Xi 1M IP

Der Schutz der Xi 1M Infrarotkamera in rauen industriellen Umgebungen ist das Hauptziel dieses Industrial Package. Es dient als komplette Systemlösung für anspruchsvolle Hochtemperaturprozesse, bei denen zuverlässige, kontinuierliche thermische Überwachung entscheidend ist und Standard-Kameraaufbauten nicht ausreichen.

Das Package kombiniert die Xi 1M Infrarotkamera mit einem robusten, wassergekühlten Edelstahlgehäuse, laminarer Luftspülung, Schutzfenster, Shutter-System und einem dedizierten Process Interface. Dieser Aufbau ermöglicht es der Wärmebildkamera, bei Temperaturen bis 250 °C zuverlässig zu arbeiten und dabei eine stabile Messleistung beizubehalten. Das System ist für den Rund-um-die-Uhr-Betrieb in Umgebungen mit extremer Hitze, luftgetragenen Partikeln, Rauch oder rauen Prozessbedingungen ausgelegt.

Das Edelstahlgehäuse ist für den industriellen Einsatz konzipiert und verfügt über eine robuste Montagehalterung. Diese Halterung ermöglicht die präzise Einstellung der Kamera in zwei Richtungen und stellt so eine genaue Ausrichtung auf das Ziel sicher. Diese Ausrichtung ist entscheidend für konsistente Temperaturmessung und Prozesskontrolle. Das Wasserkühlsystem ist für eine Durchflussrate von 1 bis 5 Litern pro Minute mit Kühlwasser unter 30 °C optimiert und führt Wärme effektiv von Kamera und Elektronik ab. Dieser Kühlaufbau verhindert thermische Überlastung, schützt den Sensor und stellt die langfristige Stabilität der Temperaturmesswerte sicher.

Zum Schutz des optischen Pfads enthält das Industrial Package eine laminare Luftspülung und ein schnelles Shutter-System. Die Luftspülung bildet einen Schutzvorhang vor der Linse und reduziert Verunreinigungen durch Staub, Dämpfe oder Spritzer. Der Shutter schützt die Optik während Stillstandszeiten oder extremer Prozessereignisse. Zusammen senken diese Komponenten den Wartungsaufwand und verlängern die Serviceintervalle der Wärmebildkamera.

Das Xi 1M IP Industrial Package wird vormontiert und vorverdrahtet in einer speziellen Transportbox geliefert, wodurch die Installationszeit reduziert und die Einrichtung erleichtert wird. Es bietet zudem flexible Konfigurationsoptionen, um das System an spezifische Anforderungen anzupassen. Kunden können 5 m oder 10 m lange Hochtemperaturkabel mit einer Temperaturbeständigkeit bis 250 °C sowie verschiedene Optiken von Weitwinkel- bis Teleobjektiven wählen, passend zu unterschiedlichen Abständen und Sichtfeldern.

Die Xi 1M arbeitet in einem kurzwelligen Spektralbereich von 0,85 bis 1,1 µm und deckt einen kalibrierten Temperaturbereich von 450 °C bis 1800 °C ohne Teilbereiche ab. Damit eignet sie sich besonders für Wärmebehandlung, Schmieden, Sintern, Gießen und metallurgische Prozesse, bei denen heiße Metalle bei kurzen Wellenlängen eine stabile Emissivität aufweisen. Für die Systemintegration steht Ethernet mit optionalem Power over Ethernet (PoE) zur Verfügung, und Anwender können anstelle des standardmäßigen I/O-Kabels ein Industrial Process Interface wählen. Diese Schnittstelle bietet erweiterte Analogausgänge, Alarmfunktionen und ein zusätzliches Fail-Safe-Relais für erhöhte Systemsicherheit.

Zusammenfassend bietet das Xi 1M Industrial Package eine zuverlässige, flexible und zukunftssichere Online-Wärmebildkamera-Lösung, die Kunden dabei unterstützt, die Prozessstabilität zu verbessern, unerwartete Ausfallzeiten zu minimieren und eine genaue Temperaturkontrolle selbst unter härtesten industriellen Bedingungen aufrechtzuerhalten.

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 kann ich das Package in mein Steuerungssystem integrieren?

Bilddaten werden über Ethernet übertragen und müssen mit einem Computer verbunden werden. Die Xi 1M kann jedoch auch für einen autonomen Betrieb ohne Computer eingerichtet werden. Analogausgänge wie 0/4–20 mA und Alarmrelaisausgänge lassen sich einfach in alle Standard-SPS- und Steuerungssysteme integrieren.

Welche zusätzlichen Teile benötige ich für die Installation in der Anlage?

Das Xi 1M IP Package wird bereits vormontiert und vorverdrahtet geliefert. Sie müssen lediglich Schrauben bereitstellen, um das Kühlgehäuse und die Elektronikboxen an Ihrer Maschine oder Montagebasis zu befestigen.

Welche Wartung ist für das Kühlsystem erforderlich?

Das Kühlsystem ist nahezu wartungsfrei. Sie sollten von Zeit zu Zeit die Dichtheit der Wasserschläuche prüfen.

Wie genau sind die Temperaturmessungen unter extremen Bedingungen?

Das Industrial Package bietet den bestmöglichen Schutz für die Infrarotkamera und die empfindliche Optik. Dennoch kann die Genauigkeit durch starke atmosphärische Bedingungen wie Staub oder Dampf beeinträchtigt werden. Bitte stellen Sie sicher, dass die Kamera während der Messung eine freie Sicht auf das Objekt hat.

Welche Wasseranschlüsse sind für das wassergekühlte Xi Gehäuse erforderlich?

Das wassergekühlte Gehäuse verwendet G 1/8″-Anschlüsse und ist für Schläuche mit ID = 6 mm / AD = 8 mm vorgesehen.

Gibt es Zubehör oder Add-ons, die separat erhältlich sind?

Die Xi 1M IP ist ein komplettes Package, aber Sie können zwischen 5 m und 10 m Kabellänge sowie zwischen Standard-Ethernet oder PoE-Anschluss wählen. Außerdem kann anstelle des standardmäßigen I/O-Kabels das Industrial Process Interface gewählt werden.

Wie wird die Datenübertragung der Kamera organisiert (z. B. Kabel, WLAN usw.)?

Die Datenübertragung von der Kamera erfolgt über Fast Ethernet.

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 verbunden, 4 Hz über USB verbunden),
• 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 µm), 32 Hz (382×268 px @ 80 Hz, (umschaltbar auf 27 Hz)/ 72×56 px/ 764×8 px @ 1 kHz)),
• PI05M (500–540 µm), 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 (auton.: 396×1 px), 500 Hz, 0,85–1,1 μm, Ethernet, USB 2.0 (nur 20 Hz), autonomer Betrieb,
• Xi05M ETH (500–540 µm), 396×300 px, 20 Hz, 396×8 px (auton.: 396×1 px), 500 Hz, 500–540 nm, 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

Das IFOV (instantaneous field of view / Pixelgröße) für Ihre IR-Kamera mit den verschiedenen verfügbaren Optiken können Sie im Optikrechner auf der Optris Website einsehen: Optris IR Camera Calculator (https://optris.com/optris-calculator/camera/) Beispiel:

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.

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 PIXConnect 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!

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

Die IR-Kameras bieten keinen Zugriff auf rohe Wärmebilddaten. Sie erhalten die Temperaturdaten über das SDK (OTC SDK) von der Kamera für 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 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 µm, 500–540 µm).
• Für Laserschweißanwendungen bietet Optris IR-Kameras mit Sperrfilter an.

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

Gehen Sie zu Einstellungen/Kamera oder suchen Sie nach „Kamera“ und aktivieren Sie dann die Option „Apps den Zugriff auf Ihre Kamera erlauben“.

• Xi 1M Infrarotkamera
• Wassergekühltes Gehäuse
• Laminare Luftspülung inkl. Schutzfenster
• Shutter zum Schutz der Optik
• Ethernet- oder PoE-Kabel
• I/O-Kabel oder Industrial PIF
• Alle Kabel in 5 m oder 10 m Länge