Mierniki przenośne
Oferta przenośnej aparatury pomiarowej rozwija się wraz z nowymi technologiami wchodzącymi na rynek, a najbardziej proces ten widać w zakresie komunikacji bezprzewodowej, w zdalnych pomiarach z gromadzeniem danych w chmurach obliczeniowych i możliwości współpracy mierników z tabletami i smartfonami.
Rozwój rynku mierników przenośnych w sporej części napędzany jest ponadto 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.
Ogólnie obecnie pomiarów trzeba robić coraz więcej - wymagania prawne narzucają konieczność kontroli stanu instalacji i urządzeń, a walka o lepszą jakość wymaga pilnowania tego, aby urządzenia działały zgodnie z warunkami technicznymi. W przypadku mierników czynników środowiskowych oraz energetycznych pomiary są też fragmentem rozliczeń, umów i obrotu gospodarczego. Jak wiadomo, stopień skomplikowania współczesnej techniki bardzo szybko postępuje i coraz więcej aspektów życia zależy od działania urządzeń i instalacji. Zawsze przy takich procesach na którymś z etapów pojawia się konieczność użycia miernika, co jest podstawą w rozwoju branży.
WIĘCEJ MOŻLIWOŚCI POMIAROWYCH
Multimetry i mierniki cęgowe to produkty, w których cały czas zwiększa się liczba dostępnych funkcji pomiarowych, 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.
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.
BARDZO SZEROKI ASORTYMENT
Multimetrów na rynku jest mnóstwo. Są modele gorsze i lepsze, bardziej i mniej dokładne, funkcjonalne, trwałe i odporne na przeciążenia. Sama realizacja pomiaru napięcia stałego o podstawowej dokładności jest banalnie prosta od strony układowej, przez co na rynku pojawiają się mierniki ekstremalnie tanie, a więc takie, które w detalu kosztują kilkanaście złotych lub wersje sygnowane markami własnymi dystrybutorów.
Efektem jest spadek cen w zakresie takiej podstawowej aparatury. Lepiej jest w innych grupach przyrządów: miernikach środowiskowych i energetycznych, bo mają one bardziej specjalistyczny charakter i nie trafiają do klienta masowego poprzez supermarkety i hurtownie o ogólnym profilu oraz przypadkowe firmy, które z dystrybucją sprzętu pomiarowego mają niewiele wspólnego i zwykle zajmują się okazyjnym importem z Chin.
Wraz z kolejnymi wersjami widać, że producenci dzielą je na kilka segmentów. Pierwszy to sprzęt o podstawowych właściwościach, niedrogi i przez to o umiarkowanej dokładności, rozdzielczości i funkcjonalności. W tym obszarze rozwój kieruje się w stronę maksymalizacji stosunku jakości do ceny, zapewnienia trwałości konstrukcji i odporności na typowe przeciążenia.
Druga grupa aparatury tego typu obejmuje mierniki bardziej zaawansowane, o większej rozdzielczości pomiaru, z reguły o jedną cyfrę na wyświetlaczu więcej niż dla tych z poprzedniej grupy. Urządzenia takie mają większą dokładność, realizują więcej funkcji pomiarowych i mają szersze zakresy pomiarowe. Zwykle też spełniają wyższe normy w zakresie bezpieczeństwa użytkowania i mają odporne na narażenia mechaniczne obudowy.
Rozwój w tym obszarze dzisiaj obejmuje głównie funkcje komunikacyjne, zdolność do gromadzenia danych w pamięci przyrządu, komfort obsługi, a więc duże wyświetlacze graficzne pozwalające na zobrazowanie kilku parametrów pomiarowych jednocześnie oraz skuteczne zabezpieczenia przed przeciążeniem.
Trzecia kategoria obejmuje sprzęt pomiarowy o największych możliwościach pomiarowych, wysokiej dokładności i rozdzielczości. Dla multimetrów może to oznaczać obecność wyświetlacza o wielkości 6 cyfr.
MIERNIKI WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH I ENERGETYCZNE
W miarę upływu lat liczba wielkości i parametrów, które można mierzyć taką aparaturą, zauważalnie się zwiększa. Mamy coraz więcej kombajnów pomiarowych, np. temperatury i wilgotności. Podobne trendy daje się zaobserwować w sprzęcie pomiarowym do analizy i przepływów gazów (tachometry, anemometry).
Coraz więcej termometrów bazuje na pomiarze bezkontaktowym za pomocą pirometru, rośnie także liczba modeli kamer termowizyjnych o różnych klasach i stopniach zaawansowania, w tym zarówno tych najbardziej zaawansowanych, jak i półprofesjonalnych z przetwornikami zawierającymi do ok. 4000 elementów. 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.
Łączenie wielu funkcji pomiarowych w ramach jednego miernika widać też silnie w zakresie aparatury energetycznej. W tym obszarze wiele pomiarów wykonywanych jest w terenie, stąd potrzeba jednego miernika do wszystkiego jest znacznie mocniej zarysowana, nie tylko od strony ekonomicznej, ale także zwykłej wygody pracy. W zasadzie na rynku nie funkcjonuje pojęcie multimetru energetycznego, ale formalnie taka aparatura jest dostępna, poszukiwana przez klientów i rozwijana przez producentów.
Laboratoryjna aparatura pomiarowa
Aparatura pomiarowa laboratoryjna to grupa produktów, których sprzedaż powiązana jest dość mocno z ogólnym rozwojem technologii i rynku, z nowymi produktami, inwestycjami zagranicznymi, powstawaniem parków technologicznych i tworzeniem nowych firm. Przykładem mogą być systemy do badań i kontroli systemów radiokomunikacyjnych, sieci i łączy optycznych, kontroli i analizy widma, modulacji, protokołów, badań kompatybilności elektromagnetycznej i podobnych zagadnień. Przyrządy pomiarowe z tej grupy są narzędziem do wygrywania wyścigu technologicznego i odgrywają niezwykle znaczącą rolę w kreacji nowych produktów.
Jednym z istotniejszych czynników rozwojowych dla rynku aparatury laboratoryjnej pomiarowej są fundusze unijne ukierunkowane na wspieranie rozwoju, poprawę konkurencyjności na rynku postrzeganej jako inwestycje w nowe technologie. Wiele krajowych firm skutecznie korzystało z tego wsparcia w ostatnich latach, kupując nowe maszyny oraz sprzęt i uruchamiając nową działalność. Koszt wysokiej jakości przyrządów jest spory, dlatego możliwość uzyskania dotacji na część inwestycji bywa bardzo istotna.
Kolejnym ważnym czynnikiem są nowe wymagania prawne co do jakości produktów elektronicznych i ich bezpieczeństwa użytkowania. Skoro elektronika staje się podstawą medycyny, transportu, komunikacji, to w miarę upływu lat muszą powstawać standardy i regulacje precyzujące, jakie parametry muszą być spełnione. Aparatura pomiarowa jest oczywiście niezbędnym testerem we wszystkich tych działaniach. Najbardziej widoczne jest to w produktach dla telekomunikacji bezprzewodowej, gdzie szybki rozwój rynku i co chwila pojawiające się nowe technologie nakręcają sprzedaż.
Zaawansowane urządzenia pomiarowe pomagają także w zapewnieniu wysokiej jakości, bo proces ten polega w dużej mierze na lepszej (dokładniejszej) kontroli urządzeń na etapie produkcji i w usługach oraz bardziej kompleksowych badaniach na etapie projektu. 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. Wysoka jakość dotyczy też usług telekomunikacyjnych, gdzie wymagana jest bardzo zaawansowana aparatura.
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 z urządzeniami innych producentów, nakłada konieczność oznakowania produktu, przeprowadzenia badań itp. 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.
CORAZ WIĘKSZE ZNACZENIE OPROGRAMOWANIA
Rozwój aparatury laboratoryjnej w zakresie sprzętowym to nieustanna ewolucja związana z większą dokładnością i rozdzielczością, szybszą akwizycją sygnału, większą ilością pamięci itp. Rozwój platformy sprzętowej to także zdolność do współpracy z komputerem, coraz częściej dostępna komunikacja bezprzewodowa, a także niewielkie wymiary pozwalające na określanie terminem "mobilny" lub możliwość pracy w terenie przy zasilaniu z akumulatora. Platforma sprzętowa to też duży wyświetlacz graficzny o coraz większej rozdzielczości z opcją sterowania dotykowego.
Bardzo dużo ciekawego dzieje się w zakresie oprogramowania, które jest odpowiedzialne za realizację nowoczesnego interfejsu użytkownika o przyjaznej funkcjonalności i dużych możliwościach wizualizacji danych. Oprogramowanie realizuje też komunikację z komputerem, zapewnia dostęp do wyników pomiarowych przez Internet i daje możliwość sterowania przyrządem przez sieć.
Wizualizacja danych to obecnie nie tylko eleganckie wyświetlanie, ale także wiążąca się z nim obróbka cyfrowa: zaznaczanie anomalii, wyliczanie parametrów sygnału (czasów, napięć, wartości charakterystycznych), dekodowanie protokołów i modulacji, testowanie poprzez nałożenie masek, sprawdzanie na zgodność ze standardem lub też normami oraz pomiary automatyczne, gdzie nastawy są regulowane samoczynnie.
To także możliwości pełnej automatyzacji procedury pomiarowej realizowanej po naciśnięciu jednego przycisku łącznie z przygotowaniem eleganckiego raportu w pliku PDF gotowego do podpisu. Już na pierwszy rzut oka widać, że od oprogramowania zależy coraz więcej i należy oczekiwać, że w kolejnych latach trend ten będzie się pogłębiał.
Już obecnie wiele się mówi o przyrządzie definiowanym programowo, a więc takim, gdzie w miarę uniwersalna platforma akwizycji danych jest przekształcana w konkretny miernik poprzez załadowanie odpowiedniego kodu. To już dzisiaj jest możliwe i wykonalne technicznie, niemniej na razie nikt z producentów nie zrobił zdecydowanego kroku w tym kierunku.
SOFTWARE DEFINED MEASUREMENTS
Oparcie konstrukcji przyrządu pomiarowego na oprogramowaniu to doskonały sposób dla producentów i użytkowników na to, aby przyrząd pomiarowy wystarczył na długo. Wiadomo, że w elektronice zmiany następują szybko i rozwiązania, które funkcjonują obecnie i wydają się nowoczesne, bardzo szybko potrafią odejść w przeszłość.
Ta dynamika zjawisk przenosi się na rynek aparatury, bo pomijając aparaturę uniwersalną standardową, wiele przyrządów specjalizowanych można dostosowywać w ten sposób do nowych zagadnień metrologicznych. Dotyczy to w szczególności aparatury telei radiokomunikacyjnej, która umożliwia testowanie sygnałów i modulacji w określonych standardach.
Możliwość rozbudowy funkcji pomiarowych poprzez wykupienie licencji jest też korzystna dla użytkowników, ponieważ nie muszą oni w ten sposób płacić za coś, z czego nie korzystają, kupować aparatury na wyrost z dużym zapasem funkcjonalności po to, aby właśnie starczyła na długo. W komunikacji i całej elektronice dzieje się zbyt wiele, aby sprzedawać dzisiaj aparaturę o zamkniętej funkcjonalności, stąd należy oczekiwać, że trend definiowania funkcji pomiarowych przez oprogramowanie będzie się pogłębiał.
CORAZ WIĘKSZA SPECJALIZACJA
Współczesna elektronika staje się coraz bardziej skomplikowana, przez co po stronie aparatury pomiarowej trzeba mierzyć coraz więcej parametrów. Z uwagi na to na rynku jest coraz więcej aparatury specjalistycznej: środowiskowej, w zakresie pomiarów mechatroniki, dla potrzeb EMC, dostosowanej pod kątem serwisu sieci TV kablowej, instalatorów anten i innych podobnych obszarów. Takie przyrządy są wygodniejsze w użyciu i bardziej dopasowane do pełnionych zadań metrologicznych. Pogłębiająca się specjalizacja we wszystkich dziedzinach techniki zapewne pogłębi te zjawiska i w przyszłości w handlu będzie jeszcze więcej aparatury specjalizowanej.
Oparcie aparatury profesjonalnej na komputerze i oprogramowaniu, nierzadko na popularnym systemie operacyjnym takim jak Linux czy Windows, zaciera różnicę między komponentami systemów pomiarowych a klasycznych przyrządów w oddzielnej odbudowie z własnym wyświetlaczem i gałkami regulacyjnymi. Aparatura tradycyjna pozwala dzisiaj na pracę jako element systemu komputerowego w wiele większym stopniu niż było to wcześniej możliwe. Jest też coraz więcej urządzeń pomiarowych pozbawionych ekranu i przystosowanych do współpracy z komputerem lub tabletem.
Urządzenia i materiały dla stanowiska serwisowego
Popyt na urządzenia do serwisu ciągną w górę usługi EMS, walka o jak najlepszą jakość oraz coraz większe zapotrzebowanie na elektronikę we współczesnej technice a także większa liczba specjalistycznych urządzeń, czyli drogich, unikalnych, tworzonych pod konkretnego odbiorcę, a więc takich, które są wykonywane w ramach projektów. Rośnie świadomość klientów co do znaczenia jakości, a wiele krajowych firm pracuje na rzecz partnerów i kontrahentów z krajów Europy Zachodniej, co często oznacza konieczność utrzymania pewnego poziomu obsługi, także w obszarze posprzedażnym.
Warto zauważyć, że dotacje unijne wspomagające inwestycje firm krajowych w sprzęt produkcyjny dotyczą także tych obszarów, bo niestety czasy, gdy do serwisu wystarczał multimetr, kilka narzędzi ręcznych i lutownica, już dawno minęły i koszt wyposażenia stanowiska serwisowego nie jest już dla firmy pomijalnie mały. Praca ta wymaga też posiadania od kadry doświadczenia, wiedzy na temat działania układów elektronicznych i orientacji w zagadnieniach konstrukcyjnych, a także sporej zręczności manualnej.
Innymi słowy, stanowisko serwisowe zdolne do napraw nowoczesnych i złożonych urządzeń elektronicznych nie jest tanie. Co więcej, trzeba też zauważyć, że w miarę upływu lat, urządzeń, narzędzi, przyrządów, potrzeba coraz więcej. Aby wykonać wiele operacji, trzeba mieć odpowiedni sprzęt, inaczej nie da się zapewnić jakości. Widać to wszędzie, od demontażu obudowy, naprawy złącza w wiązce, poprzez sprzęt do diagnostyki komputerowej, aparaturę pomiarową, po urządzenia do napraw płytek, wymiany układów BGA i manipulacji drobnymi elementami.
Elementów elektronicznych na płytkach drukowanych jest coraz więcej i są one coraz mniejsze. Wymiana pojedynczego kondensatora lub rezystora staje się dzisiaj wielkim wyzwaniem, bo nieuzbrojonym okiem trudno jest cokolwiek dostrzec. Widać to w ofertach dostawców, bo lupy, lampy z wbudowaną lupą, mikroskopy (tradycyjne i cyfrowe) wysuwają się na czołowe miejsca w hierarchii potrzeb. Sprzęt poprawiający komfort pracy ze zminiaturyzowaną elektroniką, a więc także chwytaki, ssawki, manipulatory, końcówki, staje się tak samo ważny jak aparatura.
SPRZĘT LUTOWNICZY
Najważniejszy jest z pewnością sprzęt do lutowania, czyli lutownice grzałkowe elektryczne i gazowe, częściej nawet stacje lutownicze, a nawet kompletne stanowiska serwisowe umożliwiające manipulowanie układami podczas demontażu i montażu. W obszarze sprzętu lutowniczego sporo dzieje się w zakresie urządzeń do wymiany układów BGA, które występują w wielu odmianach różniących się stopniem automatyzacji procesu, dokładnością pozycjonowania i innymi udogodnieniami. Podobne zjawiska można obserwować w sprzęcie do demontażu za pomocą nadmuchu gorącego powietrza (hot air), który przestał być drogi i jest dzisiaj dostępny w różnych wersjach i stopniach zaawansowania.
Stacje lutownicze stają się coraz bardziej złożone: pozwalają na sterowanie osprzętem, mogą być łączone w sieć i rejestrować dane o operacjach po to, aby dokumentować procesy w ramach zakładowego traceability, także razem z obrazami z mikroskopu. Ich możliwości techniczne także się zwiększają. Poprawie ulegają parametry związane z dokładnością regulacji temperatury, zwiększa się asortyment dostępnych grotów i końcówek, a całość konstrukcji ma budowę pozwalającą na wymianę elementów.
CHEMIA
W przypadku zastosowań serwisowych najczęściej są to różnego rodzaju spraye, z uwagi na wygodę zastosowania i przechowywania. Są to preparaty do czyszczenia, zabezpieczania, napraw płytek i podobne. Są także specjalistyczne kleje, pasty termoprzewodzące, żywice do zalewania. Do tej grupy można również zaliczyć płyny do mycia, silikony i uszczelniacze. Chemia to także topniki, pasty do lutowania i druty lutownicze oraz taśmy i materiały adhezyjne. Te do celów serwisowych często są dostępne w małych opakowaniach, strzykawkach lub innego typu dozownikach.
WYPOSAŻENIE STANOWISKA
Kolejna grupa to wyposażenie stanowisk pracy, a więc odzież antystatyczna i środki ochrony osobistej (rękawiczki, obuwie) oraz meble warsztatowe: głównie biurka (stanowiska) i oświetlenie, a także wyciągi, sprzęt do magazynowania materiałów i podobne wyroby, jakie są konieczne, aby po prostu wygodnie i efektywnie pracować.
W zakresie wyposażenia stanowisk pracy widać zmianę podejścia w stosunku do potrzeb klientów, którym nie proponuje się już w większości systemów zamkniętych o funkcjonalności zdefiniowanej z góry, ale systemy modułowe pozwalające na kompozycję poprzez wybranie elementów składowych (np. oświetlenia) oraz umożliwiające rozbudowę. Nowoczesne stanowiska pracy dla potrzeb montażu serwisu czy produkcji mają też regulowaną wysokość i dysponują kompletem certyfikatów w zakresie ESD.
Pozwalają na wygodne ustawienie aparatury, sprzętu lutowniczego, są wyposażone w instalację elektryczną i oświetlenie. Produkty takie charakteryzują się uniwersalnością i możliwością komponowania ich funkcjonalności. Wybrane czołowe modele mają nawet elektryczne, regulowaną wysokość blatu, co pokazuje, że czasy, kiedy to człowiek dopasowywał się do biurka, to przeszłość.
Na stanowiska serwisowe trafia coraz więcej sprzętu poprawiającego komfort obserwacji, jak lupy, mikroskopy, lampy. Bez nich coraz trudniej manipulować, kontrolować i być skutecznym w serwisie i nie zanosi się, aby cokolwiek się w przyszłości zmieniło. Uzupełnieniem wersji optycznych stają się dzisiaj lupy i mikroskopy cyfrowe, które spełniają podobne funkcje, ale są wolne od wielu wad takich, jak ograniczone pole widzenia, zniekształcenia obrazu widoczne zwłaszcza przy dużych powiększeniach. Mikroskopy i lupy cyfrowe zaskakują dużą rozdzielczością prezentowanego obrazu.
Wyposażenie stanowiska to także wyciągi i pochłaniacze oparów. Niektóre modele mogą być integrowane ze stacją lutowniczą. Ważną częścią stanowiska jest ponadto ochrona antystatyczna, a więc maty na podłogę, system uziemienia, opaski na ręce, odzież, buty, fotele. Do takich celów wykorzystywane są także jonizatory oraz mierniki kontrolne do testowania skuteczności ochrony ESD.
NARZĘDZIA
Kolejną grupę produktów w omawianej tematyce tworzą narzędzia ręczne. Jest oczywiste, że bez nich nie dałoby się pracować, ale warto dostrzec, że tutaj także oferta się poszerza. Niekoniecznie w zakresie szczypców i śrubokrętów, ale jeśli chodzi o sprzęt do inspekcji, mycia, manipulowania, to zmian jest wiele.
Nowości w narzędziach ręcznych to głównie wersje specjalne przeznaczone do wykonywania określonych operacji (np. zaciskarki), specjalizowane pod kątem zastosowań (np. pęsety ceramiczne). Nietrudno zauważyć, że nowe generacje narzędzi są coraz mniejsze, delikatniejsze i bardziej skomplikowane. Specjalizowane narzędzia dla elektroniki są także antystatyczne i tym się one odróżniają od zwykłych.