Aparatura pomiarowa - zawsze w centrum uwagi inżynierów i dostawców

Aparatura pomiarowa to zmysły inżyniera elektronika i jedno z podstawowych oraz najważniejszych narzędzi pracy. Trudno wyobrazić sobie bez przyrządów pomiarowych prace badawczo-rozwojowe, kontrolę i walidację produkcji, prowadzenie serwisu i działalność wielu innych obszarów składających się na współczesną elektronikę. Stąd zainteresowanie inżynierów aparaturą zawsze było, jest i będzie duże. Dużemu zainteresowaniu klientów odpowiada na rynku bogactwo asortymentu, duża liczba dostępnych typów przyrządów, marek producentów, wykonań oraz koncepcji metrologicznych. Na świecie istnieją setki producentów, którzy ze sobą silnie konkurują i coraz częściej specjalizują się w stosunkowo wąskich tematach.

Aparatura pomiarowa - zawsze w centrum uwagi inżynierów i dostawców

W Polsce rynek aparatury pomiarowej kształtuje głównie ogólna sytuacja w kraju. Zakupy stymuluje głównie przemysł, sektor produkcji elektronicznej, liczne wymagania urzędowe związane z obowiązującymi normami i systemami kontroli jakości, a także energetyka, budownictwo, motoryzacja, no i oczywiście fundusze strukturalne UE. Od strony technologii rozwój wspiera komunikacja bezprzewodowa oraz telekomunikacja cyfrowa, które dają dodatkowe impulsy do wzrostu. Rynek sprzętu pomiarowego rośnie także na skutek ogólnej ekspansji elektroniki w technice, bo liczba miejsc, gdzie konieczne są pomiary, stale się zwiększa. Zapraszamy do zapoznania się z dwiema analizami charakteryzującymi zjawiska i warunki biznesowe na rynku aparatury.

Laboratoryjna aparatura pomiarowa - zainteresowanie jakością i nowe technologie bazą do rozwoju produktów i rynku

Sprzedaż laboratoryjnej aparatury pomiarowej powiązana jest dość mocno z ogólnym rozwojem technologii i rynku, z nowymi produktami, inwestycjami zagranicznymi, powstawaniem parków technologicznych i tworzeniem nowych firm. Wymienione obszary skupiają potrzeby zaawansowanej aparatury wykorzystywanej do nowych projektów, badań nad nowymi technologiami i do wzrostu potencjału technicznego firm. Tempo rozwoju przyrządów dyktują nowe technologie w komunikacji, większe gęstości upakowania na płytce i rosnące szybkości sygnałów cyfrowych. Aparatura pomiarowa wystarcza dzisiaj na krócej niż dawniej, pomimo możliwości aktualizacji oprogramowania i rozbudowy funkcjonalności w czasie eksploatacji. O ile kiedyś kupno nowoczesnego przyrządu załatwiało potrzeby pomiarowe na lata, o tyle dzisiaj konieczne są okresowe modernizacje, a wymiana oprogramowania staje się codziennością.

Warto też zwrócić uwagę na szybko rosnące znaczenie jakości w elektronice. Oczekiwania klientów, jeśli chodzi o to kryterium, bardzo szybko rosną, stąd dla producentów wypuszczenie dzisiaj na rynek niedopracowanego produktu nie wchodzi w grę.

Podnoszenie wymogów jakości i bezpieczeństwa badanych produktów jest od kilku lat stałym trendem, przez co firmy muszą inwestować w nowoczesny sprzęt pomiarowy pozwalający na badania i poprawę jakości wykonywanych elementów elektronicznych. Konieczne jest też sprawdzanie urządzeń na instalacjach, okresowa weryfikacja działania, kontrola bezpieczeństwa i zgodności z normami i standardami.

Rozwój rynku aparatury pomiarowej wspierają ponadto zmiany prawne. Coraz więcej przepisów dotyczy instalacji, urządzeń, ich bezpieczeństwa działania, wpływu na środowisko i na inny sprzęt w otoczeniu, na możliwość współpracy ze sprzętem innych producentów, nakłada konieczność oznakowania produktu, przeprowadzenia badań itp.

Profile krajowych dostawców laboratoryjnej aparatury pomiarowej

Obszary te są definiowane przez coraz liczniejsze wymagania prawne, stąd pojawia się konieczność przygotowywania protokołów i tworzenia dokumentacji na zgodność z normami, rozporządzeniami i przepisami. Dokumenty takie muszą powstawać za pomocą właściwych przyrządów. Zmiany te w coraz większym stopniu oddziałują na rynek aparatury, a doskonałym przykładem mogą być wymagania w zakresie oznaczenia CE.

Kolejnym czynnikiem wartym wymienienia są trwające modernizacje infrastruktury w wojsku, służbach mundurowych, urzędach państwowych i agencjach. Sporo się dzieje w ostatnim okresie w naszej armii i w firmach pracujących na jej zlecenie, a wiadomo, że w takich aplikacjach korzysta się zwykle z zaawansowanego sprzętu pomiarowego. W ostatnich pięciu latach znaczącym klientem na sprzęt pomiarowy stały się też krajowe firmy EMS, zajmujące się produkcją elektroniki na zlecenie. Kupują one aparaturę do kontroli jakości produkcji, regulacji i kalibracji.

Koniunktura na rynku

Dostawcy laboratoryjnej aparatury pomiarowej

Rynek profesjonalnej aparatury pomiarowej zawsze był wrażliwy na ogólną koniunkturę panującą w kraju, stąd w ostatnim okresie spowolnienie gospodarcze daje się trochę we znaki. Oszczędności dotykają wybranych gałęzi przemysłu, następują cięcia wydatków inwestycyjnych oraz ich przesunięcia na kolejne miesiące. Jesteśmy też w okresie między zakończeniem jednych a rozpoczęciem drugich serii programów wsparcia z funduszy UE.

Kolejnym problemem jest import przyrządów pomiarowych z Dalekiego Wschodu i ogólnie konkurencja ze strony tamtejszych producentów. Dotyczy to markowej aparatury od czołowych producentów, która w tamtym rejonie świata jest tańsza, oraz tańszych marek lokalnych, które coraz częściej tworzą tzw. średnią półkę rynku o wprawdzie nie rewelacyjnych, ale nierzadko wystarczających parametrach.

Ponadto od około siedmiu lat popularne i standardowe przyrządy pomiarowe znanych i renomowanych dostawców aparatury pomiarowej, jak Keysight Technologies, LeCroy, Tektronix, Hameg (marka należąca do firmy Rohde & Schwarz), można kupić w firmach katalogowych, tak samo jak wiele innych komponentów elektroniki i automatyki.

Dla tych firm aparatura pomiarowa to smakowity kąsek, bo przyrządy pomiarowe są relatywnie droższe w stosunku do większości podzespołów elektroniki i automatyki, mają większe marże handlowe, a dzięki swojemu zaawansowaniu technicznymi stają się szansą dotarcia do bardziej wymagających i kompetentnych klientów.

Firmy katalogowe działają też w skali kontynentalnej lub światowej, przez co ich sprzedaż może być większa niż dystrybutorów działających na rynkach lokalnych. Duży potencjał finansowy umożliwia wynegocjowanie lepszych cen, co cały czas jest źródłem napięć pomiędzy dostawcami i nierzadko paradoksów.

Ceny sprzętu pomiarowego są podporządkowane globalnej polityce prowadzonej przez producentów i dopasowane do rynku. W praktyce często okazuje się, że ten sam miernik w Europie jest najdroższy, w USA oferowany po średnich cenach, a na rynkach dalekowschodnich najtańszy. Póki sieć sprzedaży była utrzymywana w ryzach za pomocą umów ograniczających możliwość sprzedaży urządzeń pomiarowych do rynków jednego kraju, ta złożona struktura jakoś funkcjonowała, ale po włączeniu się do biznesu dostawców katalogowych coraz bardziej widać, że zaczyna być niewydolna.

Sporo nowości

Stałym trendem w aparaturze pomiarowej, do którego rynek się przyzwyczaił i traktuje jako normę, jest wzrost szybkości próbkowania i pasma pracy dla oscyloskopów i analizatorów. Dowodem na to jest to, że nawet spektakularne sukcesy producentów i gigahercowe rekordy na krótko przyciągają uwagę inżynierów.

Popularne zagadnienia to obecnie konwergencja funkcji pomiarowych, a więc łączenie w ramach jednego miernika funkcji oscyloskopu z analizatorem, generatorem oraz przyrządów wielostandardowych o dużej uniwersalności, jak analizatory MSR (Multi Standard Radio).

Nowości to także sprzęt przeznaczony do szybkiego wykonywania pomiarów kontrolnych, zwłaszcza w nowych standardach telekomunikacyjnych, jak LTE, w telewizji DVB-T2, gdzie sprawdzają się specjalizowane testery i testery anten i protokołów. Wiele innych nowinek daje się zaklasyfikować jako funkcjonalność oprogramowania. Maski do testowania sygnału, dekodowanie protokołów, a nawet tabelaryczne zestawienia danych mogą być tutaj przykładem, że współczesne miernictwo dawno już osiągnęło stan, w którym celem jest pomiar i obecnie liczy się forma prezentacji, analiza strumieni danych oraz pomoc w wykrywaniu tego, czego inżynier zwykle nie zauważa.

Zestawienie funkcjonalności aparatury laboratoryjnej, które zadaniem specjalistów w największym stopniu zmieniają rynek od strony technicznej. Za najsilniejszy trend uznano konwergencję funkcji, czyli łączenie w ramach jednego miernika wielu zadań pomiarowych, na miejscu drugim - możliwości komunikacyjne i współpracę z PC. To znacząca zmiana widoczna na przestrzeniu ostatniej dekady, bowiem dawniej komunikacja nie była tak ważna. Dzisiaj, gdy każdy profesjonalny miernik w pewnym stopniu jest też komputerem, z pamięcią i oprogramowaniem, podłączonym do Internetu, naturalnie możliwości komunikacyjne stają się istotne. W tym kontekście znaczenie możliwości pomiarowych definiowanych przez oprogramowanie, jakie umiejscowiono na kolejnym miejscu, są naturalnie wysokie.

W porównaniu do stanu rynku sprzed trzech lat widać, że znaczenie oprogramowania w aparaturze laboratoryjnej szybko rośnie. Być może dzięki temu za kilka lat fizycznych jednostek pomiarowych będzie potrzeba znacznie mniej, a oprogramowanie zmieniające platformę hardware’ową w miernik będzie można kupować osobno od różnych producentów, tak jak kupuje się programy na peceta lub nawet wypożyczać. To byłaby rewolucja!

Na rynku pojawiają się też usprawnienia podnoszące komfort obsługi, jak dotykowy interfejs połączony z dużym kolorowym wyświetlaczem graficznym, bezprzewodowy interfejs pozwalający rozdzielić sondę pomiarową połączoną z badanym obwodem i na część trzymaną w rękach. Wiele mierników ma dzisiaj wbudowaną pojemną pamięć na wyniki i zapewnia spore możliwości rejestracji. Widać to po tym, w jakim odwrocie są na rynku rejestratory podstawowych parametrów (napięcie, temperatura).

W aparaturze pomiarowej zaczyna się pojawiać interfejs USB 3.0, dzięki dużej szybkości komunikacji będzie on w stanie pomóc w rozwoju systemów pomiarowych i sprzętu modułowego. Może też okazać się skokiem technologicznym dla specyficznej grupy aparatury w formie przystawek podłączanych do komputera.

Dostawcy aparatury laboratoryjnej

Rynek aparatury pomiarowej wysokiej klasy przeznaczonej do celów laboratoryjnych z pewnością można uznać za bardzo stabilny. Ma on charakter wyłącznie importowy, a dostawami zajmują się firmy dystrybucyjne.

Polskich producentów klasycznej laboratoryjnej aparatury pomiarowej w zasadzie nie ma, wyjątki w postaci kalibratorów zielonogórskiego Inmelu nie zmieniają tego stanu, a wyroby Sonelu, znanego polskiego producenta przyrządów pomiarowych, kierowane są w inny obszar rynku.

Stąd krajowe firmy zajmujące się aparaturą pomiarową można podzielić na kilka wspólnych kategorii. Pierwszą tworzą firmy zajmujące się wyłącznie sprzedażą aparatury oraz czasem także działalnością usługową w zakresie pomiarów.

Ich oferta ma szeroki profil, a więc firmy te mają w ofertach wiele różnych typów mierników, nie tylko przeznaczonych do pracy w laboratoriach. Tacy dostawcy współpracują głównie ze światowymi producentami sprzętu pomiarowego i liderami rynku, uzupełniając ofertę o dystrybucję mniejszych, specjalistycznych przyrządów, które nie kolidują z ofertą podstawową, zapewniając jej możliwie największą kompleksowość.

Klienci są w największym stopniu zainteresowani tanim dobrym sprzętem. Paradoks łączący w jednym produkcie dobrą jakość i niską cenę wydaje się niemożliwy do spełnienia, niemniej jest on osią wyboru i maksymalizacja tego współczynnika przy zakupach to najważniejszy cel kupujących. Kolejne ważne kryteria wyboru wskazane przez specjalistów to kompetencje techniczne dostawcy, kompletna oferta i kompleksowa obsługa. Otrzymanie rzetelnej pomocy przy wyborze sprzętu, dotrzymanie zobowiązań przy realizacji dostawy oraz dobra obsługa posprzedażna jest dzisiaj standardem oczekiwanym od dostawców, którą po prostu trzeba umieć zapewnić.

W obszarze tym lokują się na przykład AM Technologies, dostawca sprzętu Keysight Technologies (dawniej Agilent) oraz Fluke. Drugą firmą o takim profilu jest Tespol, autoryzowany dystrybutor firm Tektronix, Rohde & Schwarz, Keithley oraz Fluke.

Druga grupa dostawców to firmy zajmujące się wyłącznie aparaturą pomiarową, ale niekoniecznie już tylko laboratoryjną o uniwersalnym zastosowaniu, czasem nawet omawiana tematyka jest jedynie niewielką częścią ich biznesu. Przykładem mogą być firmy takie jak Biall, Labimed, NDN.

Trzeci zbiór to dostawcy, dla których sprzęt pomiarowy laboratoryjny jest częścią oferty handlowej i niekoniecznie najważniejszą. W obszarze takim mieszczą się dostawcy katalogowi podzespołów elektronicznych, jak na przykład Farnell element14, Conrad, Elfa Distrelec, TME i RS Components.

Dostawcy katalogowi sprzedają głównie popularne i typowe przyrządy, ale za to zapewniają błyskawiczną dostawę. W tak zdefiniowanym obszarze można umieścić jeszcze firmy takie jak Lechpol, Atlantec, Merazet, Semicon, Atel, Neopta. Statystycznie ta grupa firm jest najliczniejsza.

Wyraźny obszar tworzą dostawcy sprzętu pomiarowego ukierunkowanego na pomiary w telekomunikacji oraz specjalizowanej aparatury kontrolno-pomiarowej przeznaczonej dla producentów i użytkowników urządzeń komunikacji bezprzewodowej, telewizji, urządzeń pomiarowych do pomiarów kompatybilności elektromagnetycznej i innych obszarów specjalistycznych (np. lotnictwa, wojska). Takie firmy to UEI, Digimes, Meratronik, Helmar, HIK Consulting. Ostatnią grupę w raporcie tworzą dwie firmy, które sprzedają przyrządy pomiarowe w postaci kart komputerowych, modułów i urządzeń przeznaczonych do budowy systemów pomiarowych, czyli National Instruments, Egmont i RK System.

Spośród tak określonego grona dystrybutorów i podziału na poszczególne stopnie zaangażowania w tematyce pomiarowej wyłamuje się Rohde & Schwarz, producent sprzętu pomiarowego dla radiokomunikacji, który w Polsce ma swoje biuro oraz Fluke.

Przemysłowe pomiary wielkości nieelektrycznych - szeroka oferta i specjalistyczne zastosowania dają szansę wielu innowacyjnym firmom

Mierniki do pomiaru wielkości nieelektrycznych wykorzystywane są do obsługi posprzedażnej, serwisu, utrzymania ruchu i kontroli jakości. W odróżnieniu od tradycyjnej aparatury pomiarowej związanej z pomiarem parametrów elektrycznych, w tym przypadku mamy do czynienia z ogromną liczbą wielkości fizycznych, specjalistycznych parametrów oraz wymagań, jakie stawia się przed tymi urządzeniami pomiarowymi. Poza temperaturą, wilgotnością i ciśnieniem, pokrywającym większą część zastosowań, konieczne jest mierzenie dziesiątek, jeśli nie setek innych parametrów, często unikalnych dla procesu lub aplikacji. Ta różnorodność przekłada się na potężną liczbę typów, producentów i w efekcie na spore rozproszenie branży, z silną konkurencją w segmencie wielkości popularnych i wielką zależnością od odbiorcy w segmentach specjalistycznych.

Szeroka gama aparatury

Wielkości fizyczne, które mają największe znaczenie w pomiarach nieelektrycznych. Na pierwszych trzech miejscach zdecydowanie ulokowały się temperatura, wilgotność i ciśnienie, czyli innymi słowy wielka trójka przemysłowa. Kolejne dwie pozycje również silnie są związane z produkcją i przemysłem, bo niewątpliwie znaczenie metrologiczne przepływów jest dzisiaj bardzo duże, niemniej parametry te rzadko dotyczą tradycyjnej aparatury w formie mierników, raczej są elementem specjalizowanych systemów pomiarowych.

Przemysłowe pomiary wielkości nieelektrycznych dotyczą najczęściej temperatury, gdyż konieczność jej pomiarów dotyczy większości procesów produkcyjnych, przetwarzania oraz przechowywania surowców i towarów. Powszechne jest też określanie temperaturowych parametrów pracy maszyn oraz ich elementów roboczych.

W tym celu przemysł korzysta zarówno z czujników i urządzeń stacjonarnych, jak też aparatury przenośnej, w szczególności kamer termowizyjnych. W przypadku tych pierwszych do standardowych elementów pomiarowych należą termopary oraz podzespoły termorezystancyjne. Termopary zapewniają bardzo duży zakres pomiarowy (zależnie od zastosowanych materiałów) i dokładności w zakresie kilku stopni Celsjusza, aczkolwiek wymagają również kompensacji i kondycjonowania sygnału pomiarowego.

Z kolei elementy termorezystancyjne cechują się łatwiejszym tworzeniem systemu, ale też mniejszym zakresem pracy. Szczególną rolę odgrywają tu czujniki półprzewodnikowe - kompaktowe, zapewniające dużą precyzję pomiarów i łatwość przetwarzania sygnału, ale też mogące pracować w relatywnie niewielkim przedziale temperatur.

Z określaniem temperatury powiązane są też pomiary wilgotności. Ten parametr jest kluczowy przede wszystkim w aplikacjach kontroli klimatu (przechowywanie, transport, itp.), gdzie wymienione wielkości mierzone są i rejestrowane często jednocześnie. Pomiary wilgotności dotyczą też zastosowań w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym oraz generalnie przetwórczym. Ważnym obszarem są przy tym pomiary wilgotności gazów, co ma miejsce w różnych instalacjach technologicznych.

W przemyśle, w szczególności w branży procesowej, oraz w ciepłownictwie bardzo często zachodzi potrzeba określania wartości ciśnienia - czy to sprężonego powietrza i innych gazów, czy też cieczy. Ważne są także pomiary przepływów, które służą do pomiarów objętości i prędkości przepływu medium, jak też określania wartości strumienia.

Parametry techniczne mierników brane w największym stopniu pod uwagę w zakupach sprzętu pomiarowego wielkości nieelektrycznych. O ile wysoka dokładność na pierwszym miejscu nie jest zaskoczeniem, o tyle kolejne pozycje już tak, gdyż duża szybkość pomiarów i wiele funkcji pomiarowych wskazują na to, że odbiorcy są zainteresowani posiadaniem uniwersalnego i wydajnego narzędzia, które będzie pomocne w ich pracy zawodowej. To samo wywnioskować można z wysokiego znaczenia współpracy z komputerem - jest to opcja często klientom potrzebna do wykonywania dokumentacji i przygotowywania protokołów z pomiarów.

O ile opisane powyżej produkty używane są w przemyśle powszechnie, o tyle stanowią one dopiero początek listy aparatury pomiarowej, z której korzysta się w zastosowaniach profesjonalnych, np. mierników promieniowania, decybelomierzy, luksomierzy, mierników natężenia promieniowania UV, liczników Geigera. Ważną grupą urządzeń są też, szczególnie w branży procesowej, detektory i mierniki stężenia gazów. Pełnią one istotną funkcję w systemach zapewniających ochronę instalacji i bezpieczeństwo pracy personelu.

Jeszcze inne przeznaczenie mają mierniki pól elektromagnetycznych, które używane są do kontroli obiektów nadawczych oraz specjalizowane mierniki dla klimatyzacji i wentylacji oraz stacje pogodowe. Mierniki przepływu powietrza znakomicie sprawdzają się przy obowiązkowych kontrolach przewodów kominowych, pozwalając określić ilościowo wydajność systemu wentylacji.

Pozytywne i negatywne źródła kształtujące popyt na aparaturę

Profile rynkowe krajowych dostawców mierników wielkości nieelektrycznych

Zapotrzebowanie na aparaturę kontrolną rośnie na skutek coraz lepszego postrzegania zagadnień związanych z jakością. Firmy wdrażają zakładowe systemy ISO, wdrażają normy HACCP po to, aby być konkurencyjnymi na rynku, stawiać czoło zagranicznej konkurencji i aby móc sprzedawać na rynkach UE. Tworzy to spore zapotrzebowanie na sprzęt do kontroli produkcji, przechowywania towarów i kontroli warunków transportu.

Wiele z zagadnień technicznych wiążących się z pomiarami temperatury, wilgotności i podobnymi wielkościami fizycznymi charakteryzuje się dużym stopniem symetrii. Zgodnie z nią producenci mają potrzebę bieżącego monitorowania jakości produkcji, do czego wymagane są systemy pomiarowe lub mierniki. Ich odbiorcy też mają potrzebę wyrywkowej lub ciągłej kontroli jakości dostaw za pomocą podobnej aparatury.

W efekcie sprzedaż jest znacznie większa niż w innych porównywalnych sektorach gospodarki, gdzie odbiorca ufa producentowi i dostawcy o wiele bardziej niż tutaj. Pozytywnym czynnikiem kształtującym krajowy rynek jest też coraz większa obecność zagranicznych koncernów produkcyjnych i ich zakładów w Polsce. Ich technologia i systemy automatyki wykorzystywane w produkcji stają się punktem odniesienia dla rynku, co przenosi się na inne mniejsze lub lokalne zakłady.

Największym problemem branży pomiarowej jest obecnie brak pieniędzy na inwestycje w budownictwie, ograniczenia w inwestycjach. Słaba kondycja dużych zakładów produkcyjnych i wielkiego przemysłu, na przykład elektrowni węglowych, również degraduje tempo rozwoju rynku. Branża specjalistycznej aparatury pomiarowej cierpi także na skutek braku wiedzy, świadomości technicznej i nieumiejętności oszacowania korzyści ekonomicznych z inwestycji w sprzęt pomiarowy przez klientów.

Mimo że wiele obszarów związanych z pomiarami za pomocą mierników wielkości nieelektrycznych zostało obwarowanych wymogami formalnymi, wymuszającymi okresową kontrolę instalacji i urządzeń, to z uwagi na wielki rynek nie dotyczy to całości branży. Brak niektórych uregulowań prawnych przeszkadza, tworząc nierówne tempo rozwoju.

Podstawą rozwoju są nowe technologie

Branże i grupy firm, które kupują najwięcej mierników wielkości nieelektrycznych. Wszystkie górne miejsca obsadzone zostały przez odbiorców przemysłowych lub będących blisko powiązanych z tą grupą. Oznacza to, że mierniki te to produkt przeznaczony do profesjonalnej działalności usługowej i wytwórczej, w której raczej liczą się walory użytkowe, prostota i pewność działania, niż wodotryski związane na przykład z graficznym wyświetlaczem i nowoczesnym wzornictwem.

Oferta aparatury pomiarowej do pomiaru wielkości nieelektrycznych rozwija się wraz z nowymi technologiami wchodzącymi na rynek. Audyty termiczne w budownictwie napędzają rozwój kamer termowizyjnych i kreują potrzebę precyzyjnego przestrzennego pomiaru temperatury, luksomierze specjalizowane do oświetlenia LED pozwalają na ocenę jakości działania opraw. To samo dotyczy aplikacji specjalistycznych, kreowanych na przykład przez producentów czystej energii potrzebujących mierników do pomiaru wilgotności biopaliw, kontroli ogniw słonecznych i podobnych.

Coraz częściej jako opcja w miernikach pojawia się bezprzewodowa transmisja danych, pozwalająca rozdzielić sensor pomiarowy od reszty przyrządu, nierzadko mierniki zawierają dużą pamięć pozwalającą wykorzystać je jako rejestratory. Ta funkcja przypomina także o stale pogłębiającej się konwergencji w sprzęcie pomiarowym, gdyż coraz więcej nowej aparatury na rynku łączy w ramach przyrządu kilka funkcji metrologicznych. Kombajny pomiarowe są szczególnie atrakcyjne dla pracowników serwisu, działów utrzymania ruchu, które zawsze były zainteresowane tym, aby mieć jeden miernik do wszystkiego. Zainteresowanie bezprzewodowością w omawianych pomiarach jest też pochodną zainteresowania dużymi systemami monitoringu parametrów klimatycznych i technologicznych w wielkich magazynach i halach produkcyjnych, gdzie łączność odbywa się przez lokalne sieci komputerowe LAN, a publikacja danych na zewnątrz odbywa się z wykorzystaniem Internetu.

Podobnie jak w większości innych sektorów aparatury pomiarowej największy wpływ na rozwój przyrządów ma oprogramowanie, w tym aplikacje na smartfony. Wchodzące na rynek mierniki ukierunkowane są na wizualizację danych, ustawianie progów alarmowych, rejestrację zdarzeń. Temu zagadnieniu poświęca się obecnie wiele uwagi, gdyż platformy sprzętowe mierników dawno już przestały mieć znaczenie decydujące o funkcjonalności. Szczególnie rejestracja danych, dzięki której można tworzyć raporty, wykresy i histogramy, ma istotne znaczenie w przypadkach konieczności przedstawienia dowodów prawnych na okoliczność ewentualnych skarg.

Wiele zmian zaszło w ostatnich latach na rynku mierników do pomiaru temperatury. Szybko rośnie popularność termometrów dokonujących pomiarów metodą bezkontaktową pracujących w zakresie podczerwieni, czyli pirometrów. Mają one wielu zwolenników i sprawdzają się w wielu dziedzinach przemysłu. Klienci coraz powszechniej akceptują ograniczenia takie, że pomiar temperatury za pomocą pirometrów jest mniej dokładny niż wykonany za pomocą precyzyjnych termometrów kontaktowych, gdyż chodzi im przede wszystkim o wygodę i oszczędność czasu.

Przegląd dostawców

Firmy sprzedające tytułowe mierniki można podzielić na kilka wyraźnie odrębnych kategorii. Do pierwszej dają się zakwalifikować firmy dystrybucyjne, które skupiają się przede wszystkim na sprzęcie pomiarowym, jak Atel Electronics, Biall, Labimed Electronics, Merserwis, UEI, NDN.

Aparatura pomiarowa w zakresie temperatury i wilgotności plus mierniki oświetlenia, hałasu i podobne urządzenia znaleźć można w ofertach wielu firm dystrybucyjnych o szerokim profilu, np. Semicon, Lechpol. Jest to także żelazna pozycja dla dostawców katalogowych, którzy zawsze mieli duży udział w sprzedaży aparatury, wpisującej się dobrze w modelowy profil klienta i obszar aktywności. Kolejną grupę tworzą firmy, które specjalizują się w pomiarach bardzo specjalistycznych wielkości, jak na przykład diagnostyka wibroakustyczna, wyważanie i pomiary geometrii, pomiary przepływu i poziomu wypełnienia, pomiary twardości, grubości i chropowatości, a nawet przyrządy do detekcji i monitoringu gazów.

Na koniec wspomnieć należy o grupie dostawców, którzy skupiają się na obsłudze zakładów produkcyjnych oraz ogólnie przemysłu. Takie nastawienie wymusza posiadanie nieco innych produktów w ofertach, a różnice widać nawet w obudowach, zakresach mierzonych wartości lub też w wysokiej odporności takiego sprzętu pomiarowego na trudne warunki pracy.

Przenośna aparatura pomiarowa - podstawa to uniwersalność i wiele funkcji pomiarowych

Rozwój rynku mierników przenośnych w sporej części napędzany jest przez zmiany w zakresie podejścia do produkcji i usług. Przedsiębiorstwa coraz chętniej i liczniej wydzielają ze swoich struktur działy zajmujące się serwisem, utrzymaniem sieci, kontrolą okresową instalacji, podłączaniem nowych użytkowników i podobnymi aspektami, tworząc z nich oddzielne firmy. Wymienione usługi realizowane są też przez wyspecjalizowanych partnerów zewnętrznych w ramach działalności outsourcingowej. Dla rynku aparatury takie wydzielanie jest korzystne, bo duża liczba firm usługowych kreuje popyt na niezbędny do takich działań sprzęt pomiarowo-kontrolny. Trend ten widać po tym, jak wyraźnie wzrosło w ostatnich latach znaczenie tego, co kupują zakładowe służby utrzymania ruchu. Wraz z modernizacjami instalacji przemysłowych, nowymi inwestycjami krajowych producentów i firm zagranicznych rośnie lista zakupów komponentów służących do utrzymania urządzeń w dobrej kondycji i sprzętu niezbędnego do okresowej kontroli działania. Na rynku są też firmy wyspecjalizowane w obsłudze dużych przedsiębiorstw i zakładów od strony utrzymania ruchu, które muszą inwestować w wyposażenie. Znaczenie zakupów działów utrzymania ruchu jest ważnym składnikiem sprzedaży dla licznych firm katalogowych, co przekonuje ostatecznie, że dla przenośnych mierników jest to ważny czynnik prorozwojowy.

Wzrost wymagań prawnych

Struktura obrotów dostawców przenośnej aparatury pomiarowej pokazuje, że ponad jedna trzecia firm ma sprzedaż niewychodzącą poza 100 tys. złotych rocznie. To z pewnością mało jak na ten rynek i wskazuje, że za tą częścią mogą kryć się niszowe urządzenia pomiarowe dot. wielkości nieelektrycznych oraz mierniki będące drobnym dodatkiem do dużej całości. Co piąta firma osiąga sprzedaż przekraczającą 1 mln zł rocznie, którą można uznać za próbę większego zaangażowania w tytułową tematykę.

Zapotrzebowanie na sprzęt pomiarowy windują też coraz liczniejsze wymagania prawne. Wiele obszarów, które mają wpływ na bezpieczeństwo użytkowania, zagrożenia pożarowe i podobne, ma zapisane w ustawach okresowe kontrole. Wymaga to od firm usługowych lub właścicieli obiektów posiadania mierników i to nie przypadkowych, ale atestowanych i wykalibrowanych, tak aby wykonane pomiary miały moc urzędową. Jest to szczególnie widoczne przy miernikach parametrów środowiskowych i energetycznych, dla których coraz więcej klientów wymaga dodatkowego poświadczenia prawidłowego działania przyrządu w postaci certyfikatu wzorcowania niezależnego laboratorium.

Na szczęście kupno miernika jest dzisiaj znacznie mniejszym obciążeniem inwestycyjnym i z pewnością jest to kolejny czynnik sprzyjający rozwojowi rynku. Widać to wyraźnie w przypadku sprzętu do bezkontaktowego pomiaru temperatury. Jeszcze parę lat temu pirometry i kamery termowizyjne były bardzo drogie i penetracja rynku przez te produkty była bardzo ograniczana przez ceny. W międzyczasie oferta rynku znacznie się poszerzyła, ceny znacząco spadły, sprawiając, że zakup bezkontaktowego termometru przestał być znaczącym wydatkiem.

Innowacje

Najważniejszym kryterium decydującym o kupnie aparatury przenośnej jest cena. Tego zdania było aż 95% ankietowanych specjalistów, czyli praktycznie wszyscy. Kolejne kryteria takie jak parametry techniczne, jakość, długość gwarancji i marka producenta są już bardziej charakterystyczne dla dojrzałego rynku, nadal na szczęście bardzo ważne. Ogromne znaczenie ceny w procesie selekcji dostawcy i urządzenia wpływa niestety na ich podejście do sprzedaży - dostawcy w zasadzie nie prowadzą żadnych działań promocyjnych ani też nie są zainteresowani wspieraniem sprzedaży. Wyjątkiem od tej reguły są mierniki energetyczne oraz nieliczne specjalistyczne przyrządy związane z wielkościami nieelektrycznymi.

Multimetry i mierniki cęgowe to produkty dojrzałe technicznie, w których przez wiele lat producenci zwiększali liczbę dostępnych funkcji pomiarowych, automatyzowali pomiary, poprawiali skuteczność obwodów zabezpieczających, dokładność pomiarów oraz rozdzielczość przetwornika pomiarowego. Standardem stała się automatyczna zmiana zakresu pomiarowego, często także pomiary kilku wielkości jednocześnie, jak napięcie i częstotliwość, opcja TrueRMS, port USB i podobne funkcjonalności.

Sporą zmianą jest wchodząca na rynek komunikacja bezprzewodowa pomiędzy głowicą pomiarową a jednostką centralną. Wydaje się, że komunikacja bezprzewodowa w miernikach przenośnych będzie coraz popularniejsza. Łączność ta będzie realizowana pomiędzy miernikiem a komputerem (stacjonarnym lub tabletem albo smartfonem), kwestią czasu jest upowszechnienie się na rynku mierników, które będzie się obsługiwać z poziomu aplikacji na smartfonie.

Za znaczące usprawnienia uważa się ponadto miniaturyzację, możliwość integracji z systemem nadrzędnym zarządzającym produkcją, tak aby system pomiarowy był integralnym elementem infrastruktury zakładu. Rosną możliwości wizualizacyjne mierników, a zdolność do długotrwałej rejestracji danych pomiarowych w wewnętrznej pamięci staje się coraz częściej standardem, tak samo jak zdolność do komunikacji z komputerem za pomocą portu USB. Warto dostrzec ponadto zdolność do programowania mierników, a więc możliwość tworzenia scenariuszy zadań pomiarowych lub specyficznej prezentacji danych.

Kolejną zmianą jest wyświetlacz, który wraz z kolejnymi generacjami staje się coraz większy, mieści coraz więcej informacji poza wskazaniem wartości mierzonej i nierzadko jest graficzny, pozwalający na czytelną formę prezentacji, dostosowaną do aktualnej funkcji i zadania pomiarowego, a nie za każdym razem taką samą. Graficzne wyświetlacze TFT są już obecne w wielu nowych konstrukcjach mierników przenośnych i wydaje się, że niedługo mogą zostać uzupełnione przez panele dotykowe.

Oczekiwania klientów w zakresie technicznym są typowe dla rynku

Branże będące nabywcami poszczególnych grup aparatury przenośnej. Jak widać, bez względu na typ przyrządu odbiorcy z przemysłu energetyki i służb utrzymania ruchu pojawiają się w każdej sytuacji. Wydać też, że najbardziej uniwersalną grupą urządzeń są multimetry, co z pewnością jest logiczne i zgodne z ich przeznaczeniem. Niemniej nawet w przypadku najbardziej specjalizowanych mierników energetycznych można stwierdzić, że nie są one ograniczone wyłącznie do sektora energetycznego.

Najważniejszą cechą przenośnej aparatury pomiarowej, jaka jest oczekiwana przez klientów, jest to, aby trafiała ona precyzyjnie w potrzebę pomiarową bez nadmiarowości, co skutkuje prostą obsługą, niską ceną, małymi gabarytami i wagą oraz lepszą niezawodnością.

Niemniej pomijając ten przypadek, gdy miernik obsługuje jedno zadanie pomiarowe, klienci oczekują też przyrządów uniwersalnych: kombajnów pomiarowych pozwalających nosić ze sobą tylko jeden miernik lub chociaż kombinacji zbliżonych funkcjonalności metrologicznych, na przykład analizatora z rejestratorem. Przyrząd uniwersalny musi być oczywiście dobry jakościowo i niezawodny, gdyż droga ku uniwersalności nie może prowadzić przez ograniczenia.

Kombajny pomiarowe są szczególnie atrakcyjne dla pracowników serwisu, działów utrzymania ruchu, które zawsze były zainteresowane tym, aby mieć jeden miernik do wszystkiego.

Zainteresowanie bezprzewodowością w omawianych pomiarach jest też pochodną zainteresowania dużymi systemami monitoringu parametrów klimatycznych i technologicznych w wielkich magazynach i halach produkcyjnych, gdzie łączność odbywa się przez lokalne sieci komputerowe LAN, a publikacja danych na zewnątrz odbywa się z wykorzystaniem Internetu.

Damian Piwowar, Merserwis

  • Jak się osiąga sukcesy na rynku aparatury specjalistycznej?

Przede wszystkim trzeba zapewnić klientom wsparcie techniczne, a więc doradztwo na etapie definiowania rozwiązania zagadnienia pomiarowego, poprzez kompleksową ofertę aż po opiekę posprzedażną, czyli serwis, kalibrację i wzorcowanie mierników. Pomimo że w zasadzie wszystko jest w Internecie, skomplikowanie tej aparatury, złożoność dokumentacji i oprogramowania powodują, że klienci nie są w stanie sami ogarnąć wszystkich niuansów. Co więcej, nierzadko materiały są po angielsku, a nasi klienci nie mają czasu na wielogodzinne ich studiowanie, bo w tym czasie pracują. Interesuje ich krótki komunikat, jak i czym mają zmierzyć, a nie przekopywanie się przez opasłe tomy dokumentacji. Istotne jest też to, aby dostawca aparatury mógł sprzedawać bezpośrednio klientom, miał lokalny magazyn i był w stanie realizować z niego natychmiast dostawy. Liczą się też kontakty osobiste, możliwość wspólnej rozmowy i dyskusji w firmie klienta.

Dostawcy aparatury przenośnej

Profile dostawców przenośnej aparatury pomiarowej

Firmy zajmujące się sprzedażą aparatury przenośnej można podzielić na kilka osobnych kategorii, a ogólnie na dostawców specjalizowanych, zajmujących się sprzedażą wyłącznie określonej grupy mierników, np. energetycznych oraz bez takiego profilu, których oferta obejmuje pełne spektrum produktów rynkowych. W pierwszej części można wymienić firmy takie jak Atel Electronics, Biall, Labimed Electronics, NDN. W mniejszym zakresie i z nastawieniem na aplikacje przemysłowe także: Eltron, Introl i Merazet i Semicon. Jest to także żelazna pozycja dla dostawców katalogowych: BNS, Conrad, Elfa Distrelec, Farnell, Lechpol, RS Components, TME. Razem ci dostawcy tworzą dużą większość opisywanego rynku.

Specjalizowani dostawcy mierników energetycznych

Dostawcy przenośnej aparatury pomiarowej

Mierniki energetyczne to grupa przyrządów pomiarowych służąca przede wszystkim do kontroli instalacji elektrycznych, w szczególności po to, aby uzyskać pewność bezpiecznego ich działania. Dostawcy oferują w tym zakresie mierniki umożliwiające pomiar rezystancji izolacji, sprawdzanie działania, pomiar czasu i prądu zadziałania dla wyłączników różnicowoprądowych.

W dalszej kolejności są to pomiary rezystancji uziemienia metodą dwu-, trzy- lub czterobiegunową za pomocą prądu zmiennego o różnych częstotliwościach oraz wyznaczanie rezystywności gruntu.

Podstawowym pomiarem ochronnym jest również sprawdzenie impedancji i rezystancji pętli zwarcia. Mniej popularne funkcje obejmują sprawdzenie kolejności faz, pomiar małych rezystancji prądem stałym oraz kontrolę pobieranej przez odbiorniki energii.

W grupie przenośnych przyrządów energetycznych klasyfikowane są także mierniki takie jak testery, wskaźniki kolejności faz, mierniki okablowania, mierniki prądów upływu metodą cęgową przeznaczone szczególnie do pracy w miejscach trudno dostępnych. Takimi firmami są np. Sonel, Biall oraz Merserwis.

Analizatory jakości energii elektrycznej

Jakość energii elektrycznej to sprecyzowane w normach charakterystyki i parametry napięcia zasilającego. Do jej oceny służą specjalistyczne wieloparametrowe rejestratory, zdolne do jednoczesnego mierzenia wielu wielkości i zapamiętywania wyników w ciągu długiego czasu. Wynika to z losowej natury wielu zjawisk wpływających na jakość, jak też statystycznego charakteru opisu parametrów, przez co pomiary wymagają rejestracji dużej ilości danych pomiarowych oraz zdolności do analizy sygnałów w czasie rzeczywistym. Kontrola parametrów jakościowych pozwala na prowadzenie optymalizacji zużycia energii i struktury technicznej poszczególnych instalacji i urządzeń odbiorczych, co wpływa na obniżenie kosztów działalności wielu zakładów przemysłowych kupujących energię do celów technologicznych. W miarę upływu lat produkcja w coraz większym stopniu opiera się na wykorzystywaniu skomplikowanych urządzeń, które wymagają stworzenia poprawnych warunków zasilania, a niestety anomalie pracy wywołane niestabilnym napięciem zasilającym powodują wymierne straty w dostępie do usług lub w skrajnym przypadku uszkodzenie drogiego sprzętu. Mimo istnienia od wielu lat szeregu norm, które precyzyjnie określają parametry jakościowe, jakie powinna mieć energia elektryczna, jej jakość z roku na rok się pogarsza.

Zainteresowanie jakością energii elektrycznej w największym stopniu dotyczy zakładów energetycznych, dla których zła jakość powoduje degradację infrastruktury przesyłowej, zwiększa straty związane z transportem energii i wreszcie naraża na szereg niepotrzebnych konfliktów z dużymi klientami cierpiącymi z powodu złej jakości. Dlatego klientami zaopatrującymi się w analizatory są głównie więksi odbiorcy energii elektrycznej, czyli na przykład zakłady przemysłowe, firmy telekomunikacyjne i informatyczne, świat nauki lub wojsko. Wykorzystuje się je także w mniej popularnych rozwiązaniach, jak np. na okrętach, ale niewątpliwie najwięcej zastosowań dla analizatorów tworzy przemysł.

Skąd bierze się zła jakość?

W strukturze obrotów dostawców analizatorów słabo widac to, że typowy analizator kosztuje 10-15 tys. zł, bo co trzecia firma ma sprzedaż zawierającą się między 100 a 500 tys. zł, a tylko co 12. mogła pochwalić się obrotami przekraczającymi 5 mln zł rocznie. Powodów może być kilka, na przykład to, że firmy nie mają wydzielonych dokładnych danych na temat akurat tej grupy przyrządów.

Za problemy z jakością energii można próbować winić coraz większe jej znaczenie w gospodarce. W zasadzie wszystkie urządzenia przemysłowe i większość domowych jest zasilanych z sieci energetycznej, przez co ma ona dzisiaj znacznie bardziej rozbudowaną i różnorodną strukturę. Wiele nadziei pokłada się też w transporcie opartym na pojazdach elektrycznych, co sygnalizuje, że zapotrzebowanie na energię cały czas będzie szybko rosło, a do sieci dołączanych będzie coraz więcej urządzeń elektrycznych. W miarę jak rośnie liczba urządzeń, pogłębia się też ich wpływ na działanie sieci.

Co więcej, wiele z odbiorników energii ma dzisiaj charakter nieliniowy. Prostowniki diodowe z pojemnościowym układem filtrującym, jakie są częścią większości aplikacji małej i średniej mocy, regulatory fazowe, napędy silników, inwerterowe systemy spawalnicze i grzewcze, to tylko kilka wybranych przykładów popularnych aplikacji, które pobierają prąd z sieci nieliniowo, generują duże zaburzenia i w efekcie psują jakość energii.

W Polsce jeszcze nie są tak rozpowszechnione, ale za zachodnią granicą liczne elektrownie wiatrowe i farmy fotowoltaiczne stały się w krótkim czasie naturalnym składnikiem krajobrazu. Energia przez nie wytwarzana kierowana jest do sieci za pośrednictwem falowników elektronicznych, zaburzając rozpływ prądu w zależności od chwilowych warunków wiatrowo-oświetleniowych, co także powoduje szereg problemów, które dekadę temu w zasadzie nie były znane. Na koniec warto zauważyć, że sieć energetyczna nie jest też samotną wyspą ograniczoną do obszaru państwa, co powoduje, że czynników kształtujących i wpływających na parametry jest wiele, nierzadko niezależnych i trudnych do wykrycia.

Jakość energii łączy się z oszczędnościami

Zestawienie najpopularniejszych i typowych cech analizatorów jakości energii elektrycznej, które rozważa się podczas wyboru dostawcy jak zwykle ma na szczycie cenę. Niestety specyfika zakupów bazujących na przetargach, trudne lata w gospodarce i duża konkurencja na rynku powodują, że najpierw patrzy się na cenę danego rozwiązania, a dopiero w następnej kolejności na parametry techniczne i funkcjonalność, jakość wykonania i podobne aspekty. Zgodnie z rysunkiem liczy się także to, że przyrząd spełnia normy i ma stosowne certyfikaty oraz jaka jest marka i renoma producenta.

Wystarczy spojrzeć na rachunki z ostatnich lat, aby przekonać się, że prąd jest coraz droższy. Na szczęście nie tak bardzo jak w Europie Zachodniej, ale ceny kilowatogodzin doszły już do takich progów, że oszczędzanie staje się koniecznością i to nie tylko w przemyśle. Aby rzetelnie móc ocenić, czy nowe urządzenie lub instalacja, jak na przykład system klimatyzacji, przyniesie oszczędności, kiedy koszt jego zakupu i instalacji się zwróci, koniecznie jest posiadanie pełnych danych na temat zużycia energii w różnych warunkach działania i okresach w roku. Do tego najlepiej użyć specjalistycznego miernika.

Wnikliwe przyglądanie się kosztom produkcji staje się dzisiaj normalne, bo uzyskiwane marże są coraz mniejsze. Producent, który chce lub musi być konkurencyjny na rynku światowym, musi dzisiaj precyzyjnie liczyć koszty działalności, zwłaszcza w sytuacji, gdy na rynku jest silna konkurencja ze strony firm azjatyckich.

Na zmianę postrzegania kosztów ma też wpływ urynkowienie zakupów energii elektrycznej i możliwość zmiany dostawcy. W kolejnej zmianie świadomości rynku dotarło do nas, że prąd jest takim samym towarem jak inne i skoro walczy się o jakość wyrobów finalnych, pilnując procesu produkcji, surowców i komponentów składowych, to trzeba też dbać o jakość tego surowca.

Największe wymagania w zakresie jakości energii mają procesy ciągłe, gdzie każda anomalia może przekładać się na produkcję, ale problemy sprawiają także procesu dyskretne. Niestety liczba urządzeń, które wymagają dobrej jakości energii, stale się powiększa. Ich producenci zakładają słusznie, że na wejściu będzie 230 lub 400 VAC, bo tak mówią normy, a dodatkowo nie bardzo mają możliwość poprawy jakości energii lub obrony przed złą jakością wewnątrz urządzeń.

Im większa moc pobierana z sieci, tym niestety znaczenie jakości jest większe. Przy niewielkiej mocy koszt zapewnienia zasilania gwarantowanego nie jest jeszcze wysoki i na rynku jest wiele typów zasilaczy bezprzerwowych, ale powyżej jednego kilowata zasilanie gwarantowane robi się już poważnym i drogim zagadnieniem, które musi mieć wyraźne uzasadnienie do zastosowania. Stąd jedynym sensownym wyjściem i per saldo najtańszym jest kontrolowanie jakości energii i wymaganie jej zapewnienia od dostawcy.

Na koniec należy wspomnieć o tym, że jakość energii byłaby bardzo abstrakcyjnym i nieostrym pojęciem, gdyby nie była opisana w normach, a obowiązki dostawców energii nie miałyby oparcia w ustawach prawa energetycznego i nie były kontrolowane przez urzędy takie jak URE. Wprawdzie z egzekwowaniem prawa nie jest najlepiej, ale wszyscy liczą, że z czasem się to zmieni.

Marcin Barczyk, Merserwis

  • Co w największym stopniu ogranicza rozwój rynku analizatorów?

Czynnikiem ograniczającym rozwój rynku jest przede wszystkim fakt, że zagadnienie jakości energii elektrycznej dopiero stopniowo trafia do świadomości branży, bardzo często jako następstwo wystąpienia awarii kosztownej i wrażliwej na zaburzenia napięcia zasilającego aparatury. Coraz więcej odbiorników prądu ma charakter nieliniowych i stad problemy jakości energii są coraz powszechniejsze. Dlatego rzetelna analiza napięcia zasilania pozwala nie tylko zapobiec kosztownym awariom, ale też znacznie ograniczyć koszty energii elektrycznej.

  • Co się liczy w handlu tymi produktami, na co kładzie się nacisk w ofertach?

Każdy przypadek powinno się rozpatrywać indywidualnie, bo bardzo indywidualne są oczekiwania klientów. Kluczowe jest zapewnienie dostępu do przejrzystej dokumentacji technicznej (karty katalogowe, tabele porównawcze), która pozwoli na wybór rozwiązania odpowiedniego do potrzeb. W handlu zaawansowaną aparaturą pomiarową bardzo istotna jest wykwalifikowana kadra inżynierów sprzedaży, oferująca profesjonalną pomoc w doborze przyrządu i gotowa rozwiać ewentualne wątpliwości natury technicznej.

  • Jakie rodzaje analizatorów powinno się brać pod uwagę przy kupnie?

Należy przede wszystkim zdecydować, czy potrzebujemy urządzenia stacjonarnego, czy przenośnego. W przypadku potrzeby ciągłego monitorowania jakości zasilania lub utworzenia zsynchronizowanego systemu pozwalającego na analizę jakości energii w różnych punktach sieci jednocześnie należy wybrać rozwiązanie oparte na analizatorach stacjonarnych, z kolei jeśli zależy nam przede wszystkim na mobilności i intuicyjnej obsłudze - rozwiązaniem jest analizator przenośny.

Producenci coraz większą wagę przywiązują do przyjaznej obsługi swoich przyrządów, co powoduje, że nowe modele wyposażone są m.in. w wyraźne kolorowe wyświetlacze z ekranami pomocy, intuicyjne menu i wiele metod komunikacji (Ethernet/Bluetooth). Dostrzegając korzyści, jakie płyną ze spopularyzowania smartfonów i tabletów, udostępniają użytkownikom pakiety oprogramowania działające również na systemach mobilnych, znacznie ułatwiając pracę w terenie.

Jakie negatywne zjawiska psują biznes?

Analizatory jakości energii to przyrządy pomiarowe relatywnie drogie, stąd rozwój rynku tych urządzeń wyraźnie hamowany jest przez ciężkie czasy i wiążący się z nimi brak funduszy. Firmy chcą oszczędzać energię, modernizować park maszynowy, ale na wszystkie inwestycje nie starcza im funduszy. Analizator zalicza się do takiej kategorii sprzętu, który uznaje się za potrzebny i wartościowy, ale niestety często także przegrywający z innymi, jeśli chodzi o pilność zakupu. Dlatego nierzadko zakupy przesuwane są na bliżej nieokreślone później.

Wysoka cena analizatorów też nie ułatwia rozwoju rynku, zwłaszcza w warunkach krajowych, gdzie mamy najwięcej przedsiębiorstw małych i średnich. Im większa firma i skala działania, tym wysoki koszt analizatora łatwiej zamortyzować oszczędnościami lub korzyściami. Duże przedsiębiorstwa częściej kupują też zaawansowany sprzęt o rozbudowanych możliwościach pomiarowych, ten z "górnej półki" i pochodzący od najbardziej renomowanych producentów. Mniejsze firmy zwykle szukają zakupów ekonomicznych, a więc mierników dalekowschodnich, systemów o podstawowej funkcjonalności oraz kombajnów pomiarowych, gdzie w ramach jednego miernika dostępnych jest wiele funkcji pomiarowych, a ideałem jest posiadanie wszystkiego w jednej obudowie.

Wiele osób postrzega analizatory jako urządzenia służące jedynie do celów jakościowych, a nie diagnostycznych, co jest niestety złe. Możliwości wykrywania anomalii, losowych usterek, wyprzedzanie problemów to także ważne zagadnienia, które można rozwiązywać za pomocą tej aparatury i zdaniem specjalistów są one słabo wykorzystywane. Mimo że oprogramowanie zarządzające pracą analizatora jest zwykle bardzo rozbudowane i większość pomiarów i badań wykonywana jest w zasadzie automatycznie, mniej typowe zastosowania wymagają niestety od obsługujących osób sporo wiedzy w zakresie metrologii i działania badanych urządzeń. Coś, co wykracza poza funkcję "auto", nierzadko jest najczęściej pomijane jako zbyt skomplikowane.

Słaba świadomość możliwości kryjących się w analizatorach, brak czasu na to, aby przemyśleć i zaprojektować badania, aż wreszcie konieczność analizy dużej ilości danych przy niewielkim wsparciu gotowego oprogramowania można uznać za istotną przeszkodę dla szerszego upowszechnienia się analizatorów na rynku od strony diagnostycznej. Potwierdzeniem dla takiej tezy może być fakt, że klienci zwracają uwagę na to, aby analizator i oprogramowanie były przystosowane do polskich realiów, jak zgodność z polskimi przepisami, polski interfejs obsługi, serwis i pomoc techniczna na miejscu.

Z pewnością badanie jakości energii jest dzisiaj prostsze, bo są normy i gotowe procedury pomiarowe. Nawet jeśli normy są niejednoznaczne i skomplikowane, to zwykle jest to problem dostawcy oprogramowania dla analizatora, a nie klienta, który zapłaci tylko za produkt, który da mu jasną odpowiedź. Niemniej z punktu widzenia rozwoju rynku jest to z pewnością ograniczenie.

Nowości w analizatorach

Od strony technicznej za najważniejsze dla klientów postrzega się dużą pamięć przyrządów i związaną z nimi zdolność do długotrwałej rejestracji danych, co wydaje się logiczne w omawianej tematyce, gdzie wiele zaburzeń i anomalii ma charakter losowy lub musi być ocenianych metodami statystycznymi. Na kolejnych miejscach ulokowała się duża uniwersalność i funkcjonalność takiej aparatury oraz zaawansowane funkcje jak raporty i wykresy. Innymi słowy kupujący chcą mieć wydajny i łatwy w obsłudze sprzęt, który przyda się do wielu zadań pomiarowych i najlepiej, gdy przygotuje gotowe raporty za pomocą jednego naciśnięcia przycisku.

Od strony sprzętowej analizator jakości energii jest systemem pomiarowym zdolnym do jednoczesnej akwizycji napięć i prądów pomiarowych płynących w sieci energetycznej. Napięcia dla poszczególnych faz badane są za pomocą wielu przetworników A/C, pomiar prądów realizowany jest z wykorzystaniem cęgów prądowych lub cewek Rogowskiego. Zwykle do miernika można podłączyć różne sondy prądowe, co pozwala realizować pomiary w szerokim zakresie. W zależności od wersji i zaawansowania pomiarowego zmienia się liczba kanałów pomiarowych. Dla napięć są to minimum trzy kanały dla każdej z faz i trzy kanały dla prądu, ale często obwodów pomiarowych jest więcej, nawet po 6-8 kanałów napięciowych i tyle samo prądowych, co daje możliwość badania sieci o innych złożonych topologiach, pomiarów w przewodzie PE itp. Akwizycja danych realizowana jest przez zarządzający miernikiem komputer, który odczytuje i zapamiętuje chwilowe wartości oraz dokonuje obróbki surowych danych do postaci użytecznej. Taki system ma charakter uniwersalny i w dużej mierze niezmienny. Różnice między poszczególnymi produktami dotyczą w warstwie pomiarowej w zakresie liczby kanałów pomiarowych, konstrukcji obwodów kondycjonowania danych zapewniających możliwość używania różnych sond prądowych i zabezpieczeń, a po stronie przetworników A/C szybkości próbkowania i rozdzielczości.

Sygnały cyfrowe na wyjściu przetworników są zapamiętywane i przetwarzanie przez oprogramowanie analizatora. Gdy układ przetwarzania jest wydajny, możliwe jest zapewnie obróbki danych w czasie rzeczywistym, a więc jednocześnie z pomiarami, gdy nie, zwykle przez pewniej czas miernik mierzy, a potem dopiero przetwarza zebrane dane. Wszystkie parametry sieci, czyli napięcia, prądy, moce, współczynnik mocy, zużyta energia lub harmoniczne, plus tzw. niesymetria, zaburzenia chwilowe i wiele podobnych są wyliczane przez miernik z zapamiętanych danych podstawowych.

Oznacza to, że większość innowacji związanych z analizatorami kryje się w oprogramowaniu, ale platforma sprzętowa też musi być odpowiednio wydajna. Wysokorozdzielcze przetworniki A/C i szybkie próbkowanie są jedyną metodą na to, aby przyrząd skutecznie wykrywał losowe i drobne anomalie, zaś rozbudowane oprogramowania odpowiada za komfort pracy, czytelną wizualizację danych, wykrywanie usterek i kontrolę zgodności z normami.

Producenci dość szybko rozbudowali możliwości oprogramowania do granic praktycznej użyteczności. Wystarczy zerknąć do dokumentacji czołowych produktów, by przekonać się, że trudno wymyślić jeszcze jakiś nowy parametr, którego analizatory by nie podawały. Stąd wiele innowacji wiąże się dzisiaj z szybkością rejestracji i możliwością obróbki danych w czasie rzeczywistym, możliwością długotrwałej pracy i podobnymi udogodnieniami. Zmiany w parametrach i ofertach w ostatnim okresie były dość duże, ale zdaniem pytanych specjalistów wiele z nowinek niekoniecznie musi mieć znaczenie dla odbiorców, bo oferta rynku wyprzedza dzisiaj wyraźnie potrzeby i wymagania użytkowników takiej aparatury.

Nowe rozwiązania na rynku pozwalają ponadto na tworzenie rozbudowanych systemów monitoringu parametrów energii, z możliwością zdalnego odczytu i analizy danych. Na rynku pojawiają się również rozwiązania proste, kompaktowe i łatwe w instalacji na obiekcie, których celem jest budowa nieskomplikowanych systemów kontroli parametrów energii elektrycznej.

Marcin Nowakowski, Sidus Novum

  • Jaka jest konkurencja na rynku w obszarze analizatorów jakości energii?

Na rynku mamy dosyć dużą konkurencję na rynku analizatorów jakości energii. Z polskich firm na uwagę zasługują Sonel, Lumel, Calmet. Są to firmy działające od wielu lat i mające ogromne doświadczenie w dziedzinie pomiarów energii elektrycznej. Firma Sidus Novum w ciągu ostatniego roku czasu dopracowała własną technologię pomiarów energii elektrycznej, bazując na wiedzy ekspertów z dziedziny obróbki danych cyfrowych. W swoich urządzeniach wykorzystuje układy FPGA, co pozwala osiągnąć jej znaczącą przewagę konkurencyjną pod względem szybkości wykonywanych obliczeń.

Konkurencja bazuje w obliczeniach prawie wyłącznie na rozwiązaniach z jednym mikroprocesorem, którego zadaniem jest wykonywanie wszystkich algorytmów związanych z obliczeniami oraz jednocześnie rejestrowanie danych lub wysyłanie ich przez łącza typu Ethernet. Pod tym względem praktycznie wszystkie produkty konkurencji są takie same i zachowują się podobnie: ograniczona ilość wykonywanych obliczeń, przy jednoczesnym przesyłaniu danych lub ich rejestrowaniu. Niuanse związane z różnicami w działaniu urządzeń opartych o zwykłe procesory i układy FPGA nie są wprost zauważalne przez końcowego użytkownika. Dopiero szersze wykorzystanie analizatorów np. w celach audytorskich ujawnia przewagę technologiczną urządzeń wydajnych.

  • Jakie rodzaje analizatorów powinno się brać pod uwagę przy kupnie?

Uważam, że rynek analizatorów jakości energii będzie ewoluował w kierunku stałego monitoringu jakości energii elektrycznej, a nie jej chwilowego sprawdzenia. Wynika to z wymagań co do białych certyfikatów spełnianych przez zakłady produkcyjne. W tym celu będzie trzeba zainstalować jak najwięcej tego typu urządzeń przy zespołach odbiorczych energii. Ze względu na liczbę urządzeń niezbędnych do zainstalowania w jednym zakładzie dużą rolę będzie odgrywać cena tych urządzeń. Decydującym czynnikiem będzie oczywiście stosunek cena/możliwości pomiarowe audytorskie.

Funkcje pomiarowe i możliwości metrologiczne

Analizatory jakości energii zasługują z pewnością na miano uniwersalnych przyrządów pomiarowych i zakres ich stosowania jest szeroki. Niemniej analizatory wcale nie służą do tego, aby rozstrzygać spory z dostawcą energii elektrycznej po to, aby płacić za odpowiednią jakość. Ten czynnik został uznany akurat za najmniej ważny. Wszystkie pozostałe wiążą się z diagnostyką sieci zasilającej, detekcją usterek istniejących i przewidywaniem problemów. Firmy chcą monitorować jakość sieci energetycznej i dostrzegają znaczenie dobrych parametrów zasilania dla produkcji, ale raczej nastawiają się na współpracę z dostawcą energii, niż walkę o pieniądze. Czyli celem nie jest wywalczenie upustu za energię złej jakości, tylko otrzymywanie jej w dobrym stanie.

Najbardziej interesującą możliwością pomiarową analizatorów są funkcje, które nie są możliwe do zbadania za pomocą mierników tradycyjnych, a więc związane z wykrywaniem zdarzeń losowych i anomalii, wartości chwilowych prądów rozruchowych lub chwilowego zapotrzebowania na moc zasilania. Pojawiające się nieregularnie przepięcia lub zaniki napięcia sieci, chwilowe wzrosty i zapady mogą mieć duży wpływ na zasilane urządzenia, dlatego wszystkie analizatory dysponują rozbudowanymi mechanizmami wykrywania takich zdarzeń, alarmowania o ich wystąpieniu oraz rejestrowania i zapamiętywania charakterystycznych wartości parametrów opisujących je w pamięci przyrządu. Wiele przyrządów dysponuje też możliwością pracy zdalnej, pozwalając na podpięcie do instalacji i pozostawienie na długi okres oraz na dostęp przez łącze bezprzewodowe lub sieć lokalną.

Kolejną ważną i unikalną dla analizatorów grupę badań tworzą analizy harmonicznych napięcia sieci, będące wynikiem nieliniowego poboru prądu przez odbiorniki, jak zasilacze impulsowe małej mocy, zasilacze dla lamp oświetleniowych, po części również falowniki w napędach. Analizatory ułatwiają to zadanie, nie tylko dostarczając pomiaru całkowitego współczynnika zawartości harmonicznych THD, ale także analizując sieć w wybranym zakresie. W większości przypadków ważne jest to, co dzieje się na początku, z pierwszymi kilkunastoma wielokrotnościami częstotliwości sieci, gdyż one niosą największą energię, ale aparatura dostępna na rynku mierzy także energię wybranych harmonicznych ze środka zakresu maksymalnego. Pozostałe pomiary realizowane przez większość mierników to obliczanie zapotrzebowania na moc, jakie wylicza się na podstawie analizy zgromadzonych wartości chwilowych, pomiar zużycia energii, współczynnika asymetrii dla poszczególnych faz napięcia sieci, a nawet wyliczanie parametrów układu kompensacji mocy biernej.

Ważną cechą, jaka powinna charakteryzować analizator jakości energii, jest zgodność z klasą A według normy IEC 61000-4-30. Określa ona parametry, jakimi powinien wyróżniać się analizator, którego wyniki mogą stanowić dowód w rozwiązywaniu sporów na drodze sądowej. Rejestratory mogą występować w wersjach przenośnych lub stacjonarnych. Wersje stacjonarne są zwykle instalowane w celu prowadzenia ciągłego monitoringu. Urządzenia przenośne znajdują główne zastosowania w diagnostyce oraz kontrolach prewencyjnych.

Przegląd dostawców analizatorów

Dostawcy analizatorów jakości energii elektrycznej i marki występujące w ofercie

Większość dostawców omawianych przyrządów stanowią firmy handlowo-dystrybucyjne. Wśród nich są przedsiębiorstwa oferujące szerokie spektrum aparatury pomiarowej, jak na przykład firma Biall, NDN lub Merserwis. Do tej grupy zaliczyć można także Labimed oraz firmę Tespol.

Drugą grupę uczestników raportu tworzą firmy handlowe, w których omawiana aparatura pomiarowa uzupełnia sprzedaż produktów dla elektroniki i automatyki. Taką firmą są Semicon i Elhurt, który oprócz szerokiego asortymentu podzespołów ma także analizatory parametrów jakości energii reprezentują Fluke. Podobny profil rynkowy mają dostawcy katalogowi a więc TME, Conrad oraz Farnell element14.

Ofertę skierowaną na przemysł mają natomiast Astat i Eltron. Ostatnią grupę dostawców tworzą krajowi producenci aparatury pomiarowej: Sonel, Lumel oraz Twelve Electric. Ciekawą propozycję analizatora ma firma Sidus Novum, która produkuje sprzęt z częścią cyfrową bazującą na FPGA, co zapewnia pracę i monitorowanie w czasie rzeczywistym. W kategorii producentów mieszczą się także firmy takie jak Calmet, zajmujący się produkcją precyzyjnych źródeł napięcia i prądu, jedno- i trójfazowych kalibratorów mocy, testerów liczników energii i analizatorów jakości energii.