PI 08M

Die Optris PI 08M ist eine kurzwellige Infrarotkamera, die fortschrittliches Design, Kosteneffizienz und Messpräzision vereint. Sie ist für die berührungslose Wärmebildgebung komplexer Objekte im Spektralbereich von 0,78 bis 0,82 μm optimiert. Das Gerät wurde entwickelt, um genaue Oberflächentemperaturdaten für metallbasierte additive Fertigungsprozesse zu erfassen, die Nahinfrarot-(NIR)- und Kohlendioxid-(CO2)-Laser verwenden. Ihr breiter Temperaturmessbereich, ihre hohe Genauigkeit und konfigurierbare Sichtfeldoptionen ermöglichen es der PI 08M, die hohen Anforderungen verschiedener Industriebereiche zu erfüllen.

Nicht reflektierende Materialien weisen im Allgemeinen eine gleichmäßige Emissivität auf, insbesondere in langwelligen Infrarot-Spektralbereichen. Metallische und reflektierende Materialien zeigen bei diesen Wellenlängen dagegen eine niedrige Emissivität, was zu weniger zuverlässigen Temperaturmessungen führt. Die kurzwellige Detektionsfähigkeit der PI 08M Infrarotkamera entspricht dem Emissionsmaximum der meisten Metalle und verbessert dadurch die Zuverlässigkeit berührungsloser Temperaturbewertungen. Darüber hinaus zeigt das Plancksche Strahlungsgesetz, dass kurzwellige Infrarotbereiche höhere Strahlungsanteile emittieren, wodurch der Einfluss von Emissivitätsschwankungen auf die Wiederholbarkeit der Temperaturmessungen reduziert wird.

Für präzise Temperaturmessungen reflektierender Materialien bei hohen Temperaturen werden kurzwellige Infrarotkameras wie die PI 08M empfohlen. Diese Kamera wird in Deutschland gefertigt, ist für anspruchsvolle industrielle Anwendungen ausgelegt und bietet im Vergleich zu langwelligen Alternativen eine höhere Präzision, Genauigkeit und Wiederholbarkeit.

Mit einem Spektralbereich und einer kontinuierlichen Messfähigkeit von 575 °C bis 1900 °C eignet sich die kompakte Infrarotkamera für die meisten NIR- und CO2-Laserbearbeitungsanwendungen. Ihr hohes Distanz-zu-Messfleck-Verhältnis ermöglicht genaue Temperaturmessungen aus größeren Entfernungen.

Die Infrarotkamera bietet mehrere Bildfrequenzen und Teilbildkonfigurationen, um unterschiedliche Anwendungsanforderungen zu erfüllen. Bei einer Auflösung von 764 x 480 Pixeln erreicht sie eine Bildfrequenz von 32 Hz für detaillierte Bildgebung. Bei 382 x 288 Pixeln steigt die Bildfrequenz auf 80 Hz, was für die Überwachung schnell bewegter Objekte geeignet ist. Für Anwendungen, die eine schnelle Temperaturerfassung erfordern, arbeitet die Kamera mit 1 kHz bei einer Auflösung von 72 x 56 Pixeln.

Die Wärmebildkamera unterstützt außerdem einen breiten Teilbildmodus von 764 x 8 Pixeln bei 1 kHz, der für Line-Scanning-Anwendungen vorteilhaft ist. Diese Funktion ermöglicht eine präzise Temperaturüberwachung entlang einer kontinuierlichen Linie und unterstützt eine Vielzahl industrieller und wissenschaftlicher Anwendungen.

Die Infrarotkamera wird über eine USB-Schnittstelle mit einem Computer verbunden und lässt sich dadurch einfach in bestehende Systeme integrieren. Die Optris PI 08M bietet über die PIX Connect Softwarelizenz Zugriff auf erweiterte Softwarefunktionen wie Line Scanning und Image Merging. Diese Software ist wesentlich für Forscher und Prozessingenieure, die eine kosteneffiziente Infrarotkamera mit einer umfassenden Plattform zur Wärmebildverarbeitung und Temperaturdatenerfassung benötigen. Für Integratoren, die kundenspezifische Softwarelösungen für spezielle Anwendungen entwickeln, sind außerdem Developer Kits verfügbar.

Die PI 08M Infrarotkamera ist mit einer Vielzahl von Zubehörteilen kompatibel, die für den Einsatz in rauen Umgebungen entwickelt wurden. Dazu gehören ein wassergekühltes Gehäuse, das den Betriebstemperaturbereich der Kamera auf 315 °C erweitert, sowie Luftspülungen, die die Sauberkeit der Linse erhalten und eine kontinuierliche Temperaturmessung in staubigen Umgebungen sicherstellen.

Weitere Merkmale umfassen mechanisches Montagezubehör, elektrische Schnittstellen und Verbindungskabel und bieten damit ein umfassendes Zubehörpaket. Diese Kompatibilität erhöht die Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit der PI 08M und unterstützt die Integration in unterschiedliche Systeme und Anwendungen.

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 von Infrarotoptiken sind die optische Auflösung und die Bildqualität physikalisch begrenzt. Da die Abmessungen der einzelnen Pixel im gleichen Bereich wie die Infrarotwellenlänge liegen, sollten Anwender sicherstellen, dass das Messobjekt größer ist als das MFOV der Kamera.

Wie fokussiere ich die Wärmebildkamera?

Ältere Versionen der Kamera verfügen über einen zusätzlichen Objektivtubus mit Schutzfenster. Bitte entfernen Sie den Objektivtubus und fokussieren Sie die Optik durch Drehen des Objektivs.

Kann ich die PI 08M Wärmebildkamera bei Metallen einsetzen?

Ja. Die PI 08M ist speziell für heiße Metallobjekte entwickelt und optimiert.

Kann die PI 08M Wärmebildkamera mit mehr als einem Objektiv kalibriert werden?

Für die PI 08M stehen sechs verschiedene Objektivoptionen zur Verfügung; jedes davon kann die an der Wärmebildkamera installierte Optik ersetzen. Jede Optik dämpft Infrarotsignale in unterschiedlichem Maß und muss zusammen mit der Kamera kalibriert werden, um genaue Temperaturmessungen zu liefern. Daher ist es sinnvoll, zukünftige Optikanforderungen im Voraus zu berücksichtigen und diese bereits in die Erstbestellung der Kamera aufzunehmen.

Kann ich später ein weiteres Objektiv kaufen, wenn ich bei meiner ersten PI 08M Infrarotkamera nicht mehr als eine Infrarotlinse bestelle?

Ja. Optris führt regelmäßig nachträgliche Kalibrierungen von Infrarotobjektiven durch. Sie müssen Ihre Wärmebildkamera jedoch an Optris zurücksenden, damit die dämpfenden Effekte des neuen Objektivs während des Kalibrierprozesses korrekt berücksichtigt werden können.

Wie lade ich unterschiedliche Kalibrierdateien, wenn ich die Optik wechsle?

Kalibrierdateien für jede Optikkombination Ihrer PI 08M sind auf den Optris Servern verfügbar und werden auf Ihren PC geladen, wenn dieser mit dem Internet verbunden ist und der Ladevorgang gestartet wird. Zusätzlich wird mit der Infrarotkamera ein USB-Stick mit der Software und den Kalibrierdateien geliefert.

Wo wird die PI 08M Wärmebildkamera hergestellt, und enthält sie Speicherkomponenten, die außerhalb der USA oder der Europäischen Union bezogen werden?

Die PI 08M wird in Berlin, Deutschland, entwickelt, gefertigt und kalibriert. Einige elektronische Komponenten können außerhalb der EU oder der USA bezogen werden. Wichtig ist jedoch, dass die PI 08M keine Wärmebilder oder Temperaturwerte in nichtflüchtigem Speicher speichert. Die PI 08M speichert vollständige Wärmebilder, Wärmevideos (.ravi-Dateien) und Temperaturwerte ausschließlich auf dem Kunden-PC, auf dem die für den Betrieb der Kamera erforderliche PIX Connect Software installiert ist. Die Wärmebildkamera verwendet Speicherkomponenten innerhalb der Kameraelektronik, die außerhalb der EU oder der USA bezogen werden können, um ein Referenzbild (auch Dark Picture genannt) des Shutters bzw. Flags für die Nichtuniformitätskorrektur sowie einige Referenztemperaturen zur Korrektur von Temperaturdrift zu speichern. Alle diese Speicherelemente werden gelöscht, sobald die Stromversorgung des Kamerakopfes abgeschaltet wird.

Verfügt die PI 08M über WLAN oder andere Kommunikationsmöglichkeiten?

Die PI 08M Wärmebildkamera verfügt über keine elektronischen Komponenten, die eine externe Kommunikation ermöglichen.

Kann die PI 08M Wärmebildkamera ohne Verbindung zu einem Computer betrieben werden?

Die PI 08M Wärmebildkamera muss mit einem PC verbunden sein, auf dem die Optris PIX Connect Software installiert ist, um Wärmebilder und berührungslose Temperaturmessungen zu erzeugen. Durch den Verzicht auf Verarbeitung im Kamerakopf und die Nutzung der PC-Rechenleistung kann der Kamerakopf kleiner ausgeführt und die zulässige Umgebungstemperatur erhöht werden. Ein autonomer Betrieb (ohne PC) wird von Optris Xi-Serien-Infrarotkameras unterstützt.

Kann die PI 08M Wärmebildkamera Temperaturinformationen von Messpunkten oder Bereichen an meine SPS senden?

Die PI 08M Wärmebildkamera kann Temperaturinformationen oder Temperaturalarmmeldungen über den Process-Interface-Anschluss auf der Rückseite der Kamera senden. Ein Kabel mit integrierter Elektronik und Klemmenblock ist im Lieferumfang der Wärmebildkamera 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 ein Industrial Process Interface erhältlich, das bis zu drei unabhängige Temperaturwerte oder Alarme an eine kundenseitige SPS ausgibt. Für Anwendungen mit Ausgabebedarf für mehr als drei Bereiche sind USB-RS485-Adapter verfügbar.

Wie hoch ist die Bit-Tiefe unserer Kamera?

Die Bit-Tiefe unserer Kameras beträgt 14 Bit. Die Daten liegen mit 16 Bit vor, jedoch werden nur 14 Bit für die Temperaturdaten verwendet; die übrigen 2 Bit bleiben ungenutzt.

Welche zugehörigen Artikelnummern gibt es für dieses Produkt?

OPTPI08MO27T190, OPTPI08MO41T190, MEPPI08MO27T190, MEPPI08MO41T190

Ich habe eine PI 640i und möchte sie mit dem USB-Kabel verbinden. Was kann ich tun, wenn ich in der Software kein Signal erhalte?

• Prüfen Sie im WINDOWS-Gerätemanager, ob der USB-Treiber korrekt erkannt wurde.
• Gehen Sie zu Einstellungen/Kamera oder suchen Sie nach „Kamera“ und aktivieren Sie dann die Option „Apps den Zugriff auf Ihre Kamera erlauben“. Dies kann aufgrund eines Windows-Updates erforderlich sein.
• Wenn Sie in der PIXConnect-Software einen schwarzen Bildschirm sehen, kann dies an einer schwachen Leistung Ihres Grafikchips oder an der Hardwarebeschleunigung liegen. Reduzieren Sie in diesem Fall die Bildschirmauflösung des Monitors.
• Prüfen Sie das USB-Kabel sowie die Steckerkontakte an Kamera- und PC-Seite.
• Versuchen Sie einen anderen USB-Port am PC oder – falls verfügbar – einen anderen PC, um auszuschließen, dass das USB-Kabel ein Problem hat.
• Möglicherweise ist die USB-Stromversorgung des PCs, an dem die Kamera betrieben wird, zu schwach.
• Ein zu langes USB-Kabel, ein nicht von Optris bereitgestelltes USB-Kabel oder ein USB-Verlängerungskabel kann der Grund dafür sein, dass die PIXConnect-Software kein Signal erhält.
• Verwenden Sie einen PC, auf dem Sie Administratorrechte haben, oder sprechen Sie mit Ihrem lokalen Administrator.

Ich verwende das SDK, um SimpleViewer unter Linux auszuführen, und habe PI Connect auf Windows installiert. Nach der Kalibrierung erscheint das Wärmebild vollständig schwarz und zeigt einen falschen Temperaturwert von 257 °F an. Welche Einrichtungs- oder Kalibrierungsschritte könnte ich übersehen haben, damit dies korrekt funktioniert?

• Bezüglich der schwarzen Anzeige in der PIXConnect-Software: Dies kann durch eine schlechte Leistung Ihres Grafikchips verursacht werden, z. B. durch die Hardwarebeschleunigung. Reduzieren Sie die Bildschirmauflösung Ihres Monitors oder – wenn möglich – die Hardwarebeschleunigung.
• Stellen Sie die Optimierung auf „Performance“ und entfernen Sie das Häkchen bei „High Speed temperature calculation“

Unterstützt die PI 640i externes Triggern? Kann ich konkret einen Relaisausgang oder den Digitalausgang einer Steuerung verwenden, um die Bildaufnahme der Kamera auszulösen?

• Ja, die PI 640i Kamera unterstützt über die PIXConnect-Software ein externes Triggern zur Aufnahme eines Bildes.
• Sie können über das Process Interface (PIF) ein analoges Eingangssignal oder ein digitales Eingangssignal verwenden, um die Kamera zu triggern.
• Im Konfigurationsmenü unter den PIF-Einstellungen können Sie das Spannungssignal für das analoge Signal zum Triggern der Kamera festlegen oder die Flankenbedingungen für das digitale Signal definieren, um die Kamera auszulösen.
• Eine weitere Möglichkeit, einen Snapshot über den Digitalausgang einer Steuerung auszulösen, ist die serielle Kommunikation (sofern an der SPS verfügbar). Dafür können Sie die Befehlsliste der seriellen Kommunikation verwenden, um den Befehl zur Aufnahme eines Snapshots zu senden.

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 Metallanwendungen (z. B. Stahl) sollte eine kurzwellige Kamera wie PI 1M/08M/05M, Xi 1M oder Xi05M eingesetzt werden (0,85–1,1 µm, 780–820 nm, 500–540 nm).
• Für Laserschweißanwendungen bietet Optris IR-Kameras mit Sperrfilter an.

Wie hoch ist die Bit-Tiefe unserer Kamera?

Die Bit-Tiefe unserer Kameras beträgt 14 Bit. Die Daten liegen mit 16 Bit vor, jedoch werden nur 14 Bit für die Temperaturdaten verwendet, die anderen 2 Bit bleiben ungenutzt.

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

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

Ändert sich die Darstellung des Bildes, wenn im Connect SDK der Modus von Temperature auf ADU umgestellt wird?

Nein, die Art der Bilddarstellung ändert sich nicht. Das können Sie auch in den mit der PIX Connect Software bereitgestellten Softwarebeispielen sehen (Menü HELP => Connect SDK => Examples). Im Konfigurationsmenü unter => External communication => ConnectSDK können Sie den Modus von „Temperatures“ auf „ADU“ umstellen. 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, PI 08M, PI05M, Xi1M oder Xi 05M. Verwenden Sie möglichst die niedrigste Wellenlänge bzw. den niedrigstmöglichen Spektralbereich.

Die angegebene Genauigkeit in diesem Bereich für die PI 640i LT beträgt ±2 °C, aber ich frage mich, ob sich die Genauigkeit mithilfe von Informationen zur Oberflächenemissivität weiter verbessern oder auf ±1 °C oder besser kalibrieren ließe.

Nein, die tatsächliche Temperaturgenauigkeit lässt sich durch Informationen über die Oberflächenemissivität nicht weiter verbessern. Für die PI640i Kamera beträgt sie ±2 °C oder ±2 %. Genaue Informationen über die Emissivität der Oberfläche sind jedoch notwendig, um auf Basis des Reflexionsanteils auf der zu messenden Oberfläche die korrekte Temperatur zu bestimmen. Eine falsch eingestellte Emissivität führt zu einer Temperaturabweichung.

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)?

Optris bietet verschiedene Typen von IR-Kameras mit unterschiedlichen Wellenlängen an. Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über die verschiedenen Kameratypen hinsichtlich Spektralbereich, typischer Bildfrequenz und Schnittstellenvarianten (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 Xi 80 / 410 / 05M / 08M Kameras sind folgende digitale Schnittstellenkits verfügbar:

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

• Infrarotkamera PI 08M
• USB Kabel (1 m)
• IO Kabel für output/input (1 m) mit Klemmblock
• Tripod
• Robuster Transportkoffer für den Außenbereich (IP67)
• optris PIX Connect
• PI Betriebsanleitung