.2 Konfiguracja ustawień komputera PC.
W celu prawidłowej pracy przyrządu naleŜy dokonać na komputerze pewnych ustawień
sprzętowych. NaleŜy uruchomić ikonę System w Panelu sterowania (Rys. IX.7).
Rys. IX.7 Proces konfiguracji komputera PC
We właściwościach systemu naleŜy kliknąć zakładkę Sprzęt i kliknąć na kontrolkę
MenedŜer urządzeń. Pojawi się kolejne okno Rys. IX.8).
Rys. IX.8 W ybór konfigurowanego urządzenia
NaleŜy kliknąć na urządzenie USB Serial Port (COM) .
20
Rys. IX.9 Zmiana ustawień wirtualnego portu COM
W zakładce Port Settings naleŜy uruchomić kontrolkę Advanced.
W nowym oknie (Rys. IX.10) zmienić ustawienia okienek:
Minimum Read Timeout (msec): na 100
Minimum Write Timeout (msec): na 100
Rys. IX.10 W łaściwe wartości okienek w panelu
Zmiany zaakceptować kontrolką OK.
21
IX.1.3 Instalacja oprogramowania.
W katalogu Install dołączonej płyty CD, naleŜy uruchomić plik setup.exe. W czasie
procesu instalacji naleŜy podać katalog w którym ma być zainstalowany program np.
C:\ATLAS\0941HIA\ (Rys. IX.11).
Rys.IX.11 W ybór miejsca instalacji programu
Instalacje oprogramowania kończy panel (Rys. IX.12)
Rys. IX.12 Koniec instalacji oprogramowania
22
Do menu start zostanie dodany pasek o nazwie Control Panel for High Impedance
Analyser.
UWAGA!
Z płyty instalacyjnej z katalogu D:\compensation naleŜy skopiować wszystkie pliki
do katalogu gdzie został zainstalowany program (z reguły C:\ATLAS\0941HIA). KaŜda
głowica ma swoje unikalne pliki kompensacyjne (Rys. IX.13 )
Rys. IX.13 Kopiowanie plików kompensacyjnych do katalogu z programem
Po wykonaniu wszystkich powyŜszych czynności program jest gotowy do działania.
23
IX.2. Uruchomienie pomiaru nowego spektrum impedancji.
Po kliknięciu paska „Control Panel for High Impedance Analyser” w menu Start
systemu Windows następuje uruchomienie programu.
Na ekranie monitora pojawia się panel pokazany na rys. IX.2.1
Rys. IX.2.1 Panel czołowy programu HIADAC
NaleŜy zdefiniować typy wykresów, które będą widoczne na ekranie monitora w czasie
wykonywania pomiaru. W tym celu, na pasku menu naleŜy wywołać opcje “NewGraph”.
W otwartym oknie “NewGraph”ustawić rodzaj danych, jakie mają być prezentowane na osi
“X axis”, na osi “Y axis” oraz kolor tła “Background color”. Program pamięta ostatnie
ustawienia.
Po zaprogramowaniu wykresów naleŜy ustawić parametry i granice eksperymentu
pomiarowego. Na pasku menu naleŜy wywołać opcje “File” a dalej “New Spectrum”
(Rys. IX.2.2).
Rys.IX.2.2 Etap uruchamiania pomiaru
24
Na ekranie monitora pojawi się nowe okno “Settings” umoŜliwiające
zaprogramowanie parametrów przyrządu i zakresu eksperymentu pomiarowego
(Rys.IX.2.3).
Okno jest podzielone na trzy części.
Okno o nazwie “Analyser” opisuje funkcje analizatora oraz sposób realizacji pomiarów
Okno “Generator” słuŜy do ustawienia parametrów dotyczących parametrów sygnału
pobudzającego.
Okno “MUX” jest uŜywane przy pomiarze impedancji z wykorzystaniem modułu
multipleksera
Okno “Experimental description” pozwala zapisać dodatkowe informacje opisujące
warunki wykonania pomiaru, które będą przechowane razem z wynikami pomiaru.
Rys.IX.2.3 W ygląd panelu “Settings”
IX.2.1.Okno Analyser:
Range Resistor – pozwala wybrać zakres pomiarowy przyrządu.
– MoŜna wybrać jeden stały zakres pomiarowy przyrządu lub wybrać zakres
automatyczny.
– W ybranie “AUTO” powoduje iŜ przyrząd sam dobiera najbardziej optymalny
zakres pomiarowy.
Initial Delay [s] –
Określa opóźnienie pomiędzy wydaniem polecenia rozpoczęcia
pomiarów a rzeczywistym rozpoczęciem serii pomiarów.
25
MEANS to AVERAGE – ilość powtórzeń pomiarów na jeden punkt pomiarowy.
Ostatecznym wynikiem pomiaru jest wartość średnia z tych powtórzeń.
TIME between MEANS [s] – czas przerwy pomiędzy pomiarami kolejnych punktów.
REPEAT SERIE – ilość powtórzeń serii pomiarowych.
UmoŜliwia wielokrotne powtórzenie wykonania widm.
TIME between SERIE [s] – czas przerwy pomiędzy początkiem kolejnych serii
pomiarowych.
IX.2.2. Okno Generator:
AC amplitude [mV] – Ustawienie wartości amplitudy harmonicznego sygnału
Pomiarowego
Polarization type – Kompensacja potencjału który moŜe istnieć na zaciskach
pomiarowych. W ybranie jednej z opcji określa sposób kompensacji tego potencjału.
– DC polarization – oznacza brak kompensacji (pomiar wykonuje się na
wymuszonym potencjale).
– Free potential – Ustawiany jest potencjał swobodny obiektu.
Tracing mode – Częstość kompensacji potencjału swobodnego. Opcja się pojawia po
W ybraniu w kontrolce Polarization type wartości Free potential.
one per spectrum – kompensacja raz na serię
one per meas – kompensacja raz na pomiar
DC offset [mV] – Ustawienie potencjału, na którym zostanie wykonany pomiar.
Opcja jest aktywna po wybraniu w kontrolce DC compesation opcji NONE.
JeŜeli elektroda badana połączona jest do zacisku GROUND (INPUT LO w
głowicy MP3P) to dla spolaryzowania tej elektrody potencjałem ujemnym
naleŜy wpisać wartość potencjału ze znakiem ( - ). Dla spolaryzowania
potencjałem dodatnim naleŜy wpisać wartość dodatnią.
Potential steps – Ustawienie sposobu pomiaru widma impedancji (opcja nie dostępna
dla pomiarów przy pomocy multipleksera
ON – pomiar serii widm impedancyjnych ze zmieniającym się potencjałem
dla kaŜdego zmierzonego widma.
OFF – pomiar jednego widma na określonym potencjale.
26
Start potential [mV] – Początkowa wartość potencjału wymuszonego na obiekcie
End potential [mV] – Końcowa wartość potencjału wymuszonego na obiekcie
Number of steps – Liczba punktów pomiarowych w zadanym przedziale potencjałów
Minimum time of potential step (min) – czas pomiędzy pomiarem impedancji
na jednym i drugim potencjale. Potencjał jest utrzymywany aŜ
do pomiaru nowej wartości
Freq Scan Mode – Określa sposób wyboru częstotliwości pomiarowych.
AUTO
– przyrząd generuje sygnały o częstotliwości z przedziału określonego
za pomocą pól tekstowych:
– Start/single freq [Hz] – częstotliwość początkowa
– End freq [Hz] – częstotliwość końcowa
– Points per decade – określa ilość punktów częstotliwości na dekadę.
– Log scale – zaznaczenie opcji określa wybór częstotliwości według
skali logarytmicznej.
Brak zaznaczenia określa wybór częstotliwości według skali liniowej.
SINGLE – generuje pojedynczą częstotliwość, której wartość jest określona w
polu “Start/single freq [Hz]”.
LIST
– Generuje częstotliwości z listy zawartej w pliku, która określana jest
przy pomocy kontrolki “Load List”.
Przykładowy plik i jego format jest w katalogu Install.
IX.2.3. Okno MUX:
Number of Cells – liczba badanych celi.
Delay between cells (m) – Opóźnienie między pomiarem jednej a drugiej celi
(w minutach)
27
IX.2.4. Okno Experiment description:
Material of Sample
– Rodzaj badanego materiału.
Environment
– Środowisko pomiarowe.
MoŜna tu wpisać rodzaj elektrolitu lub inne cechy środowiska
pomiarowego.
Exposed area [cm]
– Powierzchnia badanej próbki.
NaleŜy wprowadzić wartość powierzchni badanej próbki celem
obliczenia parametrów gęstości prądu na jednostkę
powierzchni.
Temperature [°C ]
– Temperatura badanej próbki – notatnik.
ph value
– Wartość ph środowiska – notatnik.
ID sign
– Znaki identyfikacji Operatora przyrządu – notatnik.
Data representation – W ybór reprezentacji wyświetlanych wyników pomiarowych.
Notes
– MoŜliwość dopisania dodatkowych informacji na temat
pomiaru.
FILE SELECT – W ybór nazwy katalogu oraz pliku w którym będą zapisane
wyniki pomiarów. W ybranie tej opcji jest niezbędne do
rozpoczęcia pomiaru.
W przypadku pomiarów z multiplekserem wybiera się katalog, w
którym będą zapisane wyniki. Dla kaŜdej badanej celi zostanie
stworzony podkatalog z jej wynikami pomiarów. Konwencja
nazewnictwa tego podkatalogu: „W ybranaNazwaKatalogu_CXX” gdzie
XX to numer celi. Nazwa tworzonego pliku dla pojedynczego widma:
„W ybranaNazwaKatalogu_CXX_YYY.txt” gdzie YYY to numer pomiaru.
Save
– zapisanie ustawień parametrów eksperymentu. Pozwala na łatwe
zapamiętanie ustawienia przyrządu i eksperymentu pomiarowego.
Zapisanie ustawień wymaga podania nazwy pliku w którym zostaną
zapisane
Load
– odczyt zapamiętanych ustawień parametrów przyrządu
i eksperymentu, celem powtórzenia badania dla zapamiętanych
ustawień. NaleŜy wybrać nazwę pliku w którym zapisano ustawienia.
Save global file – Zapis wszystkich pomierzonych widm do jednego pliku. Jego
nazwa jest tworzona przez dodanie końcówki „_all” do nazwy
podstawowej. KaŜda cela ma osobny plik globalny.
Start
– rozpoczyna proces pomiarowy.
28
IX.3. Wizualizacja wyników i operacje na wykresach.
IX.3.1. Wybór rodzaju skali na osiach wykresu.
Na kaŜdej z osi ( X oraz Y) moŜna zmienić rodzaj skali. Do dyspozycji jest skala
dziesiętna lub logarytmiczna.
Log – wyboru skali logarytmicznej na osiach dokonuje się zaznaczenie opcji “Log”.
Brak zaznaczenia ‘’Log’’ wybiera prezentację osi w skali liniowej.
Grid – zaznaczenie opcji ‘’Grid’’ włącza siatkę wartości (linie poziome oraz
pionowe).
Brak zaznaczenia ‘’Grid’’ wyłącza siatkę wartości (linie poziome oraz pionowe)
IX.3.2. Powiększenie wykresu.
Fragment wyświetlanego wykresu moŜna powiększyć. W tym celu wykorzystuje się
linie pomocnicze znajdujące się na wykresie (czerwona oraz fioletowa).
Obszar zamknięty tymi liniami wskazuje fragment, który naleŜy powiększyć. W celu zmiany
połoŜenia tych linii trzeba kliknąć na linie, której połoŜenie chcemy zmienić. Naciśniętym
klawiszem myszy przeciągamy ją w poŜądane miejsce. Po sprecyzowaniu tego obszaru
naleŜy kliknąć kontrolkę “Zoom In”. Efektem jest powiększony widok zaznaczonej wcześniej
części wykresu.
Powrót do całościowego wykresu następuje po naciśnięciu “Zoom All”.
Zmiany obszaru wykresu moŜna dokonać przez zmianę zakresu jego osi.
Zakresy osi X i Y moŜna zmienić przy pomocy kontrolki “Set Axes”.
Przycisk “Clear” czyści ekran wykresów z dotychczas wykreślonych.
IX.3.3. Odczytanie wartości punktu pomiarowego.
Aby odczytać dokładne wartości poszczególnych punktów pomiarowych naleŜy
wykorzystać znacznik w postaci niebieskiego krzyŜyka.
NaleŜy kliknąć na krzyŜyk i przy naciśniętym lewym klawiszu myszy przeciągnąć go na
wskazany punkt pomiarowy.
Współrzędne X i Y punktu pomiarowego oznaczonego znacznikiem są wypisane pod
wykresem w okienkach tekstowych “X-Coord” oraz “Y-Coord”.
29
IX.3.4 Drukowanie wykresu
W celu wydrukowania wykresu naleŜy uŜyć kontrolki “Print Graph“
Rys.IX.3.1 Przykładowy panel wykresu
IX.4. Odczyt i edycja wcześniej zrealizowanych pomiarów.
Po wybraniu “Open Spectrum” z menu File (Rys.IX.3.3) otwiera się okno wyboru
pliku w którym zapisane są wyniki pomiaru.
Rys.IX.3.3 Proces otwierania istniejących wyników pomiaru
30
NaleŜy wybrać plik zawierający wyniki pomiarów. W yniki zostaną wyświetlone w nowym
oknie (Rys.IX.3.4).
Rys.IX.3.4 Odczytane wyniki pomiarowe
Odczytany plik wyników pomiarowych zawiera etykietę informacyjną opisywaną
w punkcie IX.2.3., oraz wartości parametrów punktów pomiarowych,
datę i czas ich wykonania.
Punkty pomiarowe moŜna edytować po przez kliknięcie na linijkę wybranego punktu
pomiarowego.
Rys.IX.3.5 Edycja istniejącego rekordu
31
Add Rekord
- UmoŜliwia dodanie pozycji pomiarowej i wpisanie do niej
danych.
Del Record
- Usunięcie rekordu.
Export to imp. Table – Eksport wyników do formatu łatwiejszego w obróbce (podział
na trzy kolumny: częstotliwość, ReZ, ImZ)
Do dyspozycji UŜytkownika są teŜ trzy opcje prezentacji wyników:
Resizable columns
- Zaznaczony umoŜliwia zmianę szerokości wyświetlanych
kolumn
Alternate coloring
- Zaznaczony wyświetla co drugi wiersz przyciemniony.
Column separators
- Zaznaczony wyświetla pionowe linie separujące od siebie
kolumny
Odczytane wyniki moŜna przedstawić w postaci wykresu.
Show on Graph
- Dodanie punktów pomiarowych do wygenerowanych wykresów
32