Rejestratory danych pomiarowych

Często zdarza się, że oprócz monitorowania poszczególnych danych wartości fizycznych w procesach technologicznych istnieje potrzeba regularnego zapisywania. Zapisane wartości w określonym interwale czasowym dają możliwość ich późniejszego odczytu i analizy. Szczegółowa analiza zapisanych danych pozwala na zapoznanie się z danymi, ale też na ewentualną korektę nastawów urządzeń sterujących w procesach przemysłowych. W celu zapisu danych pomiarowych znakomicie sprawdzają się specjalne urządzenia zwane rejestratorami danych.

Jak działa rejestrator danych?

Rejestrator danych pomiarowych jest to  urządzenie elektroniczne, którego celem jest ciągły pomiar oraz zapis i raport danych w określonych interwałach czasowych oraz na zapis ewentualnych warunków, w których te procesy są realizowane (np. temperatura otoczenia, wilgotność, zapylenie). Urządzenie takie posiada wbudowane wewnętrzne lub zewnętrzne sensory do pomiaru badanych parametrów. W chwili obecnej rejestratory danych to najczęściej urządzenia o zwartej obudowie. Rejestrator danych w swojej budowie posiada:

• sensor mierzący parametry,
• mikroprocesor odpowiedzialny za analizę podanego sygnału i zapis,
• cyfrowy system zapisu.

Urządzenia takie zasilane są zazwyczaj niezależnie za pomocą baterii lub akumulatorów. Popularne na rynku rejestratory mierzą i zapisują wartości fizyczne takie jak: temperatura powietrza, wilgotność względna, natężenie oświetlenia (lux), ciśnienie, napięcie (V), stężenie dwutlenku węgla.

Rejestratory są idealne, gdy pewne wartości, takie jak temperatura czy wilgotność, są mierzone regularnie oraz gdy dane powinny być przechowywane. Przechowywane dane mogą być później odczytywane, obrabiane i analizowane na komputerze przez odpowiedni program. Niektóre rejestratory mają możliwość zbierania kilku rodzajów danych, np. temperatura, wilgotność, ciśnienie powietrza.

Fot. Rejestrator danych pomiarowych ebro EBI 20-TH1

Rodzaje rejestratorów danych

Rejestratory danych są dostępne w różnych wersjach i kategoriach cenowych. Ogólnie możemy je podzielić na 3 kategorie:

• Proste rejestratory danych lub minirejestratory

• Jednorazowe rejestratory danych

• Profesjonalne rejestratory danych, które mogą również rejestrować wiele wartości (multirejestratory danych)

Ze względu na rodzaj nośnika zapisu wyróżnia się następujące typy rejestratorów:

• rejestratory papierowe – dane zapisywane są na taśmie papierowej (najczęściej za pomocą pisaka);

• rejestratory cyfrowe –  dane są zapisywane na nośnikach pamięci cyfrowej (karty pamięci FLASH, dyski twarde, taśmy magnetyczne itp.).

Rejestrator może rejestrować zarówno prostą wartość lub więcej wartości jednocześnie. Urządzenia takie są nazywane multirejestratorami danych. Przykładem mogą być urządzenia rejestrujące dane i wysyłające je poprzez wyjście USB. Często są to rejestratory PDF, które mogą zapisywać dane do komputera w postaci pliku PDF. Istnieją również rejestratory danych, których cykl życia jest ograniczony czasowo, na przykład do jednego roku. Jednorazowe rejestratory danych mogą być stosowane, na przykład w przypadku dostaw, które powinny być monitorowane i gdy zbyt kosztowne jest ich zwracanie.  Wtedy zatrzymują się w miejscu przeznaczenia i po odczycie mogą być usunięte. W tym wypadku nie jest wymagane żadne specjalne oprogramowanie do analizy.

Fot. Rejestrator danych pomiarowych VOLTCRAFT DL-141TH

Rejestratory danych - zastosowanie

Rejestratory wykorzystywane są w rozmaitych branżach. Mogą być one wykorzystywane do monitorowania temperatury (np. chłodni) lub innych parametrów środowiskowych. Doskonale radzą sobie podczas kontroli warunków klimatycznych zewnętrznych oraz w pomieszczeniach. Rejestratory danych są niezastąpione do monitoringu warunków temperaturowych dostaw i wydajności klimatyzacji pomieszczeń.

Z pomocą rejestratorów danych możemy zadbać o odpowiednią temperaturę towarów spożywczych oraz innych produktów wrażliwych na zmiany temperatury, dzięki czemu zachowujemy bezpieczeństwo i jakość produktów.

Zapisane dane wczytujemy do komputera, łącząc się poprzez odpowiedni interfejs w postaci portu USB lub sieci WiFi, LAN lub dzięki transmisji radiowej. Rodzaj użytego interfejsu warunkuje typ użytego urządzenia.

Rejestrator danych - na co zwrócić uwagę przy zakupie?

Przy zakupie urządzenia do rejestracji danych należy zwrócić uwagę między innymi na jego obszar zastosowania i istotne dla nas funkcje. Podstawową rzeczą jest wybór pomiędzy prostym rejestratorem a rozbudowanym rejestratorem wielu danych pomiarowych.

Prosty rejestrator danych pomiarowych

Zwróć uwagę na:

• zakres pomiarowy, szczególnie w przypadku pomiaru temperatury,

• maksymalną ilość danych, którą może przechowywać rejestrator,

• wodoodporność przy pomiarach w pomieszczeniach wilgotnych,

• czy czujnik temperatury jest zewnętrzny czy wewnętrzny,

• czy urządzenie może wysyłać alerty i powiadomienia na urządzenie docelowe,

• konstrukcję - czy posiada formę pamięci USB, czy jest autonomicznym urządzeniem,

• oprogramowanie niezbędne do oceny danych,

• zasilanie (bateria, akumulator lub zasilacz sieciowy),

• czy niezbędne jest wsparcie dla transmisji radiowej?,

• długość okresu pomiarowego w jednorazowym rejestratorze.

Rejestrator wielu danych pomiarowych

Wszystkie kryteria zakupu dla prostego rejestratora danych są również ważne dla rejestratora wielu danych, dodatkowo należy zwrócić uwagę na:

• możliwość rozbudowy o system modułowy,

• funkcję sieciową do analizy danych przez sieć lub Internet,

• interfejs WWW do zdalnego dostępu,

• maksymalną liczbę czujników dla rozbudowy,

• możliwość programowania wartości granicznych,

• konieczne certyfikacje np. DIN EN 12830 lub DIN / IEC 60751,

• zakres oprogramowania,

• nośnik pamięci do przechowywania danych,

• maksymalny czas pracy,

• możliwość zmiany jednostek pomiarowych np. stopnie Celsjusza / Fahrenheita,

• czujniki - powinny być wymienne.

Wybierając rejestrator, trzeba przede wszystkim ustalić co będzie celem tego rejestratora. Jeżeli będzie rejestrowanych kilka wartości, np. temperatura, wilgotność i ciśnienie powietrza, rejestrator wielu danych jest konieczny. Każdy, kto chce rejestrować tylko jedną wartość, na przykład dźwięk, może polegać na prostym rejestratorze. Jeśli dana wartość ma być monitorowana przez określony czas,  jednorazowy rejestrator danych będzie dobrym wyborem. Szczegółowe zestawienie zalet i wad poszczególnych rejestratorów zostały podane poniżej.

• Jednorazowy rejestrator danych
  Zastosowanie: pomiary wartości w zdefiniowanym okresie czasu (na przykład podczas dostaw)
  Zalety: niezbędne dane są wygodnie dostępne, najbardziej uniwersalne wyjście danych PDF bez specjalnego oprogramowania
  Wady:  jednorazowego użytku
   
• Rejestrator danych
  Zastosowanie: mierzy wartość przez nieograniczony okres
  Zalety: trwały, może mierzyć i zapisywać dane przez długi czas
  Wady:  mierzy tylko jedną wartość
   
• Rejestrator wielu danych
  Zastosowanie:  mierzy wiele wartości przez nieograniczony okres
  Zalety:  nieograniczony pomiar i zapis danych, często dostępny przez Internet lub radiowo
  Wady:  wyższa cena (ale tańszy niż dwa osobne rejestratory), pamięć jest dzielona między kanałami, jednak nie ma tego w przypadku jednokanałowego rejestratora

Odczytywanie wartości

Należy upewnić się, że żądane wartości są dostępne w odpowiednim formacie i że używane oprogramowanie obsługuje rejestrator danych lub że rejestrator nie wymaga żadnego dodatkowego oprogramowania. W tym przypadku, podczas profesjonalnego użytku, należy upewnić się, że rejestrator danych jest dostępny za pośrednictwem sieci lub drogą radiową oraz czy posiada własny interfejs WWW.

Fot. Rejestrator danych pomiarowych Lascar Electronics EL-USB-2