Plug-and-play Wärmebildkamera für Outdoor, Glas und mehr

Online Wärmebildkamera Systeme für industrielle Anwendungen sind eine Spezialität von Optris. Von der Zustandsüberwachung in Outdoorbereichen bis zur Qualitätssicherung in der Glasherstellung sind die Einsatzgebiete vielfältig. Die Infrarotkameras werden hierfür ständig weiter entwickelt und an die Anforderungen der Anlagen und Einsatzfälle angepasst. Nachfolgend präsentieren wir Ihnen die Neuentwicklungen:

 

Inhalt

• Infrarot Kameras für die industrielle VGA-Thermografie 
• Infrarotkamera mit unglaublicher 8 µm Optik
• IR Kamera optimiert 3D Druck Verfahren vom Fraunhofer ILT
• Infrarotkamera im Schutzgehäuse für heißen und kalten Außenbereich
• Bottom up Wärmebildkamera Inspektionssystem für die Glashärtung
• Wärmebildkamera mit Auto hotspot finder
• Wärmebilkamera misst Glastemperatur bei Glashärtung
• Archiv für Wärmebildkameras Neuheiten
• Häufige Fragen
  
  

Infrarot Kameras für die industrielle VGA-Thermografie 

28.06.2024 | Eine präzise Temperaturmessung ist entscheidend für den Erfolg vieler industrieller Prozesse. Optris hat mit der Xi 640 eine neue Infrarotkamera vorgestellt, mit der sich sicher, berührungslos und zu einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis Temperaturen in VGA-Auflösung in Maschinenbau und Zuliefererindustrie messen lassen.

Die Xi 640 aus der Compact Line von Optris kombiniert die Präzision der Wärmebildkamera mit den Vorteilen vom Infrarot-Thermometer. Diese kompakte VGA-Infrarotkamera bietet eine umfassende und berührungslose Zustandsüberwachung in der Industrie.

Mit einer optischen Auflösung von 640 x 480 Pixeln und einer Bild-Wiederholrate von 32 Hz im Spektralbereich von 8 bis 14 µm können schnelle thermische Prozesse bei Temperaturen zwischen -20° und 900 °C überwacht werden. Die Kamera ist zudem mit einer „Auto spot finder“-Funktion ausgestattet, die die Temperaturmessung bewegter Objekte ohne Neuausrichtung der Kamera ermöglicht.

Motorfokus sorgt für scharfes Bild

Wie die anderen Produkte der inzwischen sechsköpfigen Xi-Familie verfügt die Xi 640 über einen Motorfokus, der eine bequeme Scharfstellung aus der Ferne ermöglicht. Die Bildverarbeitung erfolgt über die kostenfreie Software PIX-Connect mit Zeilenscanfunktion. Wichtige Parameter können über eine USB 2.0-Schnittstelle konfiguriert werden, einen USB-zu-GigE-Konverter gibt es optional.

Die Xi 640 kommt in der Lieferung mit einem Prozessinterfacekabel und einem USB-Kabel und kann in Umgebungstemperaturen zwischen 0° und 50 °C eingesetzt werden. Optris bietet zudem Zubehör wie Freiblasvorsätze, Montagewinkel und ein Wasserkühlgehäuse, das Umgebungstemperaturen von bis zu 250 °C ermöglicht.

Dank ihrer hohen Präzision, Robustheit und Flexibilität eignet sich die Xi 640 ideal für den Einsatz im Maschinenbau und im OEM-Bereich. Diese kompakte Kamera bietet eine zuverlässige Einführung in die VGA-Thermografie für verschiedene Branchen.

Infrarotkamera mit unglaublicher 8 µm Optik

03.02.2024 | Die Strukturen von Elektronikbaugruppen werden immer kleiner und sind sehr kompakt aufgebaut. Damit die Infrarotkamera PI 640i von Optris Temperaturen auch bei Chip-Level-Strukturen exakt und geometrisch misst, wurde sie mit der neuen Mikroskop-Optik MO2X mit 2-fach Vergrößerung ausgestattet.

Hohe Temperaturen wirken sich negativ auf die Lebensdauer von Elektronikkomponenten und Baugruppen aus. Die beschleunigte Alterung vieler Halbleitermaterialien bei erhöhten Temperaturen entstehen möglicherweise an einer schlechten elektrischen Verbindung durch den erhöhten Übergangswiderstand. Erhöhte Temperaturen können aber auch innerhalb von komplexen Halbleiter-Bauteilen wie Prozessoren auftreten.

Die geometrische Auflösung der Wärmebildkamera beträgt mit der neuen Optik unglaubliche 8 µm. Zur exakten Temperaturmessung werden 4x4 Pixel benötigt (MFOV). Somit lassen sich jetzt Objekte mit einer Größe von nur 34 µm messen. Damit können auch winzige Strukturen auf Chip-Level analysiert werden. Die thermische Auflösung erreicht mit 80 mK einen sehr guten Wert. Der Fokus der Optik gestattet das Arbeiten in einer Distanz von 15 mm zum messenden Objekt.

Die Optiken an den Kameras der PI-Serie sind einfach austauschbar. Damit lässt sich das System flexibel für verschiedene Messaufgaben einsetzen. Ein hochwertiger Mikroskop-Ständer mit Feinjustierung gehört zum Lieferumfang. Zusammen mit ihm lassen sich mikroelektronische Baugruppen sehr einfach untersuchen. Die Maximalauflösung der IR-Kamera beträgt 640 x 480 Pixel bei einer Framerate von 32 Hz. Die PI 640i mit 640 x 120 Pixel überzeugt selbst noch bei einer Framerate von 125 Hz. Ebenfalls zum Lieferumfang gehört die lizenzfreie Analysesoftware PIX Connect, alternativ steht ein komplettes SDK zur Verfügung.

IR Kamera optimiert 3D Druck Verfahren vom Fraunhofer ILT

04.12.2023 | Der 3D-Druck von Metallen erfreut sich wachsender Beliebtheit. Besonders das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen bzw. Laser Powder Bed Fusion (LPBF) gestattet filigrane und sehr komplexe Strukturen und eröffnet immer neue Einsatzfälle. Die Qualität des Prozesses hängt stark von den richtigen Temperaturen ab. Um diese zu messen, benutzen die Wissenschaftler am Fraunhofer ILT eine Infrarotkamera von Optris.

Zum Beitrag

Infrarotkamera im Schutzgehäuse für heißen und kalten Außenbereich

11.11.2023 | Die Wärmebildkamera unter widrigen Umgebungsbedingungen einsetzen, ist möglich mit dem Outdoor-Schutzgehäuse von Optris. Sehr niedrige oder hohe Temperaturen, Staub und Feuchtigkeit stellen hohe Ansprüche an die Elektronik. Zum Schutz empfindlicher Geräte sind daher oft besondere Maßnahmen erforderlich. So auch für die Wärmebildkameras der PI- und Xi-Serie von Optris.

Damit sie auch widrigen Bedingungen problemlos standhalten, hat der Spezialist für berührungslose Thermografie ein neues Outdoorgehäuse entwickelt, welches die empfindlichen Geräte optimal schützt. Kompakt bietet das Gehäuse erstmals die Möglichkeit, Wärmebildkamera und HD Videokamera zusammen in einem System zu integrieren. Darin ist auch ein kompakter USB-Server integriert.

Freiblasvorsatz schützt vor Staub und Feuchtigkeit

Das IP66 Gehäuse ist in feuchter und staubiger Umgebung problemlos einsetzbar. Zum Einsatz der Infrarotkamera unter sehr niedrigen Temperaturen ist ein elektrisches Heizelement integriert. Dieses schaltet sich unterhalb von +15 °C automatisch ein. Ein Lüfter verteilt die warme Luft gleichmäßig im Gehäuse der Wärmebildgeräte. Damit ist die Wärmebildkamera auch im Temperaturmessbereich bis zu -40 °C einsetzbar. Im Gegenzug ist ein Messbereich in wärmeren Gebieten bis +50 °C möglich.

Der optional erhältliche Freiblasvorsatz spült das Schutzfenster des Gehäuses kontinuierlich mit Druckluft. Das verhindert, dass sich dort Staub oder kondensierende Feuchtigkeit sammeln kann. Die Infrarot Kamera hat dadurch stets optimale Sicht und misst zuverlässig.

Video- und Infrarotkamera für kombinierte Zustandsüberwachung

Zusammen mit der optionalen Videokamera mit einer Auflösung von 1280 x 720 Pixel lassen sich kombinierte optische und thermische Zustandsüberwachungen oder Anwendungen im Brandschutz bestens realisieren. 

Zur Übertragung der Bilder von Wärmebildkamera und Videokamera bietet sich der im Gehäuse befindliche USB-Server an. Hier werden die Ergebnisse beider Kameras zu einem Stream zusammengefasst. Die Übertragung der Daten Informationen erfolgt per Ethernetleitung. Das gestattet eine bequeme Kamera Einbindung in bestehende Videokontrollsysteme.

Mit neuen Apps den Temperaturen auf der Spur

09.11.2022 | Dr. Ulrich Kienitz, Geschäftsführer der Optris GmbH, Berlin, lädt auf der SPS 2022 dazu ein, den App Store zu besuchen. Der Ratgeber bietet eine Demosoftware und viele neue Produkte wie Wärmebildkameras und Pyrometer.

Bottom Up Wärmebildkamera Inspektionssystem für die Glashärtung

09.05.2022 | Für die hohe Energieeffizienz in Gebäuden werden standardmäßig Low-E-Glas Fenster und Fassadenelemente eingesetzt. Als Mehrscheiben Isolierglas konzipiert, haben die Fenster eine beschichtete Seite mit einem sehr niedrigen Emissionsgrad. Dieser ist eine große Herausforderung für Infrarotmessgeräte. Denn sie messen traditionell die Glastemperatur von oben, wenn die Scheiben während des Glashärtungsprozesses aus dem Ofen herausbewegt werden.

Das neue Bottom up System löst dieses Problem und verfolgt dabei einen einen neuen Ansatz: Durch die Installation von zwei Wärmebildkameras unterhalb der Vorspannlinie messen diese die Temperatur immer auf der nicht beschichteten Glasseite mit hohem Emissionsvermögen (1600 Pixeln Scanzeilenauflösung und max. Sichtfeld von 111° / 4,3 m Scanbreite). Beide Infrarotkameras werden durch ein CTlaser 4M Pyrometer von Optris in dem digital gesteuerten Optikschutzsystem (DCLP – zwei automatische Shutter) bei Glasbruch geschützt.

Das Bottom Up Glas Inspectionssystem für Glashärtungslinien ist einfach installierbar, weil es bereits vormontiert ist. Das Wärmebildkamera System eignet sich für engste Einbauräume. Dabei lässt es sich exakt mechanisch positionieren. Die bisher zum Einsatz gekommenen alten, sperrigen Linescanner sind nicht mehr notwendig. Die Scanlinie lässt sich über die mitgelieferte Software exakt ausrichten.

Wärmebildkamera mit Auto hotspot finder

31.05.2021 | „Neben der üblichen Nutzung einer IR Kamera mit PC und Software arbeitet die Wärmebildkamera auch vollautonom quasi als smartes, zielsuchendes Pyrometer mit Analog- bzw. Alarmausgang“ erklärt Torsten Czech, Head of Marketing bei Optris.

Die Wärmebildkameras der Serie Xi 410 haben ein Fast Ethernet Interface. Die Infrarot Kameras lassen sich bequem über PoE versorgen. Das ermöglicht eine unkomplizierte Installation der Wärmebildkameras auch über einen größeren Abstand zum PC.

Durch die in die Infrarot Kameras integrierte Auto hotspot finder Funktion wird die Temperatur von sich bewegenden Objekten zuverlässig gemessen. Dabei muss das Wärmebildgerät nicht neu justiert werden. Bei einem Problem am angeschlossenen PC oder Ausfall der Netzwerkverbindung erstellt die Kamera das Wärmebild-Ergebnis auch vollautonom und sorgt für eine lückenlose und verlässliche Alarmierung im Falle eines detektierten Problems.

Dank dieser Eigenschaft eignet sich das Wärmebildgerät Xi 410 ideal für alle sicherheitsrelevanten Anwendungen wie zum vorbeugenden Brandschutz oder der Zustandsüberwachung an Maschinen und Anlagen.

OEM Kameras mit Motorfokus

Neben der Ethernet Schnittstelle hat die Wärmebildkamera Xi 410 einen USB-Anschluss 2.0 für die schnelle Konfiguration wichtiger Parameter. Zudem verfügt sie über einen direkten 0/4-20 mA Analogausgang. Über ein externes Prozess Interface lassen sich bis zu 9 frei definierbare Messfelder der Wärmebildkamera als Analogausgänge (wahlweise 0/4-20 mA oder 0-10 V) weiterverarbeiten. Über Relais können diese als Alarm ausgegeben werden – ideal für den Einsatz als OEM Kameras.

Die Wärmebildkamers der Reihe Xi 410 sind wie die anderen beiden Baureihen der Xi-Serie ebenfalls mit einem Motorfokus ausgestattet. Dieser gestattet eine bequeme Scharfstellung aus der Ferne über die kostenfreie Software PIX Connect.

Die Auflösung der Wärmebildkameras beträgt 382 Pixel x 240 Pixel bei einer Bildfrequenz von 25 Hz. Die Xi 410 wurde zur Messung von Temperaturen von -20° bis 900 °C kalibriert. Die Kunden erhalten bei der Bestellung einer Wärmebild Kamera ein ready-to-use Paket inkl. Montagemutter, Montagewinkel, Software, Ethernet- und USB-Anschlusskabel.

Wärmebilkamera misst Glastemperatur bei Glashärtung

24.03.2021 | Die physikalischen Eigenschaften von Flachglas können durch eine gezielte Wärmebehandlung verändert werden. Durch thermisches Vorspannen wird zum Beispiel so das Einscheibensicherheitsglas (ESG) hergestellt. Die Glasscheiben werden dazu in einem Ofen auf mehr als 600 °C Temperatur gleichmäßig erwärmt. Anschließend sind sie in einer Kühlsektion durch Anblasen mit Luft schlagartig herunterzukühlen. Für eine Anforderung wie die Überwachung der Glastemperatur und Temperaturverteilung bei diesem Prozess hat Optris ein Infrarotsystem entwickelt.

Im Prozess der Glashärtung muss für die gewünschte Qualität der Glasscheiben die für die jeweilige Glassorte und Glasdicke bestimmte Temperatur im Ofen genau eingehalten werden. Neben der exakten Temperatur geht es auch um eine möglichst homogene Temperaturverteilung innerhalb der Glasscheiben. Optris hat für die Qualitätssicherung dieser Anwendung das Wärmebildkamera Komplettsystem TD GIS 640 R entwickelt. Basierend auf der Wärmebildkamera PI 640 lässt es sich durch wählbare Optiken mit unterschiedlichen Öffnungswinkeln exakt an jede Glashärteanlage anpassen.

Glastemperatur bei Fensterglas überwachen

Für energieeffiziente Gebäude kommt heute standardmäßig das sogenannte Low-E Glas für Fenster und Fassadenbauteile standardmäßig zum Einsatz. Die Fenster werden als Mehrscheiben Isolierglas ausgeführt. Sie bestehen aus einer beschichteten Seite mit einem sehr geringen Emissionsgrad. Die Beschichtung sorgt für eine reduzierte Wärmeabstrahlung im Winter und eine geringe Aufheizung der Räume durch Solarstrahlung von außen im Sommer.

Der niedrige Emissionsgrad der Isolierglas Fenster stellt die eingesetzte Infrarotmesstechnik vor eine große Herausforderung. Das neue Wärmebildkamera System Top Down GIS 640 R wurde dafür besonders konfiguriert. Am Ofenausgang ist für die Messung oberhalb des Glases auf der beschichteten Seite eine Wärmebildkamera Typ PI 640 installiert. Sie misst hochauflösend und sehr schnell über die gesamte Breite der Anlage die Temperaturverteilung der einzelnen Glasscheiben. Unterhalb des Glases auf der unbeschichteten Seite misst ein Pyrometer Typ CT G5L reproduzierbar die genaue Glastemperatur.

Wartungsintervalle erheblich verlängert

Die Einzelpixel des Infrarot Kamerabildes werden auf diesen Messwert referenziert. Das gestattet eine automatisierte Emissionsgrad Korrektur bei Standardglas und Low-E Glas. Das IR System ermittelt neben der Temperaturverteilung auch die Glasfläche. Pyrometer und Wärmebildkamera sind mit einem digital gesteuerten Optikschutz ausgerüstet. Diese Shutter reduzieren den Reinigungsbedarf der Optiken erheblich. Auf ihr zusätzliches und aufwändiges Freiblasen mit Druckluft kann komplett verzichtet werden.

Zu einfachen Elektroinstallationen an einer Glashärtungsanlage bietet Optris das Top Down GIS 640 R System vormontiert an. Das Komplettsystem besteht aus Wärmebildkamera, Pyrometer, Shutter und einem kompakten Schaltschrank mit Elektronik- und Steuerungskomponenten sowie Kabeln.

Im Vergleich zu den bislang oft verwendeten Linescannern kann bei dem kamerabasierten GIS 640 R System die genaue Ausrichtung der Scanlinie bequem in der Software vorgenommen werden. Die exakte mechanische Positionierung des Infrarotsystems oberhalb des Ofens ist nicht erforderlich. Dadurch reduziert sich der Aufwand für Installation und Inbetriebnahme auf ein Minimum.

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Infrarotstrahler für effiziente Wärme Prozesse in der Industrie

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Glastemperatur Überwachung in der Glasherstellung

Nachfolgendes Video zeigt, wie sich die Qualitätssicherung während aller Produktionsphasen in der Glasherstellung mit Infrarot Messtechnik von Optris umsetzen lässt.

Häufige Fragen

Was ist eine Wärmebildkamera?

Eine Wärmebildkamera ist eine Infrarotkamera zur berührungslosen Temperaturmessung von einem bestimmten Messobjekt. Mit ihr lassen sich die Verteilung und Änderung von Temperaturen darstellen. Die Auswertung der Daten basiert auf der Infrarotstrahlung. Die vom Messobjekt abgestrahlte Wärmestrahlung wird dabei auf einen Infrarotdetektor fokussiert. Die Auflösung (in Pixel) von Wärmebildkameras ist wesentlich geringer als die der visuellen Kameras. Wärmebildkameras eignen sich zur Darstellung von Temperaturverteilungen oder Temperaturänderungen in größeren Bereichen. 

Wie funktioniert eine IR Kamera?

Eine Infrarotkamera, auch IR-Kamera oder Wärmebildkamera erfasst Wärmebilder, indem sie die Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung) aufnimmt, die von Objekten abgegeben wird. Die Funktionsweise lässt sich in wenigen Schritten erklären:

1. Detektion der Infrarotstrahlung: Jedes Objekt, dessen Temperatur über dem absoluten Nullpunkt liegt, emittiert Infrarotstrahlung. Die IR-Kamera ist mit einem Sensor ausgestattet, der diese Strahlung detektiert.
2. Erstellen eines Wärmebildes: Die eingefangene Infrarotstrahlung wird in ein elektronisches Signal umgewandelt. Dieses Signal wird anschließend verarbeitet, um ein Wärmebild zu erzeugen, das in verschiedenen Farben die Temperaturunterschiede der beobachteten Szene darstellt.
3. Darstellung und Analyse: Das Wärmebild wird auf dem Display der Kamera angezeigt und kann für weitere Analysen wie Temperaturmessungen, Mustererkennung oder Diagnosen genutzt werden.

Wo werden Wärmebildkameras eingesetzt?

Wärmebildkameras werden in vielen Bereichen eingesetzt, z. B. in der Gebäudethermografie, bei der präventiven Wartung von Maschinen, in der Medizintechnik oder in der Sicherheitstechnik.

Wie weit können Wärmebildkameras sehen?

Die Reichweite einer Wärmebildkamera hängt von mehreren Faktoren ab:

• Sensorauflösung und Empfindlichkeit: Höhere Auflösungen und empfindlichere Sensoren können feinere Temperatur-Unterschiede aus größeren Entfernungen erfassen.
• Objektgröße und Temperaturunterschied: Größere und wärmere Objekte können aus weiterer Entfernung erkannt werden als kleinere oder weniger warme.
• Optik der Kamera: Linsen mit höherer Brennweite ermöglichen eine bessere Sicht auf entfernte Objekte.
• Atmosphärische Bedingungen: Feuchtigkeit, Rauch, Nebel und andere atmosphärische Störungen können die Reichweite reduzieren.

Generell können Wärmebildkameras Objekte auf mehrere hundert Meter erkennen, in einigen Fällen, besonders in der Kategorie der leistungsstarken Kameras und unter idealen Bedingungen, kann die Reichweite auch mehrere Kilometer betragen.

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