Optris CSvision R1M Ratio-Pyrometer

  • Eignung: Hochtemperatur-Metalle
  • Messbereich: 550–3500 °C
  • Messprinzip: Ratio / Zweifarben
  • Optik: bis 150:1
  • Ansprechzeit: 1 ms
  • Visier: Video + Kreuzlaser

Das Optris CSvision R1M verbindet Ratio-Pyrometrie mit einer integrierten Videokamera, Kreuzlaser und motorisiertem Fokus für berührungslose Temperaturmessungen an sehr heißen Metallen, Keramiken und Halbleitern. Die drei Varianten R1ML, R1MH und R1MH1 decken im 1-Kanal-Betrieb zusammen 550 bis 3500 °C ab; im Ratio-Betrieb beginnen die modellabhängigen Messbereiche bei 600 beziehungsweise 1000 °C. Das Zweifarbenprinzip kann Messungen stabilisieren, wenn das Infrarotsignal durch Staub, Rauch, Dampf, verschmutzte Sichtfenster oder ein nicht vollständig ausgefülltes Messfeld abgeschwächt wird. Video, Kreuzlaser und motorisierter Fokus machen gleichzeitig sichtbar, welcher Bereich tatsächlich gemessen wird. Mit bis zu 150:1 optischer Auflösung und 1 ms Ansprechzeit ist das CSvision R1M für schnelle Hochtemperaturprozesse ausgelegt, bei denen Messwert und Messposition gleichermaßen abgesichert werden müssen.

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Was ist das Optris CSvision R1M und welchen Vorteil bietet die Videoausrichtung?

Bei Hochtemperaturprozessen reicht es nicht, dass ein Pyrometer den richtigen Temperaturbereich abdeckt. Gerade bei kleinen, bewegten oder schwer einsehbaren Messobjekten muss auch eindeutig sein, wo der Sensor misst. Das CSvision R1M kombiniert deshalb Ratio-Messung und optische Kontrolle in einem Gerät.

Die integrierte Kamera zeigt Messobjekt und Messbereich, der Kreuzlaser markiert das Zentrum und der motorisierte Fokus lässt sich über CompactPlus Connect oder IRmobile an den Arbeitsabstand anpassen. Die Brightness-Reduction-Filter-Technologie reduziert die Bildhelligkeit sehr heißer Objekte und unterstützt damit die visuelle Kontrolle auch dort, wo ein normales Kamerabild überstrahlen würde.

Parallel dazu wertet das R1M zwei nahe Spektralbereiche zwischen 0,8 und 1,1 µm aus. Werden beide Kanäle durch Emissionsgradänderungen oder Störungen im optischen Pfad annähernd proportional beeinflusst, kann die Verhältnisbildung robuster sein als eine reine Einkanalmessung. Das ist insbesondere bei Staub, Rauch, Dampf, verschmutzten Sichtfenstern, teilweise verdeckten Zielen oder schnell bewegten Objekten relevant.

Ratio-Technik ist dennoch keine Garantie gegen jede Sichtstörung. Fremdstrahlung, unterschiedliche spektrale Abschwächung, ungeeignete Slope-Einstellungen oder eine zu geringe Signalstärke können die Messung weiterhin beeinflussen. Die konkrete Prozesssituation bleibt deshalb Teil der Auslegung.

R1ML, R1MH oder R1MH1 – welche Variante passt?

Die aktuelle CSvision-R1M-Familie besteht aus drei Varianten. R1ML deckt 550 bis 1800 °C im 1-Kanal-Modus und 600 bis 1800 °C im Ratio-Modus ab. R1MH arbeitet von 900 bis 3000 °C beziehungsweise im Ratio-Modus von 1000 bis 3000 °C. R1MH1 erweitert die obere Messgrenze auf 3500 °C; der Ratio-Bereich reicht von 1000 bis 3500 °C.

Die Familienangabe 550 bis 3500 °C darf deshalb nicht als durchgängiger Ratio-Messbereich eines einzelnen Modells verstanden werden. Die Modellwahl beginnt mit dem realen Temperaturfenster und dem vorgesehenen Messmodus. Auch die Messgeometrie unterscheidet sich. R1ML bietet 100:1, R1MH und R1MH1 erreichen 150:1. Mit Close-Focus-Optik nennt Optris 2 mm bei 200 mm für R1ML und 1,3 mm bei 200 mm für R1MH beziehungsweise R1MH1. Der motorisierte Fokus deckt je nach Optik unterschiedliche Arbeitsabstände ab und kann ohne mechanisches Nachstellen des Sensors verändert werden.

Wenn die Messaufgabe bereits bei deutlich niedrigeren Metalltemperaturen beginnt und 1400 °C als Obergrenze ausreichen, ist CSvision R2M die naheliegende Vergleichsplattform. R1M priorisiert dagegen hohe bis sehr hohe Temperaturen, die kürzere Wellenlänge von 0,8 bis 1,1 µm und bei R1MH/R1MH1 die höhere optische Auflösung.

Was wir bei der Auswahl konkret klären: Temperaturfenster und Messmodus, Material und Oberflächenzustand, Größe und Bewegung des Messobjekts, Sichtbedingungen, Arbeitsabstand und benötigte optische Kontrolle werden gemeinsam betrachtet. Daraus lässt sich ableiten, welche R1M-Variante und Optik passt und ob CSvision R1M, R2M, CTratio oder eine andere Pyrometerplattform die Messaufgabe besser abbildet.

Wie lässt sich das CSvision R1M in Hochtemperaturprozesse integrieren?

Das CSvision R1M ist als einteiliges Edelstahl-Pyrometer ausgeführt. Kamera, Kreuzlaser, motorisierter Fokus, Sensorik und Elektronik sitzen in einem Gehäuse. Das vereinfacht die optische Kontrolle an der Messstelle, verlangt aber zugleich eine Einbausituation, in der die zulässige Gerätetemperatur eingehalten und die Sichtlinie geschützt werden kann.

Für die Prozessanbindung stehen zwei analoge 0/4–20-mA-Ausgänge, ein programmierbarer Open-Collector-Ausgang und ein 0–10-V-Eingang zur Verfügung. Digital unterstützt die Plattform USB 2.0 und RS485; optional stehen Ethernet TCP, EtherNet/IP, PROFINET, Modbus RTU und Modbus TCP zur Verfügung.

CompactPlus Connect und IRmobile dienen nicht nur zur Parametrierung. Sie unterstützen auch Videodarstellung und motorisierte Fokussierung und sind damit Teil der Inbetriebnahme der Messgeometrie. Zusätzlich stehen Funktionen wie Abschwächungsüberwachung, Average, Peak Hold, Valley Hold, erweiterte Hold-Funktionen und Smart Ratio Mode zur Verfügung.

Das aktuelle produktspezifische Datenblatt führt für das Gerät einen Betrieb bis 65 °C Umgebungstemperatur. Bei höherer thermischer Belastung, Staub oder anderen Prozessmedien müssen Kühlung, Luftspülung oder Schutzkomponenten passend zur Einbausituation vorgesehen werden.

Was wir bei der Integration konkret klären: Messposition, Fokusbereich und Sichtlinie werden mit Einbauraum, Umgebungstemperatur, Verschmutzung, elektrischer Schnittstelle und der späteren Nutzung von Messwert und Videobild abgestimmt. Bei Ratio-Anwendungen gehört zusätzlich die Bewertung der optischen Störgrößen und der Signalabschwächung zur Inbetriebnahme.

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