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:

Optris Waermebildkamera

 

Inhalt

Infrarotkamera mit unglaublicher 8 µm Optik

Optris Waermebilkamera 8µm03.02.2024 | 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 maximale Auflösung 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


Optris Infrarotkamera Schutzgehaeuse11.11.2023 | 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 Wärmebildkamera. Damit ist die Wärmebildkamera auch bis zu -40 °C einsetzbar. Im Gegenzug sind 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

Optris Videokamera


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.



Optris stellt aus auf der Hannover Messe 2023.

Bottom Up Wärmebildkamera Inspektionssystem für die Glashärtung

Optris Temperaturmessung Glashaertung


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

Optris Infrarotkamera31.05.2021 | „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 größere Entfernungen 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 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

Optris Glastemperatur


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 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

Optris InfrarotkameraFür 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

Optris GlasherstellungDie 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.

Optris Fensterglas


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.


Infrarotstrahler für effiziente Wärme Prozesse in der Industrie


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.



IR-Kamera für die Laserbearbeitung unter 1900 °C

19.11.2019 | Bei der Temperaturmessung in Prozessen, bei denen Laser eingesetzt werden, muss die IR-Kamera unempfindlich gegenüber dem Streulicht des Lasers sein. Die neue PI 08M von Optris eignet sich optimal für solche Anwendungen, denn sie hat eine sehr schmalbandige spektrale Empfindlichkeit bei 800 nm.

Die meisten industriellen Bearbeitungslaser wie NIR- oder CO2-Laser arbeiten außerhalb dieses Bereiches, sodass der Detektor ohne zusätzliche Filter gegen Laserstreulicht geschützt ist. Typische Anwendungen sind Laserschweißen, Laserlöten oder Laserhärten-Prozesse, bei denen Temperaturen eine wichtige Rolle spielt.

Mit dem Wellenlängenbereich von 800 nm ist bei der PI 08M der Messfehler auch bei unbekannten oder sich verändernden Emissionsgraden minimal. Dieser beträgt bei hohen Temperaturen lediglich 1,5 % des Messwertes; unterhalb von 1500 °C sogar nur 1 %. Der Messbereich reicht von 575° bis 1900 °C. Im Innern der neuen IR-Kamera arbeitet ein hochdynamischer CMOS Detektor mit einer optischen Auflösung bis zu 764 x 480 Pixeln, der mit einer maximalen Bildfrequenz von 1 kHz betrieben werden kann. Damit eignen sich die Wärmebildkameras von Optris auch für sehr schnelle Prozesse.


Schnellste 3D Stereokamera und Bildverarbeitung in einem Gerät


Die PI 08M von Optris lässt sich sehr einfach in die verschiedensten Anwendungen einbinden. Ein Echtzeit-Analogausgang liefert ein Ausgangssignal von 0 bis 10 V. Dabei wird die Temperatur über einen Bereich von 8 x 8 Pixeln gemittelt – die Position dieses Bereichs ist frei wählbar. Im Lieferumfang ist außerdem ein Software-Development-Kit enthalten, das dem Anwender sämtliche Funktionen zur Verfügung stellt.

IR-Kamera mit Kühlgehäuse, Freiblasvorsatz und Shutter

08.04.2019 | Die Infrarotkameras der Compact Line Xi 80 und Xi 400 von Optris wurden um neue industrielle Zubehörteile zur Anwendung unter extremen Bedingungen ergänzt. Das System ist modular aufgebaut und so können das Wasserkühlgehäuse, der Freiblasvorsatz sowie der Shutter einzeln und in Kombination eingesetzt werden.

Der aus Edelstahl gefertigte Shutter dient grundsätzlich dem Schutz der Optik vor Verschmutzungen und einfallenden Objekten. Dies ist besonders wichtig, wenn die Wärmebildkamera nach oben misst und sich die Messobjekte über ihr befinden wie in der Glasindustrie. Mit einer Reaktionszeit von nur 100 ms ist die IR-Kamera vor herunterfallendem Bruchglas optimal gesichert. Zusätzlich kann der Shutter bei diskontinuierlichen Prozessen eingesetzt werden, sodass die Optik nur während des Messvorgangs den Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist.

Um die kompakte Wärmebildkamera unter extremen Bedingungen in der Industrie nutzen zu können, stehen eine Wasserkühlung aus Edelstahl und ein Freiblasvorsatz aus eloxiertem Aluminium zur Verfügung. Die Kühlung ermöglicht eine Nutzung in heißen Umgebungen bis zu 250 °C. Der Freiblasvorsatz schützt vor Luftpartikeln und verhindert Kondensation auf der Optik. Er kann in 4 Positionen aufgeschraubt werden, wodurch die Richtung des Luftstroms individuell an die Anwendung angepasst werden kann. Im Freiblasvorsatz ist ein Silizium-Fenster integriert, das bei einer mechanischen Beschädigung ohne aufwendige Montageschritte ausgewechselt werden kann.

Archiv für Wärmebildkameras Neuheiten

Wärmebildkamera mit Mikroskop Optik für Elektronikentwickler

22.11.2018 | Optris zeigt, wie einfach sich die Wärmebildkamera Pi 640 mit einer Standard-Optik in eine Mikroskop-Optik umbauen lässt. Die neuen Mikroskoplinsen wurden speziell für die Anforderungen der Elektronikindustrie entwickelt.



IR-Kamera mit robustem Zubehör für die Glasindustrie

20.11.2018 | Optris hat 2014 und 2016 mit den PI 450 G7 und PI 640 G7 zwei spezielle Infrarotkameras für die Glasindustrie auf den Markt gebracht. Um den branchenspezifischen Anforderungen gerecht zu werden, wurde zusätzlich zum robusten Cooling Jacket ein Laminar Airpurge entwickelt. Erste namhafte Kunden nutzen das System für 24/7 Linescan-Anwendungen.

„Das Gesamtsystem bietet eine einfache Integration und bietet das beste Preis-Leistungsverhältnis für eine Messstelle am Markt“, erklärt Ingo Stahlkopf, Glass Application Specialist bei Optris.

Im Floatprozess muss an verschiedenen Stellen das Temperaturprofil der gesamten Glasbreite erfasst werden, z. B. durch wenige Millimeter breite Schlitze bei den Zonenübergängen im Kühlofen. Im Vergleich zu herkömmlichen Systemen bietet der Hersteller spezielle Wärmebildkameras in einem Cooling Jacket, das in Umgebungstemperaturen bis zu 315 °C einwandfrei arbeitet. Zwischen dem Kühlgehäuse und der Anwendung kann nun ein Laminar Airpurge integriert werden, der Schmutzablagerungen auf der Kameraoptik durch einen flexibel einstellbaren Luftstrom verhindert. „Das Kühlsystem funktioniert so gut, dass der Airpurge sogar angefasst werden kann“, beschreibt Ingo Stahlkopf.

„Das Linescan-System braucht nur einen Rechner“, bringt es Torsten Czech, Head of Product Management bei Optris auf den Punkt. Im Vergleich zu anderen Lösungen am Markt bedarf es keiner zusätzlichen Servereinheiten, Software-Lizenzen oder Wartungsverträge. Die Infrarot Kameras sind im montierten Zustand von außen fokussierbar und die mitgelieferte, kostenfreie Software PIX Connect kann vom PC aus an die Glasanwendung angepasst werden. Der Laminar Airpurge ermöglicht durch seinen Klappmechanismus eine Wartung der Infrarotgeräte ohne eine komplette Demontage.

Wärmebildkamera erkennt formteilbezogene Fehler beim Spritzgießen

Optris Waermebildkamera Spritzgiessen


01.11.2017 | Nicht beherrschte und instabile Prozesse sind die am häufigsten anzutreffenden Kostenfresser in der Spritzgießverarbeitung. 60 bis 70 % aller formteilbezogenen Fehler haben ihre Ursache in der Temperierung der Spritzgießwerkzeuge. Mit den Wärmebildkameras von Optris und dem Online-Qualitätsüberwachungssystem „IR-Thermo Control“ von Willi Steinko und Plexpert lassen sich thermische Fehler bei der Spritzgießverarbeitung inline bei ihrer Entstehung auf der Website detektieren.

In Kombination mit der Software „PI Connect“ erfolgt die Übertragung der Daten zu IR-Thermo Control. Auf dieser Basis kommen Einrichter, Verfahrenstechniker und Qualitätsverantwortliche schnell, sicher und zielführend zu qualitativ guten Bauteilen bei möglichst kurzen Zykluszeiten. Die erreichten Zeit- und Energieeinsparungen führen zu einer Senkung der Stückkosten bei der Produktion der Formteile.

Häufigste thermische Probleme und deren Ursachen

Erscheinungsbild Thermische Problemzuordnung Häufigste Ursache
Dimensionsprobleme, mangelnde mechanische Eigenschaften Zu hohe Temperaturabweichungen an der Werkzeugwandung Asymetrisches Temperierkanallayout, unzureichende Wärmeabfuhr, Überbrücken von Temperierkanälen
Formteilverzug Zu hohe Temperaturabweichungen an der Werkzeugwandung, partiell oder über das  gesamte Formteil Asymetrisches Temperierkanallayout, unzureichende Wärmeabfuhr, Überbrücken von Temperierkanälen
Oberflächenmarkierungen durch Glanz- und Mattstellen, Gratbildung Thermische Abformungen von Einsätzen und Auswerferstiften, Domen, Retainern, Verrippungen und Durchbrüchen Mangelhafte Wärmeabfuhr, nicht ausreichende Isolierung von Heißkanalsystemen und HK-Düsen, nicht temperierte Formteilpartien
Deutlich zu lange Kühlzeiten/Zykluszeiten Mangelhaft ausgelegte Werkzeugtemperierung, hohe Druckverluste innerhalb des Temperiersystems, Hotspots auf dem Formteil Verstopfte Kühlkanäle, mangelhafter technischer Zustand der Temperier- und Kühlgeräte, aggressiver Wasserzustand, nicht oder nicht ausreichend behandeltes Wassser



Optris InfrarotkameraDas IR-Thermo Control System liefert diese wichtigen Daten und zeigt kurzzeitig auftretende Effekte und auch Trends wie beispielsweise eine schleichende Temperaturerhöhung im Serienprozess. Die einfache Installation innerhalb von 5 Minuten an jeder beliebigen Spritzgießmaschine ermöglicht eine maximale Flexibilität und Verfügbarkeit des Systems.

Temperaturabweichung über Referenzbildmethode

Die prozessorientierte Benutzerführung erleichtert die Definition von Kontrollgrenzen und liefert Temperaturabweichungen automatisch über eine Referenzbildmethode. Damit werden auftretende Unterschiede sofort sichtbar. Das Qualitäts-Modul IR-Thermo Control erstellt in jedem Zyklus ein Bild des Formteils. Vom ersten GUT-Teil wird ein Referenzbild generiert.

Jede folgende Aufnahme wird mit dem Referenzbild verglichen. Kommt es an einer beliebigen Stelle zu einer Abweichung, wird ein Alarm ausgegeben. Diese Technologien finden z. B. Anwendung im 2K-Spritzgießen sowie bei der Kombination Schaum-/Kompaktspritzgießen (Krallmann Pilot Werkzeug GmbH).

Optris thermisch optimiert


In einem weiteren Beispiel aus dem Automotiv-Bereich werden im Prozess auftretende Störungen direkt sichtbar. Die folgende Anwendung zeigt eine während der Fertigung auftretende thermische Schwachstelle in der Weise, dass der linke Bereich (Bild links) gegenüber dem rechten eine geringere Oberflächentemperatur aufweist. Dies führte dazu, dass das Bauteil um nahezu 2,5 mm kürzer gefertigt wurde. Die Ursache für die Dimensionsabweichung lag daran, dass der erforderliche Nachdruck nicht wirksam werden konnte. Die Werkzeugtemperierung wurde daraufhin in diesem Bereich angepasst und somit optimiert (Bild rechts).

Kein anderes technisches Instrument fördert so deutlich thermische Unzulänglichkeiten zu Tage wie das plug and work-System IR-Thermo Control. Für jeden verständlich werden beispielsweise zu hohe Temperaturdifferenzen an Spritzgießteilen und Werkzeugen angezeigt. Damit gehört das bisherige Hand- auflegen zur Ortung heißer, warmer oder kalter Zonen auf dem Bauteil oder der Werkzeugoberfläche endgültig der Vergangenheit an.

Spezieller Wellenlängenbereich reduziert Messfehler unter bis zu 2000 °C

Optris Messfehler28.04.2017 | Die neue Wärmebild Kamera PI 05M von Optris hat einen durchgängigen Messbereich von 900° bis 2000 °C. Sie hat eine Auflösung von 764 x 480 Pixel und misst im Wellenlängenbereich 500 bis 540 nm. Damit ergänzt sie die PI 1M mit einem Messbereich von 0,85 bis 1,1 µm und eignet sich für den Einsatz in der Metallindustrie. Durch den speziellen Spektralbereich minimiert sie Messfehler bei unbekannten oder sich verändernden Emissionsgraden.

„Mit der PI 05M haben wir eine weitere kompakte Wärmebildkamera für die weltweite Metallindustrie entwickelt, die sich speziell für die Temperaturmessung von Metallschmelzen bestens eignet“, erklärt Dr.-Ing. Ulrich Kienitz, CEO der Optris GmbH.

Mit der PI 05M lassen sich Oberflächen bis 2000 °C messen – und das durchgängig ab 900 °C. Mit einer Bildfrequenz von 1 kHz kann bei einer optischen Auflösung von 72 x 56 Pixel gemessen werden, wobei dieser Bereich von über 4000 Pixeln frei positionierbar ist. Zusätzlich gibt es auch einen direkten Echtzeit-Analog-Ausgang mit einer ebenfalls frei positionierbaren 8 x 8-Pixel-Region. Diese Möglichkeiten bieten eine optimale Anpassung an die jeweilige Anwendung.


Wärmebildkamera Neuheiten für industrielle Anwendungen


Die Kamera misst Infrarotstrahlung im Spektralbereich zwischen 500 und 540 nm und eignet sich damit für alle Laserbearbeitungsprozesse, da Wärmestrahlung oberhalb 540 nm sehr gut geblockt wird. Die im Metallbereich üblichen Dioden-Laser im Bereich 900 bis 1030 nm oder der Nd:YAG-Laser bei 1064 nm haben somit keinen störenden Einfluss auf die Messung. Die Kamera arbeitet hier problemlos ohne zusätzliche Filter. Grundsätzlich hat diese kurzwellige Messung von Metalloberflächen den Vorteil, dass Messfehler bei unbekannten oder sich verändernden Emissionsgraden stark minimiert werden.

Zeilenkamera für die Produktion von Glasscheiben und Behälterglas


28.09.2016 | Für die Glasindustrie präsentiert Optris die Wärmebildkamera 640 G7. Durch ihren 7,9 µm-Filter eignet sie sich für die Messung von Glas und bietet durch die VGA-Auflösung noch mehr Anwendungsmöglichkeiten. Die Software „PI Connect“ ermöglicht eine Nutzung als Zeilenkamera, was elementar ist bei der Temperaturkontrolle von Glasbändern und -scheiben.

In der Glasindustrie ist die Temperatur-Kontrolle von entscheidender Bedeutung und wird in fast allen Prozess-Schritten durchgeführt. In abgeschlossenen und heißen Bereichen lassen sich Temperaturen teilweise nur mittels Raumfühler bestimmen. Die kompakten Infrarot-Thermometer und -kameras ermöglichen den Einsatz auch in beengten Umgebungen mit hohen Temperaturen. Die Kamera wird im Abkühlprozess bei der Flachglasherstellung ebenso eingesetzt wie bei der Behälterglasproduktion.

Bei der exakten Messung von Temperaturen ist der Emissionsgrad ein wesentlicher Faktor. Glas weist im langwelligen Bereich Emissionsgrade von ca. 0,85 auf. Bei höheren Prozess-Temperaturen misst man es typischerweise bei 5,0 µm oder auch 7,9 µm, da in diesen Spektralbereichen der Emissionsgrad ≥0,95 beträgt. Der wesentliche Vorteil von 7,9 µm ist zusätzlich die geringere Winkelabhängigkeit des Emissionsgrades.

Outdoor Schutzgehäuse für Infrarotkameras in staubiger und feuchter Umgebung

17.06.2016 | Zusätzlich zu den Kühlgehäusen bietet Optris nun auch eigens konzipierte Schutzgehäuse für den Outdoor-Bereich an. Die Infrarotkameras der Optris PI-Serie können somit ganzjährig im Außenbereich unter rauen Bedingungen eingesetzt werden. Als Besonderheit verfügt das Outdoor-Schutzgehäuse über einen Freiblasvorsatz. Über den ebenfalls in das Gehäuse integrierbaren USB-Server Gigabit lassen sich weite Außenbereiche in das Leitsystem einbinden.

Das Outdoor-Schutzgehäuse ist mit dem Schutzgrad IP 66 klassifiziert und besteht aus robustem Stahlblech. Durch das antireflexbeschichtete Germanium-Fenster bzw. eine belastbare Schutzfolie ist die Kameralinse effektiv vor äußeren Einflüssen geschützt. Zusätzlich ist das Outdoor-Schutzgehäuse mit einem Freiblasvorsatz ausgestattet, der das Schutzfenster kontinuierlich vor Verunreinigungen schützt und die Wärmebildkameras somit auch in staubigen und feuchten Umgebungen arbeiten lässt.

Durch das in ein Abus-Gehäuse integrierte PTC-Heizelement, das sich bei Temperaturen unter 15 °C automatisch einschaltet, sowie durch die Lüftereinheit, die eine gleichmäßige Temperaturverteilung gewährleistet, wird die Wärmebildkamera stets auf optimaler Betriebstemperatur gehalten. Daraus ergibt sich ein Einsatzbereich von -40° bis +30 °C. Über den ebenfalls integrierbaren USB-Server Gigabit können die Online-USB-Kameras auf Ethernet umgesetzt und somit über weite Strecken in ein Prozess-System integriert werden. Die Maße des Gehäuses belaufen sich auf 390 x 150 x 112 m.

Wärmebildkamera mit Teleoptik für kleine Objekte in großer Entfernung

Optris Teleoptik21.04.2016 | Die VGA Wärmebildkamera PI 640 von Optris wurde um ein weiteres Wechselobjektiv ergänzt. Für die unterschiedlichen Messaufgaben und Ansprüche der Kunden stehen nun vier Objektive zur Verfügung. Zusätzlich zu den 33°, 60° und 90° Optiken können Messungen nun auch mit einem 15° Teleobjektiv durchgeführt werden.

Die PI 640 ist branchenübergreifend weltweit im industriellen Einsatz. Neben der zu messenden Oberfläche ist die Größe des Messflecks von entscheidender Bedeutung. Das Tele-Objektiv ermöglicht nun die Temperaturmessung extrem kleiner Objekte aus größeren Entfernungen. Beispielsweise kann die Wärme Bildkamera in einem Abstand von 5 m die exakte Temperatur von 6 mm2 kleinen Objekten messen.

Die Objektive wurden in Deutschland konzipiert und entwickelt. Die verschiedenen Komponenten, darunter die im langwelligen Infrarotmessereich (LWIR) üblichen Germanium-Linsen, werden am Berliner Unternehmenssitz gefertigt bzw. zusammengesetzt sowie die jeweilige Optik auf die Wärmebildkameras kalibriert. Die lizenzfreie Software ist im Lieferumfang enthalten.

1800 heiße Grad Celsius für Metalle - Messestatement

15.04.2015 | Dr.-Ing. Ulrich Kienitz, Geschäftsführer der Optris GmbH, Berlin, präsentiert uns auf der Hannover Messe 2015 die Neuentwicklungen der Infrarot-Technik.



Wärmebildkamera verhindert Verbreitung von Ebolafieber

Waermebildkamera Ebola Fieber

19.09.2014 | Virusepidemien wie das H1N1-Virus 2009/2010 und das Ebolavirus 2014 sind hochgefährlich und sorgen für eine weltweite Nachfrage nach geeigneten Screening-Techniken, die eine schnelle und kontaktfreie Erkennung von potentiell an Fieber erkrankten Reisenden ermöglichen. Optris bietet mit ihrer Wärmebildkamera „PI 160“„PI 160“ ein kostengünstiges und einfach zu handhabendes Kontrollsystem zur Erkennung von Personen mit erhöhter Körpertemperatur.

„An Orten mit hoher Personenkonzentration wie Flughäfen können die Menschen schnell und flächendeckend gescannt werden, um im Verdachtsfall diskret zur Einzeluntersuchung herausgezogen zu werden“, erklärt Dr.-Ing. Ulrich Kienitz, Geschäftsführer der Optris GmbH, die Vorteile der Anwendung.

Das Gesamtsystem besteht aus der schnellen Wärmebildkamera PI 160 sowie dem umfangreichen Softwarepaket „PI Connect“. Die HighTech-Geräte lassen sich leicht installieren, bedienen und sind mobil einsetzbar. Die Temperaturauflösung von 0,1 °C erkennt die kleinsten Temperaturveränderungen, die einen automatischen Alarm generieren.



Wärmebildkamera mit Sicherheitsfahrschaltung für die Prozessautomation

10.11.2014 | Das neue Prozess-Interface (PIF) von Optris ermöglicht eine automatisierte Prozessüberwachung, bei der die Hardware der PI-Infrarotkameras mit allen Kabelverbindungen und die kostenfreie Analyse-Software „PI Connect“ im Betrieb permanent überwacht werden. Einzigartig auf dem Markt ist die Kontrolle des externen Rechners in diesem Überwachungsprozess. Die Entwickler haben dabei das Prinzip der Sicherheitsfahrschaltung, wie man es bei Eisenbahnfahrzeugen kennt, auf das Wärmebildkamerasystem übertragen.

Bei der Einbindung der Wärme Bildkameras in einen sicherheitsrelevanten, automatisierten Prozess muss eine kontinuierliche Prozessüberwachung im 24/7-Betrieb gewährleistet werden. Um dies sicherzustellen werden im industriellen PIF sechs Fail-Safe-Zustände überwacht: Fehlfunktion der Wärmebildkamera, Fehlfunktion der Software, Ausfall der Spannungsversorgung bzw. Unterbrechung der USB-Leitung, Ausfall der PIF-Spannungsversorgung, Unterbrechung des Verbindungskabels zwischen Kamera und PIF sowie ein Kabelbruch am Fail-Safe-Kabel. Ausgegeben werden diese über ein Relais, das an einer Steuerung, z. B. einer SPS, angebunden wurde. Angezeigt wird der Status zusätzlich am Gerät durch eine LED.

Zur Einbindung in den Prozess hat das industrielle Prozess-Interface 3 Analog-/ Alarmausgänge, 2 Analogeingänge, 1 Digitaleingang und 3 Alarmrelais. Dies ermöglicht die Überwachung mehrerer Messzonen im Field-of-View (FoV) der Kamera. Zusätzlich können Funktionen der Kamera aus der Ferne einfach gesteuert werden.

Kleinste Wärmebildkamera für Forschung und Entwicklung

09.04.2014 | Dr.-Ing. Ulrich Kienitz, Geschäftsführer der Optris GmbH, Berlin, stellt uns auf der Hannover Messe 2014 die kleinste Wärmebildkamera auf dem Markt vor, die sich bestens für F&E eignet. 



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 Temperaturunterschiede 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 bei leistungsstarken Kameras und unter idealen Bedingungen, kann die Reichweite auch mehrere Kilometer betragen.

 

 

Das könnte Sie auch interessieren...

Infrarotkamera optimiert Laser Powder Bed Fusion 3D Druck

Infrarotkamera optimiert Laser Powder Bed Fusion 3D Druck

Entdecken Sie die Vorteile des Laserschmelzens von Metallpulvern: Der 3D-Druck von Metallen erfreut sich wachsender...
Control Messe 2024 | Branche freut sich schon auf Stuttgart

Control Messe 2024 | Branche freut sich schon auf Stuttgart

Die alljährlich stattfindende Messe Control, organisiert von Schall Messen, fokussiert sich auf die Präsentation und...
Optische Messtechnik Know-how direkt vom Hersteller Optris

Optische Messtechnik Know-how direkt vom Hersteller Optris

Optris führt seine erfolgreiche Webinar Serie im Oktober fort. Nach einem praktischen Seminar über optische Messtechnik...
Alles über die Infrarotkamera Messtechnik lernen bei Optris

Alles über die Infrarotkamera Messtechnik lernen bei Optris

Mit den Begrifflichkeiten Wärmebilder, Auflösung, Temperatur, Thermografie, Kameras usw. beschäftigt sich alljährlich...
Webinar: Berührungslose Temperatur Messtechnik Metall

Webinar: Berührungslose Temperatur Messtechnik Metall

Optris führt die im April 2020 erfolgreich gestartete Webinarreihe für Anwender aus verschiedenen Industrien fort. Am 24...
IR Kamera zum Fieber messen detektiert Covid-19 Erkrankte

IR Kamera zum Fieber messen detektiert Covid-19 Erkrankte

Die Coronavirus Pandemie führt zu einem erhöhten Bedarf an Messtechnik, mit der sich die Körpertemperatur schnell und...

Autorenangabe
Lorenz-Oliver Riegel

Lorenz-Oliver Riegel ist PR + Content Spezialist bei der Optris GmbH, Berlin.