Raport: Przenośne urządzenia pomiarowe

Źródło: SONEL

Pod pojęciem ?przenośna aparatura pomiarowa? kryje się ogromna liczba urządzeń znajdujących zastosowanie w wielu różnych obszarach, m.in. takich jak energetyka, produkcja, budownictwo czy branża wodno-kanalizacyjna. Urządzenia te najczęściej służą do przeprowadzania pomiarów elektrycznych oraz mierzenia szeregu wielkości fizycznych, w tym głównie temperatury oraz ciśnienia. Decydując się na zakup tytułowych urządzeń, większość klientów wciąż kieruje się głównie kryterium ceny.

Jak sama nazwa wskazuje, tytułowe urządzenia są wykorzystywane do przeprowadzania różnego rodzaju pomiarów. Mówiąc o przyrządach pomiarowych, na myśl nasuwają się najczęściej multimetry. Jednak stanowią one tylko ułamek oferty rynkowej. A oferta, trzeba przyznać, jest bardzo bogata i różnorodna. W asortymencie produktów oferowanych zarówno przez polskich, jak i zagranicznych producentów znajdują się urządzenia różniące się np. ceną, jakością czy dokładnością pomiaru. Z pewnością jest w czym wybierać. Niezależnie od preferencji zakupowych klientów decyzja o nabyciu przenośnych urządzeń pomiarowych często nie jest alternatywą, lecz koniecznością. W wielu obszarach, w których nie wchodzi w grę użycie aparatury stacjonarnej, zastosowanie mobilnych urządzeń pomiarowych jest jedynym możliwym i słusznym rozwiązaniem.

Od energetyki po ochronę środowiska

Głównymi odbiorcami przenośnych urządzeń pomiarowych są serwisanci, instalatorzy oraz osoby bezpośrednio związane z kontrolą procesów przemysłowych. Uogólniając, można powiedzieć, że w przypadku tych ostatnich jest widoczna tendencja do wybierania produktów o lepszych parametrach technicznych, w przeciwieństwie do serwisantów i instalatorów, dla których cena nierzadko stanowi najważniejsze kryterium wyboru ? podobnie jak konkretna marka, której są wierni od lat.

Źródło: ankieta czasopisma Control Engineering Polska

Powołując się na wyniki ankiety redakcyjnej przeprowadzonej wśród użytkowników przenośnych urządzeń pomiarowych, głównymi obszarami zastosowań tychże urządzeń są: prowadzenie serwisu (78%), kontrola procesów ciągłych (38%) oraz kontrola procesów dyskretnych (16%). Również sondowani dostawcy są zdania, że omawiane urządzenia stosowane są przede wszystkim w przypadku prowadzenia serwisu oraz kontroli procesów ciągłych, a w dalszej kolejności ? w przypadku kontroli procesów seryjnych (partie produktów) oraz dyskretnych.

Z badania wynika, że głównymi obszarami zastosowań przenośnych urządzeń pomiarowych są w pierwszej kolejności: energetyka (70%), produkcja (62%), gazownictwo (54%), branża wodno-kanalizacyjna (48%), budownictwo (46%), motoryzacja (38%), instytuty badawcze i wyższe uczelnie (36%), branża chemiczna (34%) oraz ochrona środowiska (32%). Jak pokazano na rys. 1, mniejsze zapotrzebowanie na tego typu urządzenia wykazują: branża spożywcza, hutnictwo, przemysł rafineryjny, branża farmaceutyczna czy przemysł drzewny.

Jeśli chodzi o najbliższą przyszłość, to w opinii uczestników badania do najbardziej perspektywicznych obszarów zastosowań przenośnej aparatury pomiarowej należą: energetyka (78%), produkcja (54%) oraz budownictwo (46%). Ponadto ok. 40% ankietowanych przewiduje, że głównymi odbiorcami omawianych urządzeń będą: motoryzacja, gazownictwo i branża wodno-kanalizacyjna. Warto dodać, że ok. 30% wskazało na ochronę środowiska, branżę chemiczną, instytuty badawcze i wyższe uczelnie, a ok. 20% za najbardziej rozwojowe obszary uznało branżę spożywczą i hutnictwo.

Różnorodność pomiarów

Uogólniając, przenośna aparatura pomiarowa jest najczęściej stosowana do przeprowadzania pomiarów elektrycznych takich parametrów, jak natężenie prądu, napięcie, moc i odkształcenia prądu. W tym wypadku wykorzystuje się m.in.: amperomierze, watomierze, woltomierze, galwanometry, mierniki poziomu oraz mierniki uniwersalne.

I tak na przykład amperomierze, służące do pomiaru natężenia prądu elektrycznego, występują w różnych wersjach ? mogą to być mierzące średnią wartość prądu amperomierze magnetoelektryczne, a także mierzące wartość skuteczną amperomierze elektromagnetyczne, elektrodynamiczne indukcyjne, cieplne i termoelektryczne.

Odrębną grupę stanowią amperomierze cęgowe, które umożliwiają pomiar prądu bez konieczności rozwierania mierzonego obwodu. Dzięki nim można dokonać pomiaru zarówno prądu przemiennego, jak i stałego. To odróżnia je od innych amperomierzy, które mierzą jedynie prąd przemienny. Amperomierze cęgowe są droższe niż ich tradycyjne odpowiedniki, głównie ze względu na zastosowanie w cęgach czujnika hallotronowego, który sam w sobie nie jest elementem tanim. Dostępne na rynku amperomierze cęgowe są zazwyczaj urządzeniami wielofunkcyjnymi (multimetry cęgowe), które stosuje się zarówno do mierzenia prądu (cęgami), jak i innych wielkości elektrycznych (używając gniazd pomiarowych). Za pomocą multimetru cęgowego można dokonać również pomiaru temperatury, częstotliwości, pojemności czy rezystencji. Ponadto można zastosować go do przeprowadzenia testu ciągłości obwodu elektrycznego oraz diody.

Używając miernika cęgowego, można dokonać pomiaru zarówno prądu o dużych wartościach, jak i natężenia prądu o niewielkiej wartości, czyli np. przemiennych prądów upływowych. Większość dostępnych na rynku mierników cęgowych jest wyposażona w funkcje charakterystyczne dla mierników uniwersalnych, natomiast te najbardziej zaawansowane pozwalają mierzyć moc czynną, bierną i pozorną, całkowity współczynnik mocy PF, współczynnik zawartości harmonicznych THD, a także energię.

Podczas zakupu tych urządzeń klienci zwracają uwagę przede wszystkim na wielkość i kształt cęgów, zakres i dokładność pomiaru, rozdzielczość wskazania wyświetlacza oraz możliwość dokładnego pomiaru prądów odkształconych.

Do urządzeń mierzących wielkości elektryczne należą również wspomniane już wcześniej watomierze, które służą do pomiaru mocy czynnej. Najczęściej stosowane są watomierze elektrodynamiczne, których używa się do pomiaru mocy w obwodach prądu stałego i przemiennego.

Z kolei napięcie elektryczne jest mierzone za pomocą woltomierza. Z uwagi na prostą konstrukcję, a co za tym idzie ? niskie koszty produkcji, najczęściej stosowane są woltomierze elektromagnetyczne. Natomiast woltomierze elektrodynamiczne są używane do pomiaru napięć stałych i przemiennych. Ze względu na bardziej złożoną budowę, niż służące do pomiaru napięć stałych woltomierze magnetoelektryczne oraz używane do pomiaru napięć przemiennych woltomierze elektromagnetyczne, są one droższe i w związku z tym najrzadziej kupowane.

Wśród urządzeń do pomiarów elektrycznych znajdują się też mierniki poziomu, służące do pomiarów poziomu napięcia lub mocy sygnału elektrycznego, a także galwanometry, stosowane przede wszystkim do mierzenia niewielkich wartości natężenia prądu elektrycznego. Co ciekawe, przyrządy te potrafią wykryć nawet milionowe części ampera.

Warto wspomnieć też o oscyloskopach ? przyrządach przeznaczonych do obrazowania sygnałów elektrycznych. Na rynku można spotkać oscyloskopy analogowe i cyfrowe, jak również analogowo-cyfrowe oraz analizatory sygnałowe. Oscyloskopy są używane do obserwacji i rejestracji nawet kilku jednocześnie sygnałów elektrycznych. Urządzenia te służą także do badania przebiegu różnych wielkości fizycznych (po wcześniejszej ich zamianie na sygnał elektryczny). Stosuje się je w celu uruchomienia i zdiagnozowania nawet bardzo skomplikowanych układów elektrycznych i elektronicznych.

Najbardziej popularnymi urządzeniami przenośnymi są jednak mierniki uniwersalne, czyli multimetry, łączące w sobie możliwości amperomierzy, woltomierzy, omomierzy i innych przyrządów. Można powiedzieć, że jest to kilka urządzeń zamkniętych w jednej obudowie

Z kolei jeśli chodzi o przenośną aparaturę służącą do przeprowadzania pomiarów nieelektrycznych, największą popularnością cieszą się urządzenia mierzące temperaturę. Bezkontaktowy pomiar temperatury może być dokonany za pomocą pirometru lub kamery termowizyjnej. Należy jednak podkreślić, że pirometr, w przeciwieństwie do kamery termowizyjnej, nie oddaje całościowego rozkładu temperatury. Mimo to nadal cieszy się dużym zainteresowaniem ? głównie ze względu na fakt, że kosztuje dużo mniej niż znacznie bardziej zaawansowana technicznie kamera termowizyjna.

Używając przenośnych urządzeń pomiarowych, można mierzyć również inne wielkości fizyczne, czego przykładem są: ciśnienie, wilgotność, przepływ czy wymiary zewnętrzne. Tytułowa aparatura może być również wykorzystywana do pomiaru cech i składu substancji ? do tego służą przenośne analizatory i detektory gazów oraz mierniki do pomiarów fizykochemicznych (np. wartość pH, stopień czystości wody technologicznej), a także do badań materiałowych (np. grubość, chropowatość). W tej grupie urządzeń znajdują się również przyrządy do pomiarów drgań i wibracji, które są głównie używane do określania parametrów pracy silników, oraz mierniki natężenia oświetlenia (luksomierze), urządzenia do pomiarów natężenia pól elektromagnetycznych i promieniowania UV.

Wśród przenośnych urządzeń pomiarowych znajdują się też rejestratory i systemy akwizycji danych, które umożliwiają rejestrowanie wartości wielu sygnałów oraz ich jednoczesny zapis i analizę, pozwalając na przeprowadzenie zaawansowanej diagnostyki maszyn, np. w zakresie wibracji, współosiowości układów napędowych lub ilości energii pobieranej przez pracujące urządzenia.

Warto też wspomnieć o cieszących się dużym zainteresowaniem urządzeniach do diagnostyki sieci komunikacyjnych, czego przykładem są testery okablowania, występujące również w odmianach umożliwiających sprawdzenie cech sieci pod kątem propagacji sygnałów.

Mówiąc o głównych czynnościach przeprowadzanych za pomocą przenośnych urządzeń pomiarowych, warto w tym miejscu przytoczyć wyniki sondażu (rys. 2). Okazuje się, że czynnościami tymi są: pomiary elektryczne (60%), pomiar temperatury (58%), pomiar ciśnienia (48%), pomiary energetyczne (45%), kalibracja (38%) oraz pomiar przepływu (34%). Mniej niż 20% respondentów wskazało również na: pomiar pozycji i wymiarów, pomiar wilgotności, pomiar siły oraz inne pomiary (np. pomiar i analiza drgań czy pomiary elektrochemiczne).

Z sondażu wynika, że tytułowe urządzenia są wykorzystywane głównie na potrzeby własnego zakładu (70%), na potrzeby budowy specjalizowanego sprzętu ? OEM (16%) lub ze względu na oba powyższe czynniki (14%).

Cena ma znaczenie

Z ankiety redakcyjnej wynika, że głównymi czynnikami branymi pod uwagę przy zakupie przenośnych urządzeń pomiarowych są: cena (92%), łatwość użytkowania (70%), trwałość (62%), łatwy odczyt wskazań (54%), dokładność/powtarzalność pomiaru (48%) oraz marka (46%). Ponadto ok. 30% respondentów wskazało na gwarancję i wsparcie posprzedażowe, a ok. 20% ? na dostępność/szybkość dostawy oraz łatwy i szybki dostęp do serwisu (rys. 3). Oprócz tego dla 14% uczestników badania istotną kwestią jest również opinia innych użytkowników.

Również z doświadczenia ankietowanych dostawców wynika, że najważniejszym kryterium, jakim kierują się nabywcy przenośnych urządzeń pomiarowych, jest cena (88%). Co drugi sondowany dostawca uważa, że klienci zwracają uwagę na trwałość, łatwość użytkowania, dokładność/powtarzalność pomiaru, a co trzeci twierdzi, że dla klientów liczy się wsparcie posprzedażowe. Z praktyki dostawców wynika również, że dla klientów ważne są także: marka, gwarancja, łatwy odczyt wskazań oraz łatwy i szybki dostęp do serwisu.

Jeśli chodzi o ostatnie z wymienionych czynników, to ? jak informują ankietowani użytkownicy ? konieczność serwisowania urządzeń nie zachodzi zbyt często. Okazuje się, że do awarii dochodzi rzadko (54%) lub jedynie czasami (8%). Zdaniem użytkowników usterki często są wynikiem zużycia eksploatacyjnego lub niewłaściwego użytkowania sprzętu. Jeśli pojawiają się jakieś problemy, to przeważnie dotyczą one np. awarii zasilania, wyświetlaczy, błędów w odczycie czy uszkodzeń przewodów pomiarowych. Warto dodać, że w opinii 38% użytkowników w ogóle nie dochodzi do usterek stosowanych przez nich tytułowych urządzeń.

Również większość ankietowanych dostawców podkreśla, że awarie są zgłaszane przez klientów rzadko (67%), czasami (12%) lub wcale (21%).

Jest dobrze i wszystko wskazuje na to, że będzie lepiej

W odczuciu ankietowanych użytkowników sytuacja panująca obecnie na polskim rynku przenośnych urządzeń pomiarowych jest: dobra (70%) lub nawet bardzo dobra (30%). Również zdaniem sondowanych dostawców jest dobrze (78%) lub bardzo dobrze (12%). Jedynie 10% badanych ocenia sytuację rynkową jako niekorzystną (rys. 4).

Co do liczby sprzedanych w 2018 roku przenośnych urządzeń pomiarowych to ? w porównaniu z rokiem poprzednim ? zwiększyła się (56%) bądź kształtowała się na podobnym poziomie (44%).

Czy bieżący rok również będzie należał do udanych pod względem wolumenu sprzedaży omawianych urządzeń? Z deklaracji 38% ankietowanych wynika, że w 2019 roku, w porównaniu z rokiem poprzednim, planują oni zwiększenie wydatków na zakup aparatury pomiarowej. Zdaniem sondowanej grupy zakup nowych urządzeń pomiarowych jest podyktowany m.in. większym zapotrzebowaniem na kontrolę procesów oraz zakupem nowego sprzętu wymagającego nadzoru. W przypadku pozostałych respondentów wydatki na zakup przenośnych przyrządów pomiarowych pozostaną mniej więcej na podobnym poziomie (34%) lub się zmniejszą (28%) ? m.in. z uwagi na brak środków na ten cel czy optymalną liczbę posiadanych już w zakładzie urządzeń służących do pomiaru.

Według przewidywań 34% dostawców w ciągu najbliższych 12 miesięcy, w porównaniu z minionym rokiem, sprzedaż tytułowych urządzeń nie ulegnie zmianie. Z kolei 21% prognozuje spadek sprzedaży. Jednak najliczniejsza grupa dostawców (45%) uważa, że 2019 rok będzie lepszy od poprzedniego, co jest argumentowane m.in. coraz bardziej restrykcyjnymi przepisami prawnymi ? nakładającymi na przedsiębiorców obowiązki związane np. z okresowymi kontrolami czy ochroną środowiska ? a także spadającymi cenami urządzeń pomiarowych (co ma bezpośredni związek z coraz większym popytem na tego typu aparaturę). Nie bez znaczenia jest też coraz większa świadomość korzyści płynących z ich zastosowania (np. większa szybkość i dokładność pomiarów, mobilność, komfort użytkowania) oraz zwiększające się możliwości komunikacyjne omawianych urządzeń, pozwalające na przesyłanie wyników pomiarów za pośrednictwem połączeń Wi-Fi czy Bluetooth bezpośrednio na laptopy, tablety, smartfony lub do chmury, co niewątpliwie ułatwia sporządzanie protokołów oraz archiwizację danych pomiarowych.


Raport powstał w oparciu o dane uzyskane z ankiety przeprowadzonej wśród czytelników magazynu Control Engineering Polska. Oprócz tego przy tworzeniu raportu bazowano na informacjach pochodzących od dostawców/producentów przenośnych urządzeń pomiarowych. Raport nie odzwierciedla pełnego obrazu rynku.

Za pomoc w opracowaniu raportu dziękujemy wszystkim firmom oraz Czytelnikom magazynu Control Engineering Polska, którzy odpowiedzieli na pytania zawarte w ankiecie.