Bottom-Up GIS 640i G7

Low-emissivity (Low-E) Glas wird häufig für Fenster und Fassadenelemente eingesetzt, um die Energieeffizienz von Gebäuden zu verbessern. Es bringt jedoch erhebliche Herausforderungen für klassische Infrarot-(IR)-Messgeräte mit sich. Diese Glasart besteht aus mehrscheibigem Isolierglas mit einer beschichteten Seite, die eine sehr geringe Emissivität aufweist. Infrarotgeräte messen üblicherweise die Glastemperatur von oben, wenn die Scheiben aus dem Ofen austreten. Aufgrund der niedrigen Emissivität der beschichteten Seite gelingt es diesen Geräten häufig nicht, präzise Temperaturwerte zu erfassen. Dies kann zu Ineffizienzen und potenziellen Qualitätsproblemen in der Produktion führen.

Das Bottom-Up Glass Inspection System (GIS) von Optris bietet hierfür eine neue Lösung. Durch die Positionierung mehrerer Infrarot-Wärmebildkameras unterhalb der Temperierlinie kann das System die Temperatur konstant auf der unbeschichteten, hoch emittierenden Seite des Glases messen. Diese Methode stellt eine zuverlässige Temperaturmessung sicher, die für die Einhaltung der Glasqualität entscheidend ist. Aktuelle Fortschritte in der IR-Technologie ermöglichen inzwischen kleinere, ungekühlte Wärmebildkameras, die sich für sehr kompakte Einbausituationen eignen. Früher waren die in der Industrie üblichen, voluminösen Zeilenscanner für ein solches Konzept nicht praktikabel. Das kompakte Design der neuen Wärmebildkameras sowie die passenden kleinen Zubehörkomponenten ermöglichen nun eine innovative Bottom-Up-Systemlösung, die die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Glastemperaturmessung deutlich verbessert.

Die Optris Infrarotkameras PI 450i G7 und PI 640i G7 sind spezialisierte Modelle innerhalb der PI-Serie, die speziell für die Glasindustrie entwickelt wurden. Diese Kameras besitzen eine spektrale Empfindlichkeit bei 7,9 µm und messen Temperaturen von 150 °C bis 1500 °C. Dieser große Messbereich macht sie für zahlreiche Anwendungen in der Herstellung, Veredelung und Weiterverarbeitung von Glasscheiben geeignet.

Das Bottom-Up Glass Inspection System (GIS) verwendet zwei VGA-Wärmebildkameras mit einem maximalen Sichtfeld von 111° und erreicht damit eine beeindruckende Scanlinienauflösung von 1600 Pixeln über eine maximale Scanbreite von 4,3 m. Die Kombination der beiden VGA-Kameras ermöglicht eine hochauflösende Scanlinie über eine große Fläche und stellt detaillierte sowie präzise Temperaturdaten sicher. Diese Eigenschaft ist entscheidend für die Qualität und Konstanz von Glasprodukten, da diese während der Produktion empfindlich auf Temperaturschwankungen reagieren. Die hohe Auflösung erlaubt eine exakte Temperaturabbildung über die gesamte Breite der Glasscheibe. Zusätzlich zur Temperaturverteilung kann das System auch die Glasoberfläche berechnen und liefert dadurch wertvolle Daten für Prozesskontrolle und Qualitätssicherung.

Das kompakte Bottom-Up-System ermöglicht eine beschichtungsunabhängige Messung und stellt somit kontinuierliche und präzise Temperaturwerte sicher – unabhängig von der Glasbeschichtung. Dies ist essenziell, um eine gleichbleibende Produktqualität über unterschiedliche Anwendungen hinweg sicherzustellen. Das System enthält ein ultraschnelles CTlaser 4M Pyrometer mit einer Belichtungszeit von 90 µs, kombiniert mit einem Digitally Controlled Lens Protection (DCLP) System. Diese Kombination bietet einen zuverlässigen Schutz der Infrarotkameras im Falle eines Glasbruchs, ermöglicht den fortlaufenden Betrieb und reduziert Stillstandszeiten.

Optris Wärmebildkameras werden mit der lizenzfreien PIX Connect Software geliefert, wodurch die Kameras als Line-Scan-Kameras betrieben werden können. Klassische Zeilenscanner, die in der Glasindustrie für verschiedene Messaufgaben genutzt werden, sind oft groß, teuer und erfordern einen erheblichen manuellen Einrichtungsaufwand. Im Gegensatz dazu ist das Infrarotkamerasystem kompakt, kosteneffizient und einfach zu installieren. Die Software ermöglicht eine flexible Positionierung und Anpassung der Scanlinie und liefert zusätzlich vollständige IR-Bilder, die insbesondere während der Systeminbetriebnahme wertvolle Zusatzinformationen bieten.

Infrarotkameras können Oberflächentemperaturen bewegter Objekte selbst bei kleinen Aperturen präzise erfassen – ein entscheidender Vorteil in der Glasindustrie. Die Glastemperatur hat direkten Einfluss auf die Produktqualität, weshalb eine genaue Temperaturmessung an mehreren Punkten während der Produktion unerlässlich ist. Die Messdaten werden direkt an das Prozessleitsystem übertragen, sodass schnelle Anpassungen möglich sind und eine optimale Produktqualität gewährleistet werden kann.

Das Bottom-Up Glass Inspection System (GIS) ist eine vormontierte Systemlösung, die sich einfach an Glas-Temperieröfen installieren lässt. Diese Turnkey-Lösung vereinfacht die Implementierung erheblich und ermöglicht es Herstellern, das System schnell in bestehende Produktionslinien zu integrieren. Das Design minimiert Unterbrechungen während der Installation und liefert gleichzeitig sofortige Vorteile hinsichtlich Messgenauigkeit und Prozesskontrolle.

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

Wie installiere ich das System?

Das Bottom-Up GIS ist ein vormontiertes System, das für eine unkomplizierte Installation an Glasvorspannöfen ausgelegt ist. Optris oder Vertriebspartner können die Installation und Überwachung während der Inbetriebnahmephase übernehmen, um einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten. Für die erste Inbetriebnahme des gesamten Systems müssen alle Komponenten korrekt positioniert werden. Da alle Komponenten bereits vorkonfektioniert sind, müssen sie lediglich in die richtige Position gebracht werden. Die Kamera muss fokussiert werden. Nach dem Anschluss der Hardware kann die Konfiguration in der PIX Connect Software erfolgen.

Wo installiere ich das System?

Eine geeignete Position für die Glasmessung befindet sich zwischen dem Ofen und dem unmittelbar nachfolgenden Abkühlungsbereich. In den meisten Fällen befindet sich dort ein schmaler Schlitz, da das Glas auf Förderbändern transportiert wird und so eine berührungslose Temperaturmessung ermöglicht wird. Nach dem Verlassen des Ofens muss das Glas relativ schnell abgekühlt werden. Der Abkühlungsofen folgt in sehr kurzer Distanz auf den Erhitzungsofen.

Was enthält das Paket?

Das gesamte System besteht aus drei Hauptkomponenten: zwei Infrarotkameras mit Shutter, einem zusätzlichen Pyrometer, das Glasbruch erkennt, bevor das Glas die Infrarotkameras erreicht, sowie einem Schaltschrank mit vollständiger Elektronik- und Steuereinheit.

Benötige ich einen Computer?

Ja, Optris empfiehlt Windows OS Windows 10 oder höher mit 16 GB RAM und einem i7-Prozessor.

Soll ein Eingangssignal zur Auslösung von Aufzeichnungen integriert werden?

Es wird empfohlen, den Linienscan des Systems mit einem zusätzlichen Eingangssignal zu starten. Dazu muss der Schaltschrank geöffnet werden, um das Ofeneingangssignal mit dem Glasinspektionssystem zu verbinden.

Welche Wartung ist erforderlich?

Das System erfordert regelmäßige Wartungsprüfungen. Dabei sollte überprüft werden, ob die Optiken der Kamera sauber und korrekt fokussiert sind und ob die Shuttersysteme noch ordnungsgemäß funktionieren. Dies beinhaltet ein vollständiges Öffnen und Schließen der Shutter. Diese Punkte müssen beachtet werden, da sie die Temperaturmessung direkt beeinflussen. Verwenden Sie niemals Reinigungsmittel, die Lösungsmittel enthalten (weder für die Linse noch für das Gehäuse). Die Linsenoberfläche kann mit einem weichen, feuchten Tuch (mit Wasser angefeuchtet) oder einem Linsenreiniger gereinigt werden.

Hängt die Temperaturanzeige vom Messwinkel ab?

Der Einfluss des Messwinkels ist ein weiterer wichtiger Faktor bei der Temperaturmessung. Auf der unbeschichteten Seite sind die Werte bis zu einem Winkel von 45° konstant. Auf der beschichteten Seite (Low-E) wird die 60° Optik bevorzugt, da der Einfluss der Emissivitätsänderung hier vernachlässigbar ist.

Warum sollte ich Glas mit einer G7-Infrarotkamera messen?

Eine genaue Temperaturmessung hängt wesentlich von der Emissivität des Glases ab, die von mehreren Faktoren beeinflusst wird und je nach Anwendung variiert. Der schmalbandige G7-Spektralbereich mit einem Peak bei 7,9 µm entspricht der höchsten Emissivität von Glas und erleichtert die berührungslose Temperaturmessung, indem Probleme im Zusammenhang mit Reflexion und Transmission minimiert werden. Darüber hinaus ist in diesem Wellenlängenbereich die Winkelabhängigkeit der Glasoberflächenemissivität reduziert, sodass Temperaturmessungen unabhängig von Reflexionen auch bei schrägen Aufnahmewinkeln möglich sind.

Wie richte ich die Kamera aus?

Die G7-Infrarotkamera bietet einen Visiermodus, in dem ein Infrarotbild angezeigt wird, jedoch keine Temperaturwerte gemessen werden.

• 2x PI 640i Infrarotkameras
• 2x Industrielle Prozessschnittstellen
• CTlaser 4ML Glasbruchsensor mit USB-Schnittstelle
• 2x DCLP Shuttersysteme mit Halterungen für Kameras
• 2x USB Server Gigabit
• Schaltschrank mit Kabelsatz (je 10 m) und Fernbedienung
• Softwarepaket
• 100–230 V AC / 24 V DC Stromversorgung für den Erstbetrieb