Xi 05M ETH – MeltScope

Der Optris Xi 05M ist eine kurzwellige Infrarotkamera, die Innovation, Erschwinglichkeit und Präzision bei der berührungslosen Wärmebildgebung anspruchsvoller Objekte bietet. Diese Infrarotkamera wurde für den Betrieb im kurzwelligen Infrarotbereich entwickelt (05M: 500–540 nm) und erfasst Messdaten für eine präzise Oberflächentemperaturanalyse von heißem Stahl, Eisen, Messing, Kupfer, Zinn, Kohlenstoff, Keramik und Halbleitern. Der Optris Xi 05M erfüllt die hohen Anforderungen verschiedener Industrien durch weite Temperaturmessbereiche bei erhöhten Temperaturen, außergewöhnliche Genauigkeit und anpassbare Sichtfeldkonfigurationen.

Messobjekte aus nicht reflektierenden Materialien weisen typischerweise eine hohe und stabile Emissivität auf, unabhängig von der Oberflächenstruktur, insbesondere in langwelligen Spektralbereichen. Metallische und reflektierende Materialien hingegen zeigen bei langen Infrarotwellenlängen eine geringe Emissivität. Diese geringe Emissivität im langwelligen Infrarotspektrum führt zu uneinheitlichen und unzuverlässigen Temperaturmessergebnissen.

Der kurzwellige Spektralbereich der Xi 05M MeltScope Infrarotkamera entspricht der maximalen Emissivität der meisten metallischen Materialien und ermöglicht eine präzise Temperaturfernmessung. Nach dem Planckschen Strahlungsgesetz wird bei kürzeren Wellenlängen deutlich mehr Infrarotstrahlung emittiert, wodurch der Einfluss von Emissivitätsschwankungen auf die Wiederholgenauigkeit der Messung reduziert wird. Daher sollte für die berührungslose Temperaturmessung reflektierender Materialien bei erhöhten Temperaturen die kürzestmögliche Wellenlänge verwendet werden, sofern der höhere Temperaturmessbereich dies zulässt. Die Xi 05M Infrarotkamera ist mit autonomer thermischer Hotspot-Erkennung ausgestattet, wodurch ihre Effektivität in Überwachungs- und Inspektionsanwendungen erhöht wird. Die in Deutschland entwickelte und gefertigte Xi 05M bietet im Vergleich zu langwelligen Infrarotkameras eine überlegene Präzision, Genauigkeit und Wiederholbarkeit.

Die Xi 05M Infrarotkamera bietet Wärmebildgebung mit mittlerer Auflösung bei 396 x 300 Pixeln und unterstützt Temperaturmessungen von 950 °C bis 2450 °C, ohne dass Teilbereiche erforderlich sind. Ihr hohes Verhältnis von Messabstand zu Messfleckgröße ermöglicht die präzise Erfassung von Temperaturdaten aus großen Entfernungen und übertrifft die optische Leistung moderner Pyrometer. Die motorisierte Fokusfunktion erlaubt eine ferngesteuerte und präzise Einstellung des Fokuspunktes auf Messobjekte.

Die industrielle Bauweise der Optris Xi 05M MeltScope gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb in anspruchsvollen industriellen Umgebungen und unterstützt Prozessingenieure bei der Erfassung präziser Infrarot-Temperaturmesswerte. Ihr kompaktes, robustes und wasserdichtes Design eignet sich sowohl für Festinstallationen als auch für montierte Konfigurationen und gewährleistet Langlebigkeit in verschiedenen Fertigungsumgebungen.

Mit Ethernet als primärer Schnittstelle ermöglicht die Optris Xi 05M eine nahtlose Verbindung zu Computern mit einer Bildfrequenz von 20 Hz für Vollbilder. Die USB-Schnittstelle, ebenfalls bei der Optris Xi 05M, nutzt Ethernet als primäre Schnittstelle und unterstützt eine Bildfrequenz von 20 Hz für Vollbilder. Eine USB-Schnittstelle, ebenfalls mit 20 Hz, ist für Teilbilder von 132 x 100 Pixeln verfügbar. Der autonome Betrieb reduziert den Bedarf an komplexer Softwareentwicklung und erleichtert die einfache Integration in Steuerungssysteme. Weitere Funktionen umfassen automatische Spot-Erkennung, direkten Analogausgang (0/4–20 mA) sowie Kompatibilität mit industriellen Feldbusprotokollen wie Ethernet/IP, Modbus TCP/IP, RS485 und Profinet. Diese Eigenschaften machen die Xi 05M für OEM-Anwendungen geeignet und vereinfachen die Integration in Industriemaschinen. Sie eignet sich für Forscher, die eine erschwingliche IR-Kamera mit einer leistungsstarken Softwareplattform für Wärmebildverarbeitung und Temperaturdatenerfassung suchen. Developer Kits stehen ebenfalls für Integratoren zur Verfügung, die anwendungsspezifische Softwarelösungen entwickeln.

Diese Funktionen verbessern die Fähigkeit der Infrarotkamera, präzise und zuverlässige Oberflächentemperaturmessungen in Anwendungen wie Qualitätskontrolle, Condition Monitoring sowie Forschung und Entwicklung bereitzustellen. Die Flexibilität der Xi 05M unterstützt die Integration in unterschiedliche industrielle Systeme und erhöht die Anpassungsfähigkeit an spezifische betriebliche Anforderungen. Ihre fortschrittlichen Funktionen etablieren die Optris Xi 05M als robuste und kosteneffiziente Lösung für fest installierte Infrarot-Bildgebung in industriellen Kontexten.

Die Xi 05M Infrarotkamera ist mit einer breiten Palette an Zubehör kompatibel, das für anspruchsvolle Umgebungsbedingungen entwickelt wurde. Dazu gehören ein wassergekühltes Gehäuse, das den Einsatztemperaturbereich auf 250 Grad Celsius erweitert, sowie Luftspülungen, die die Linse für kontinuierliche Messungen in staubigen Umgebungen sauber halten. Weitere Zubehörteile umfassen mechanische Befestigungsoptionen, elektrische Schnittstellen und Anschlusskabel.

Die Thermografie-Software optris PIX Connect ist im Lieferumfang enthalten und lizenzfrei. Alle Infrarotkameras werden mit der Thermografie-Software optris PIX Connect ausgeliefert, die speziell für die umfangreiche Dokumentation und Analyse von Wärmebildern entwickelt wurde. Die Windows-basierte PIX Connect Software ermöglicht es Anwendern, die Infrarotkameras an spezifische Anforderungen anzupassen. Sie analysiert Live- und aufgezeichnete Temperaturdaten und löst Alarmsignale für die Prozessintegration aus. Der Schlüssel zur optimalen Nutzung der Optris Infrarotkamera ist eine korrekte Konfiguration. Dazu gehören detaillierte gerätespezifische Einstellungen wie Bildfrequenz, Anpassung des Messbereiches, Einstellungen für die externe Kommunikation sowie USB-/Ethernet-Konfigurationen. Darüber hinaus ermöglicht PIX Connect Firmware-Updates und das Herunterladen von Konfigurationsdateien über das Internet. PIX Connect Optris bietet mehrere verschiedene SDKs für unsere Xi- und PI-Wärmebildkameras an. Abhängig von der verwendeten Plattform, der Infrarotkamera, der Programmiersprache und der Hardwareplattform können unterschiedliche Software-Schnittstellen genutzt werden: SDK Die Optris IRmobile App ermöglicht es Anwendern, ein Optris Infrarot-Pyrometer oder eine Infrarotkamera mit einem Android-Smartphone oder -Tablet einzurichten und in Betrieb zu nehmen. Dieses Tool ist besonders hilfreich bei der Inbetriebnahme und Ausrichtung des Sichtfeldes der Infrarotkamera oder bei der Anpassung der Konfiguration. Die App analysiert den Live-Infrarotbildstrom der angeschlossenen Infrarotkamera mit automatischer Heiß- und Kaltpunkt-Erkennung. Für Pyrometer wird ein Temperatur-Zeit-Diagramm oder das Videosignal angezeigt. Diese App funktioniert auf den meisten Android-Geräten mit Version 5.0+ mit einem USB-Anschluss, der USB-OTG (On The Go) unterstützt. Google Play

Kann ich der Temperaturmessung eines einzelnen Pixels vertrauen?

Aufgrund der beugungsbegrenzten Eigenschaften der Infrarotoptik sind die optische Auflösung und Bildqualität physikalisch begrenzt. Da die Abmessungen einzelner Pixel in derselben Größenordnung wie die Infrarot-Wellenlänge liegen, sollten Anwender sicherstellen, dass das Messobjekt größer als das MFOV der Kamera ist.

Wie schnell ist die Xi 05M Wärmebildkamera im autonomen Betrieb?

20 Hz

Wie konfiguriere ich die IP-Adressen für die Xi 05M Wärmebildkameras?

Verwenden Sie die PIXConnect-Software, um die Ethernet-Einstellungen und den autonomen Modus zu konfigurieren.

Unterstützt die Wärmebildkamera DHCP im Ethernet-Modus?

Nein, der Kamera muss eine statische IP-Adresse zugewiesen werden.

Benötige ich Software, um die Infrarotkamera zu betreiben?

Nein, die Infrarotkamera kann ohne Unterstützung eines Computers betrieben werden. Für Einrichtung und Konfiguration ist jedoch die Software PIXConnect erforderlich.

Kann ich die Xi 05M Wärmebildkamera für Metalle verwenden?

Ja. Die Xi 05M wurde speziell für heiße Metallobjekte entwickelt und optimiert.

Wie fokussiere ich die Wärmebildkamera?

Der motorisierte Fokus kann mit der PIXConnect-Software eingestellt werden. Klicken Sie in der PIXConnect-Software in der Symbolleiste auf die Schaltfläche „distance“ und verwenden Sie den Schieberegler.

Wo wird die Xi 05M Wärmebildkamera hergestellt, und enthält sie Speicherkomponenten, die außerhalb der USA oder der Europäischen Union bezogen werden?

Die Xi 05M wird in Berlin, Deutschland, entwickelt, hergestellt und kalibriert. Einige elektronische Komponenten können außerhalb der EU oder der USA bezogen werden. Wichtig ist jedoch, dass die Xi 05M keine Wärmebilder oder Temperaturwerte in nichtflüchtigem Speicher speichert. Die Xi 05M speichert vollständige Wärmebilder, Thermovideos (.ravi-Dateien) und Temperaturwerte ausschließlich auf dem kundenseitigen PC, auf dem die für den Betrieb der Kamera erforderliche PIX Connect Software läuft. Die Kamera verwendet Speicherkomponenten in der Kameraelektronik, die außerhalb der EU oder der USA bezogen werden können, um ein Referenzbild (auch Dunkelbild genannt) des Non-Uniformity-Correction-Paddles bzw. der Flagge sowie einige Referenztemperaturen zur Korrektur von Temperaturdrift zu speichern. Alle diese Speicherelemente werden gelöscht, sobald die Stromversorgung des Kamerakopfes unterbrochen wird.

Kann die Xi 05M Wärmebildkamera ohne Verbindung zu einem Computer betrieben werden?

Die Xi 05M kann die Temperatur autonom ohne Computer berechnen. Die Temperaturdaten können entweder über die USB- oder Ethernet-Schnittstelle übertragen oder über die Prozessschnittstelle ausgegeben werden. Feldbuskommunikation ist ebenfalls verfügbar.

Kann die Xi 05M Wärmebildkamera Temperaturinformationen von Spots oder Bereichen an meine SPS senden?

Die Xi 05M kann Temperaturinformationen oder Temperaturalarme über die Process-Interface-Verbindung auf der Rückseite der Kamera senden. Ein Kabel mit integrierter Elektronik und Klemmleiste ist im Lieferumfang der Kamera enthalten. Es kann in der PIX Connect Software als Analogeingang (AI) und Digitaleingang (DI) zur Steuerung der Wärmebildkamera oder als Analogausgang (AO) zur Prozesssteuerung programmiert werden. Der Signalpegel beträgt immer 0–10 V (DI = 24 V). Optional ist außerdem eine industrielle Prozessschnittstelle erhältlich, die bis zu drei unabhängige Temperaturwerte oder Alarme an eine kundenseitige SPS übertragen kann. USB-RS485-Adapter sind für Anwendungen verfügbar, bei denen mehr als drei Bereiche ausgegeben werden sollen.

Welche Bittiefe haben unsere Kameras?

Die Bittiefe unserer Kameras beträgt 14 Bit. Die Daten haben 16 Bit, aber nur 14 Bit werden für die Temperaturdaten verwendet, die anderen 2 Bit bleiben ungenutzt.

Welche zugehörigen Artikelnummern gibt es für dieses Produkt?

OPTXI05MO14T245

Welche Bittiefe haben unsere Kameras?

Die Bittiefe unserer Kameras beträgt 14 Bit. Die Daten haben 16 Bit, aber nur 14 Bit werden für die Temperaturdaten verwendet, die anderen 2 Bit bleiben ungenutzt.

Können wir die rohen ADU-Daten der Kamera an eine andere kommerzielle Software zur Verarbeitung senden?

Grundsätzlich geben wir keine Informationen zu Rohdaten heraus. Die einzige Möglichkeit besteht darin, über das Connect SDK die ADU-Werte der Kamera als Matrix auszugeben. Diese ADU-Werte sind jedoch nicht interpretiert. Die Kameras können Temperaturinformationen und Farbinformationen zur Verarbeitung an eine andere kommerzielle Software senden.

Ändert das Umschalten des Modus von Temperature auf ADU im Connect SDK die Darstellung des Bildes?

Nein, die Darstellung des Bildes ändert sich nicht. Sie können dies in den mit der PIXConnect-Software bereitgestellten Softwarebeispielen sehen (siehe Menü HELP => Connect SDK => Examples). Unter dem Konfigurationsmenü => External communication => ConnectSDK können Sie den Modus von „Temperatures“ auf „ADU“ ändern. Dies hat keinen Einfluss auf das angezeigte Bild.

Unser Unternehmen entwickelt und liefert Kamerasysteme für Stahlherstellungsprozesse und prüft verschiedene Kameratypen. Würden Sie für diese Anwendung langreichweitige, nahinfrarote oder kurzwellige Infrarotmodelle empfehlen?

Für Stahlherstellungsprozesse empfehlen wir kurzwellige Infrarotkameras wie die PI 1M Kamera, PI 08M Kamera, PI05M Kamera, Xi1M Kamera oder Xi 05M Kamera. Verwenden Sie die möglichst niedrigste Wellenlänge bzw. den möglichst niedrigsten Spektralbereich!

Nach dem Verbinden der Optris Xi410 über Ethernet mit PIX Connect erhalte ich einen „frame timeout“-Fehler und das Infrarotbild erscheint überhaupt nicht. Die Kamera hat die richtige IP-Adresse und antwortet auf Ping. Wodurch könnte das verursacht werden?

Gehen Sie zu Einstellungen/Kamera oder suchen Sie nach „camera“ und aktivieren Sie dann die Schaltfläche „allow apps to access your camera“.

Welche Optris Infrarotkameras unterstützen die Integration mit Machine-Learning-Frameworks? Stellen sie über SDK/API (z. B. das OTC SDK) Zugriff auf rohe Wärmebilddaten bereit, sodass Entwickler eigene ML-Modelle für Aufgaben wie Segmentierung, Klassifizierung oder prädiktive thermische Analyse anwenden können?

Die IR-Kameras stellen keinen Zugriff auf rohe Wärmebilddaten bereit. Sie erhalten die Temperaturdaten über das SDK (OTC SDK) von der Kamera in Ihren Prozess.

Welche Optris Infrarotkamera eignet sich am besten zur Temperaturmessung bei Schweißprozessen?

• Die Wahl der richtigen Optris Infrarotkamera hängt vom Temperaturbereich und von der Art des Schweißprozesses ab.
• Für Kunststoffschweißen kann eine PI/Xi LT Kamera verwendet werden (8–14 µm).
• Für Metall (z. B. Stahlanwendungen) sollte eine kurzwellige Kamera wie PI 1M/08M/05M, Xi 1M oder Xi05M verwendet werden (0,85–1,1 µm, 780–820 µm, 500–540 µm).
• Für Laserschweißanwendungen bietet Optris IR-Kameras mit Sperrfilter an.

Ist Ihre Infrarotkamera langwellig (LWIR) oder kurzwellig (SWIR/MWIR)? Wie hoch ist die typische Bildfrequenz? Wie groß ist das IFOV (instantaneous field of view / Pixelgröße)? Und erfolgt die Verbindung zum PC über USB oder welche anderen Plattformen/Schnittstellen werden unterstützt (z. B. Ethernet etc.)?

Optris bietet verschiedene Arten von IR-Kameras mit unterschiedlichen Wellenlängen an. Hier finden Sie eine Übersicht über die verschiedenen Kameratypen hinsichtlich Spektralbereiche, typischer Bildfrequenzen und Schnittstellenversionen (USB oder Ethernet (ETH)): Langwellige (LWIR) Kameras (Spektralbereich 8–14 µm):

• PI400i LT (80 Hz, umschaltbar auf 27 Hz)
• PI450i LT (80 Hz, umschaltbar auf 27 Hz)
• PI640i LT (32 Hz, 640×120 px @ 125 Hz)
• Xi80 LT ETH (50 Hz)
• Xi400 LT USB (80 Hz, umschaltbar auf 27 Hz)
• Xi410 LT ETH (25 Hz über Ethernet, 4 Hz über USB)
• Xi640 LT USB (32 Hz)

Langwellige (LWIR) Kameras (Spektralbereich 7,9 µm):

• PI450iG7 (80 Hz, umschaltbar auf 27 Hz)
• PI640iG7 (32 Hz, 640×120 px @ 125 Hz)

Mittelwellige (MWIR) Kameras (Spektralbereich 3,9 µm):

• Xi320MT (30 Hz)

Kurzwellige (SWIR) Kameras:

• PI1M (0,85–1,1 µm), 32 Hz (382×268 px @ 80 Hz, umschaltbar auf 27 Hz / 72×56 px / 764×8 px @ 1 kHz)
• PI08M (780–820 nm), 32 Hz (382×268 px @ 80 Hz, umschaltbar auf 27 Hz / 72×56 px / 764×8 px @ 1 kHz)
• PI05M (500–540 nm), 764×480 px @ 32 Hz / 382×288 px @ 80 Hz (umschaltbar auf 27 Hz) / 72×56 px / 764×8 px @ 1 kHz
• Xi1M ETH (0,85–1,1 µm), 396×300 px, 20 Hz, 396×8 px (autonom: 396×1 px), 500 Hz, Ethernet, USB 2.0 (nur 20 Hz), autonomer Betrieb
• Xi05M ETH (500–540 nm), 396×300 px, 20 Hz, 396×8 px (autonom: 396×1 px), 500 Hz, Ethernet, USB 2.0 (nur 20 Hz), autonomer Betrieb

Für die Kameras Xi 80 / 410 / 05M / 08M sind folgende digitale Schnittstellen-Kits verfügbar:

• Ethernet TCP/IP / Modbus TCP Interface Kit
• EtherNet/IP Interface Kit
• Profinet Kit

• Infrarotkamera Xi 05M
• Ethernet / PoE Kabel (1 m)
• USB Kabel (1m)
• IO Kabel für output/input (1 m) mit Klemmblock
• Haltewinkel mit Mutter
• Software optris PIX Connect
• Quick Start Guide