Laserowa technologia w portfolio ABB

    Firma ABB, świadoma tego, jak wielki potencjał ma w sobie technologia laserowa, nieustannie rozwija produkty wykorzystujące ją między innymi do pomiaru odległości lub składu chemicznego.

    W portfolio urządzeń pomiarowych znajduje się kilka urządzeń wykorzystujących technologię laserową jako podstawę pomiaru. Pierwszymi członkami tej rodziny są urządzenia do pomiaru odległości, poziomu, położenia. Zasada pomiaru jest bardzo prosta: czujniki obliczają czas od wypuszczenia ukierunkowanej fali świetlnej do jej powrotu, tzw. time of flight. Jest to metoda optyczna, więc ograniczają ją tylko te czynniki, które ograniczają ludzkie oko w określeniu odległości. Pierwszym jest duże zapylenie środowiska, drugim – zbytnia transparentność medium. Dla takich mediów, jak np. woda fala świetlna nie ulegnie odbiciu od powierzchni, ale od dna zbiornika. Ogromną zaletą laserowego pomiaru poziomu w odróżnieniu od innych bezkontaktowych metod jest punktowy pomiar. Fala świetlna jest ukierunkowana i kąt jej propagacji jest pomijalnie mały, przez co może działać w instalacjach o bardzo ograniczonej przestrzeni. Kolejną zaletą jest to, że fala świetlna może przenikać przez szkło, dlatego urządzenie pomiarowe może być całkowicie odseparowane od procesu, dzięki czemu np. w przypadku awarii urządzenia nie należy opróżniać całego zbiornika, gdy okaże się, że laser należy wymienić. Obecnie w portfolio ABB znajduje się laser średniego zasięgu LM80, potrafiący mierzyć maksymalnie do 90 m, a po zastosowaniu specjalnego reflektora na obiekcie, który chcemy pozycjonować, jego zasięg rośnie do 150 m.
    Starszym „bratem” LM80 jest laser dalekiego zasięgu LM200, potrafiący mierzyć poziom do 150 m, a pozycjonować do 400 m. Obydwa urządzenia mają wyjście prądowe 4…20 mA do przekazania informacji o pomiarze oraz po dwa przekaźniki. Oprócz tego opcjonalnie mają certyfikat ATEX, dzięki czemu mogą pracować w strefach zagrożonych wybuchem. Poza dużą swobodą przy konfiguracji lasery te cechuje duża dokładność +/- 3 cm, co przy pełnym zasięgu dla LM80 wynosi zaledwie około 0,33%. Lasery LM80 oraz LM200 wykorzystują fale IR, także sama wiązka pomiarowa jest niewidoczna dla ludzkiego oka, ale do prawidłowego montażu urządzenia wyposażone są w czerwony wskaźnik laserowy, który po prawidłowym ustawieniu może zostać wyłączony.
    Kolejną rodziną urządzeń wykorzystujących technologię laserową są skanery objętości 3D. Wykorzystują one te same nadajniki i odbiorniki co laser LM80 oraz LM200. W skład tej rodziny wchodzi laserowy skaner objętości VM3D. Wykorzystując tylko jeden czujnik, potrafi on dokonać skanu półsfery o promieniu do 98 m. Zasięg ten może zostać powiększony, ponieważ do jednej jednostki centralnej może zostać podłączonych do 4 czujników. Dokładność urządzenia wynosi do 2% dla objętości powyżej 100 m3. Skanowanie trwa maksymalnie godzinę, a już po kolejnych kilkunastu minutach dane są na zabezpieczonym serwerze, do którego ma dostęp jedynie użytkownik. Skaner jest idealnym rozwiązaniem do monitoringu i kontrolowania np. ilości posiadanego kruszywa. Znacznie skraca to standardową geodezyjną metodę pomiaru oraz zwiększa skuteczność wykrywania niepożądanych ubytków.
    Kolejną rodziną produktów, wykorzystującą technologię laserową w aplikacjach przemysłowych, są laserowe analizatory stosujące spektroskopię absorpcyjną światła laserowego do badania ilości związków chemicznych w spalinach. W portfolio ABB znajduje się kilka spektrometrów. Jednym z nich jest analizator AO2000 dedykowany do pomiaru zawartości w spalinach takich związków, jak amoniak, dwutlenek węgla, tlen, metan itp.

    Prostszą wersją o znacznie mniejszych gabarytach jest LS4000, służący do pomiaru zawartości tlenu w spalinach. LS4000 jest idealną alternatywą dla sond cyrkonowych. Podobnie jak w przypadku laserowych przetworników poziomu, tak samo LS4000 jest odseparowany od procesu, dzięki czemu jego ewentualna konserwacja nie wymaga wyłączania komina z użytkowania, a medium nie oddziałuje bezpośrednio na czujnik i odbiornik, co skutkuje możliwością pracy również z bardzo korozyjnymi mediami. Analizator z laserowymi przetwornikami odległości łączy również długość fali świetlnej, która jest wykorzystywana do pomiaru. Tutaj także jest to światło podczerwone.W odróżnieniu od sondy cyrkonowej, która dokonuje pomiaru punktowego, analizator LS4000 przeprowadza pomiar wzdłuż średnicy komina. Laserowy analizator charakteryzuje się również stosunkowo krótkim czasem odpowiedzi wynoszącym maksymalnie 5 s.
    Trzecią rodziną produktów, gdzie została wykorzystana technologia laserowa, są analizatory do zastosowań laboratoryjnych. ABB, znane głównie z produkcji urządzeń do zastosowań przemysłowych, ma w swoim portfolio również urządzenia do zastosowań badawczych. Analizatory wykorzystujące zjawisko spektroskopii w podczerwieni są kolejnymi urządzeniami, gdzie ABB od 1985 roku z sukcesem stosuje i rozwija technologię laserową. Najnowszą odsłoną analizatora FT-IR jest MB3000. Opatentowana konstrukcja, posiadająca między innymi na stałe zamontowaną optykę, zapewnia znacznie lepszą powtarzalność i eliminuje potrzebę dynamicznego dostrajania. Wieloletnie doświadczenie związane z rozwojem produktu zaowocowało również dożywotnią gwarancją na mechanizm skanujący.

    Jest to skrócony opis tylko niektórych zastosowań technologii laserowej w dziedzinie urządzeń pomiarowych. ABB nieustannie rozwija tę dziedzinę technologii, ponieważ widzi w niej potężny potencjał. Potwierdzeniem tego może być niedawny zakup firmy Los Gatos Research, specjalizującej się w spektroskopii laserowej. W celu uzyskania większej ilości informacji zachęcamy do odwiedzenia strony internetowej ABB, kontakt z działem wsparcia technicznego lub inżynierami sprzedaży. www.abb.pl/instrumentation

    Łukasz Nowak
    specjalista ds. technicznego
    wsparcia sprzedaży
    tel. 22 223 90 18
    kom. 728 401 253
    e-mail: lukasz.nowak@pl.abb.com