Die Optris Xi 320 MT ist eine kompakte MWIR-Wärmebildkamera für berührungslose Temperaturmessungen durch Flammen. Mit ihrem Spektralbereich von 3,9 µm kann sie Werkstücke und Oberflächen in Öfen, Brennkammern, flammenbeheizten Bereichen und Reaktoren erfassen, bei denen eine langwellige Wärmebildkamera durch die Flamme beeinflusst würde. Die Kamera liefert 320 × 240 radiometrische Pixel mit bis zu 30 Hz über Ethernet und misst Temperaturen von 475 bis 1700 °C. Vier fest konfigurierte Optiken von 11° × 8° bis 41° × 30°, motorisierter Fokus, PoE und ein robustes IP67-Edelstahlgehäuse ermöglichen die feste Integration in industrielle Hochtemperaturprozesse. Im Unterschied zu den autonomen Xi-ETH-Modellen Xi 80, Xi 410, Xi 1M und Xi 05M ist die Xi 320 MT PC-basiert: PIX Connect beziehungsweise eine kundenspezifische Software übernimmt Auswertung, Visualisierung und Prozesslogik.
Bei Temperaturmessungen in Öfen oder Brennkammern liegt zwischen Kamera und Messobjekt häufig eine heiße Flamme. In vielen Spektralbereichen emittieren und absorbieren die Verbrennungsgase selbst Infrarotstrahlung. Die Kamera würde dann nicht ausschließlich die Oberfläche hinter der Flamme erfassen.
Die Xi 320 MT arbeitet bei 3,9 µm in einem für viele Verbrennungsanwendungen geeigneten atmosphärischen Fenster. Dadurch kann sie heiße Werkstücke, Ofenwände oder Reaktoroberflächen durch Flammen beobachten, ohne dass die Flammenstrahlung die Messung in gleicher Weise dominiert wie bei ungeeigneten Spektralbereichen.
Das bedeutet jedoch nicht, dass jede Flamme automatisch transparent ist. Brennstoff, Verbrennungschemie, Ruß, Rauch, Partikel, Flammendicke und Sichtweg können die Transmission verändern. Bei stark rußenden oder optisch dichten Prozessen muss deshalb die konkrete Sichtstrecke geprüft werden.
Die Xi 320 MT ist damit keine allgemeine Hochtemperaturkamera, sondern eine Speziallösung, wenn die Messaufgabe ausdrücklich hinter beziehungsweise durch eine Flamme liegt. Für frei sichtbare heiße Metalloberflächen können Xi 1M oder Xi 05M spektral geeigneter sein.
Die Xi 320 MT ist mit 11° × 8°, 17° × 13°, 29° × 21° und 41° × 30° erhältlich. Die Optiken sind nicht austauschbar und werden mit der Kamera fest konfiguriert. Deshalb muss bereits vor Bestellung geklärt werden, welches Sichtfeld durch die vorhandene Ofenöffnung aus dem vorgesehenen Montageabstand benötigt wird.
Die 11°-Optik erreicht mit 561:1 die höchste optische Auflösung und eignet sich für kleine Zielbereiche beziehungsweise größere Abstände. 41° × 30° erfasst eine deutlich größere Fläche und kann sinnvoll sein, wenn die Kamera näher am Prozess sitzt oder eine größere Ofenwand beziehungsweise Prozesszone überwacht werden soll.
Optris definiert das MFOV mit 3 × 3 Pixeln. Für die 17°-, 29°- und 41°-Varianten nennt der Hersteller kleinste messbare Felder von 1,5 mm, 2,1 mm und 2,4 mm bei den jeweiligen Mindestabständen. Ein einzelner Pixel ist ausdrücklich keine belastbare Messfläche.
Bei Ofenanwendungen kommt eine zusätzliche geometrische Grenze hinzu: Sichtrohr, Ofenöffnung, Schutzfenster oder Gehäuse dürfen das Sichtfeld nicht vignettieren. FOV, Arbeitsabstand und freie Apertur müssen deshalb gemeinsam ausgelegt werden.
Was wir bei der Auswahl konkret klären: Messobjekt und Zielgröße, Flammenart und Sichtweg, Ofenöffnung beziehungsweise Sichtrohr, Arbeitsabstand, benötigtes Sichtfeld und Temperaturbereich. Daraus ergibt sich, ob 3,9 µm zur Anwendung passt und welche Optik das relevante Feld ohne Abschattung erfasst.
Über Ethernet liefert die Xi 320 MT 320 × 240 radiometrische Pixel mit 30 Hz; über USB stehen 5 Hz zur Verfügung. Ethernet mit PoE ermöglicht Datenübertragung und Versorgung über dieselbe Verbindung und vereinfacht damit längere Kabelwege zwischen heißer Prozesszone und Auswerteeinheit.
Im Unterschied zu Xi 80, Xi 410, Xi 1M und Xi 05M arbeitet die Xi 320 MT nicht autonom. Optris kennzeichnet sie als computer-enabled; PIX Connect ist für den Betrieb erforderlich. Messbereiche, Linescanner, EventGrabber, Merger, Alarme und Vergleichsfunktionen werden PC-basiert ausgeführt.
Temperaturwerte oder Alarme können über den Prozessanschluss an eine SPS ausgegeben werden. Optris beschreibt den Standardanschluss mit einem analogen/digitalen Eingang und einem 0–10-V-Analogausgang. Optional steht ein Industrial Process Interface zur Verfügung, das mehrere unabhängige Temperaturwerte beziehungsweise Alarme an eine Steuerung übergeben kann.
Die Kamera selbst ist für 0 bis 50 °C Umgebung ausgelegt. In unmittelbarer Nähe von Öfen und Brennkammern ist daher häufig ein separates Schutzkonzept erforderlich. Optris bietet unter anderem ein wassergekühltes Gehäuse für Umgebungen bis 250 °C sowie Luftspülung mit Schutzfenster. Entscheidend ist die reale Kameratemperatur – nicht die gemessene Objekttemperatur.
Was wir bei der Integration konkret klären: Montageposition, freie Sicht durch Flamme und Ofenöffnung, Ethernet-/PoE-Strecke, PC- beziehungsweise IPC-Auswertung, SPS-Signale sowie Kühlung und Luftspülung. Bei Xi 320 MT bilden optische Auslegung und thermischer Schutz eine gemeinsame Messstellenplanung.
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