Die Optris PI 05M ist eine ultrakurzwellige Wärmebildkamera für berührungslose Temperaturmessungen an extrem heißen Metallen, Schmelzen, Legierungen und anderen Hochtemperaturmaterialien. Mit einem Spektralbereich von 500 bis 540 nm arbeitet sie deutlich kurzwelliger als PI 1M und PI 08M. Das ist besonders bei heißen, reflektierenden Metalloberflächen relevant: Bei sehr kurzen Messwellenlängen steigt der nutzbare Emissionsgrad vieler Metalle, während Messfehler durch Emissionsgradunsicherheit und reflektierte Umgebungsstrahlung geringer ausfallen können. Die Kamera deckt einen kontinuierlichen Gesamtbereich von 900 bis 2450 °C ab und ist damit für Gießerei-, Schmelz-, Metall- und Hochtemperaturprozesse sowie für geeignete NIR- und CO2-Laseranwendungen ausgelegt. Der CMOS-Detektor liefert 764 × 480 Pixel bei 32 Hz, 382 × 288 Pixel bei 80 Hz und reduzierte Bildbereiche beziehungsweise Linescan mit bis zu 1 kHz. Die aktuelle Standardkonfiguration nutzt eine austauschbare 27° × 17°-Optik. Für Anlagenintegration und Prozessanalyse arbeitet die PI 05M USB-basiert mit PIX Connect oder kundenspezifischer PC-/IPC-Software und stellt schnelle Prozesssignale bis 1 ms bereit.
Metalle und Metallschmelzen sind für langwellige Infrarotmessungen anspruchsvoll. Ihre Emissivität kann niedrig sein und sich mit Legierung, Oxidation, Rauheit, Temperatur und Prozesszustand verändern. Gleichzeitig kann reflektierte Wärmestrahlung aus Ofen, Umgebung oder benachbarten heißen Flächen das Messergebnis beeinflussen.
Die PI 05M verschiebt die Messung deshalb in den ultrakurzen Bereich von 500 bis 540 nm. Optris beschreibt diese Wellenlänge als besonders geeignet für heiße reflektierende Ziele, weil viele Metalle dort eine höhere Emissivität besitzen und Unsicherheiten des Emissionsgrades einen geringeren Einfluss auf die Temperaturmessung haben.
Dieser Vorteil wird bei sehr hohen Temperaturen nutzbar: Die PI 05M beginnt je nach Bildmodus bei 900 beziehungsweise höheren Temperaturen und reicht bis 2450 °C. Sie ist damit keine Kamera für niedrige oder mittlere Prozesstemperaturen, sondern eine spezialisierte Plattform für Hochtemperaturmessungen.
Material und Oberflächenzustand bleiben dennoch Teil der Auslegung. Auch bei 500–540 nm müssen Emissionsgrad, Sichtgeometrie, mögliche Abschattung sowie Prozess- und Umgebungsstrahlung bewertet werden.
Die drei kurzwelligen PI-Kameras nutzen dieselbe High-Speed-Grundplattform, unterscheiden sich aber wesentlich in Spektralbereich und Temperaturfenster. Genau diese beiden Größen sollten die Auswahl bestimmen – nicht allein Auflösung oder maximale Bildrate.
PI 1M arbeitet bei 0,85–1,1 µm und beginnt bereits bei 450 °C. Sie ist damit die breit einsetzbare kurzwellige Lösung für heiße Metalloberflächen bis 1800 °C. PI 08M arbeitet schmalbandig bei 780–820 nm und ist insbesondere für Laserprozesse bis 1900 °C ausgelegt.
PI 05M geht mit 500–540 nm nochmals deutlich kürzer und reicht bis 2450 °C. Damit wird sie interessant, wenn extrem heiße Metalle, Schmelzen oder Hochtemperatur-Laserprozesse gemessen werden und die günstigere Messphysik der ultrakurzen Wellenlänge benötigt wird.
Die höchste Maximaltemperatur allein reicht als Auswahlkriterium nicht. Entscheidend sind reale Prozesstemperatur, Material, Oberflächenzustand, eingesetzte Laserquelle und die Frage, welche Spektralklasse für diese Messsituation die geringste Messunsicherheit erwarten lässt.
Bei voller räumlicher Auflösung liefert die PI 05M 764 × 480 Pixel mit 32 Hz. Für schnellere Prozesse stehen 382 × 288 Pixel bei 80 Hz zur Verfügung; dieser Modus kann auf 27 Hz umgeschaltet werden.
Für sehr schnelle Temperaturänderungen nutzt die Kamera einen reduzierten Bildbereich mit 72 × 56 Pixeln bei 1 kHz. Zusätzlich steht ein Fast-Linescan-Modus mit 764 × 8 Pixeln bei 1 kHz zur Verfügung, beispielsweise für kontinuierlich bewegte Produkte, Streifen, Kanten oder schmale Prozesszonen.
Mit steigender Bildrate steigt zugleich die untere messbare Temperatur: Optris nennt 900 °C im 27-Hz-Modus, 950 °C bei 32 beziehungsweise 80 Hz und 1100 °C bei 1 kHz. Der Geschwindigkeitsmodus verändert damit nicht nur die räumliche Information, sondern auch das nutzbare Temperaturfenster.
Die Auswahl des Modus muss deshalb aus Prozessgeschwindigkeit, Zielgröße und realer Mindesttemperatur gemeinsam erfolgen. 1 kHz ist weder ein Vollbildmodus noch automatisch die beste Einstellung.
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