Die Optris PI 08M ist eine kurzwellige Wärmebildkamera für laserbasierte Fertigungsprozesse und die Temperaturmessung heißer, reflektierender Oberflächen. Mit ihrem schmalen Spektralbereich von 780 bis 820 nm ist sie gezielt für Anwendungen ausgelegt, in denen NIR- oder CO2-Laser eingesetzt werden – etwa Additive Manufacturing, 3D-Metalldruck, Laserauftragsschweißen oder andere laserbasierte Metallprozesse. Der kontinuierliche Messbereich reicht von 575 bis 1900 °C; die jeweils erreichbare Untergrenze hängt von der gewählten Bildrate ab. Der CMOS-Detektor liefert 764 × 480 Pixel bei 32 Hz, 382 × 288 Pixel bei 80 Hz sowie reduzierte Bildausschnitte und Linescan mit bis zu 1 kHz. Zwei austauschbare, zur Kamera kalibrierte Optiken mit 27° × 17° und 41° × 25° stehen in der aktuellen Standardkonfiguration zur Verfügung. Die PI 08M arbeitet USB-basiert mit PIX Connect oder kundenspezifischer PC-/IPC-Software und stellt schnelle analoge und digitale Prozesssignale für die Integration in Fertigungs- und Regelprozesse bereit.
Bei laserbasierten Metallprozessen treffen zwei anspruchsvolle Bedingungen zusammen: Das Werkstück ist sehr heiß und häufig stark reflektierend, gleichzeitig befindet sich intensive Laserstrahlung in unmittelbarer Nähe der Messstelle. Eine klassische langwellige Wärmebildkamera ist dafür nicht automatisch die geeignete Wahl.
Die PI 08M arbeitet in einem schmalen Bereich von 780 bis 820 nm. Optris hat diese spektrale Empfindlichkeit gezielt für NIR- und CO2-Laserprozesse ausgelegt. Gleichzeitig ist die kurze Messwellenlänge für heiße Metalle günstig, weil deren Emissionsgrad dort typischerweise höher ist als im langwelligen Infrarotbereich.
Das reduziert den Einfluss niedriger beziehungsweise schwankender Emissionsgrade und reflektierter Umgebungsstrahlung. Die Kamera bleibt dennoch eine radiometrische Messkamera: Material, Oberflächenzustand, Prozessgeometrie und Emissionsgrad müssen für eine belastbare Temperaturmessung berücksichtigt werden.
Der entscheidende Auswahlgrund gegenüber einer allgemeinen Metallkamera ist deshalb nicht nur der Temperaturbereich, sondern die Kombination aus Metalloberfläche, Laserprozess und passendem schmalbandigem Spektralbereich.
Lieferumfang: USB-Kamera mit 1 Objektiv Objektivschutz inkl. Schutzfenster USB-Kabel (1 m) Tischstativ PIF-Kabel mit Anschlussklemmleiste (1 m) Softwarepaket optris PIX Connect Aluminiumkoffer Optional: CoolingJacket, Hochtemperaturkabel
Detektor CMOS (15 µm x 15 µm) Optische Auflösung (umschaltbar)/ Bildfrequenz: 764 x 480 Pixel @ 32 Hz 382 x 288 Pixel @ 80 Hz (umschaltbar auf 27 Hz) 72 x 56 Pixel @ 1 kHz 764 x 8 Pixel @ 1 kHz (schneller Linescan-Modus)
Spektralbereich: 780 – 820 nm Temperaturbereiche: 575 … 1900 °C (27 Hz-Modus) 625 … 1900 °C (80 Hz / 32 Hz-Modus) 750 … 1900 °C (1 kHz-Modus)
Optik (FOV): FOV @ 382 x 288 px: 13° x 10° (f = 25 mm) 39° x 25° (f = 16 mm)
FOV @ 764 x 480 px: 26° x 16° (f = 25 mm) 20° x 15° (f = 16 mm)
Thermische Empfindlichkeit (NETD) 1): < 2 K (1000 °C) < 4 K (1600 °C)
Systemgenauigkeit (bei Umgebungstemperatur 23 ±5 °C) 2): Für Objekttemperatur < 1500 °C: ±1 % vom Messwert für 27/32/80 Hz ±1,5 % vom Messwert für 1 kHz Für Objekttemperatur > 1500 °C: ±2 % vom Messwert für 27/32/ 80 Hz ±2,5 % vom Messwert für 1 kHz PC-Schnittstellen: USB 2.0 (optional USB zu GigE (PoE) Interface) Hochgeschwindigkeits-Analog-Ausgang (@ 1 kHz Modus): 1ms Echtzeit-Analogausgang (0 – 10 V) von 8 x 8 Pixeln (Position frei wählbar)
Standard-PIF: 0 – 10 V Eingang, digitaler Eingang (max. 24 V), 0 – 10 V Ausgang Industrielles optionales Interface (PIF): 2x 0-10 V Eingang, digitaler Eingang (max. 24 V), 3x 0 – 10 V Ausgänge, 3x Relais (0 – 30 V/ 400 mA), Fail-Safe-Relais
Kabellänge (USB) 1 m (Standard), 5 m, 10 m 5 m und 10 m auch als HT-Kabel (180 °C) erhältlich
Umgebungstemperatur (TUmg): 5 °C bis 50 °C Lagertemperatur: -40 °C bis 70 °C Relative Luftfeuchtigkeit: 10 – 95 %, nicht kondensiert Gehäuse (Größe / Schutzklasse): 46 mm x 56 mm x 90 mm / IP 67 (NEMA 4)2) Gewicht: 245 – 311 g (abhängig von Objektiv) Schock: IEC 60068-2-27 (25 g und 50 g) Vibration: IEC 60068-2-6 (sinusförmig)/ IEC 60068-2-64 (Breitbandrauschen) Stativaufnahme: 1/4-20 UNC Spannungsversorgung: via USB
Die PI 08M kann zwischen räumlicher Auflösung und zeitlicher Geschwindigkeit umgeschaltet werden. Bei voller Auflösung liefert sie 764 × 480 Pixel mit 32 Hz. Für schnellere Prozesse stehen 382 × 288 Pixel bei 80 Hz zur Verfügung.
Bei sehr schnellen thermischen Ereignissen kann ein frei positionierbarer Subframe mit 72 × 56 Pixeln bei 1 kHz genutzt werden. Zusätzlich steht ein Fast-Linescan-Modus mit 764 × 8 Pixeln bei 1 kHz zur Verfügung.
Gerade bei Additive Manufacturing oder Laserbearbeitung kann das relevant sein, wenn Schmelzbad, Wärmeeinflusszone oder vorbeilaufende Prozessbereiche zeitlich eng verfolgt werden müssen. Die maximale Geschwindigkeit geht jedoch mit einer kleineren ausgewerteten Bildfläche einher.
Die Auswahl des Modus muss daher aus Größe und Bewegung der relevanten Temperaturzone abgeleitet werden. 1 kHz ist kein 764 × 480-Vollbildmodus.
Was wir bei der Auswahl konkret klären: Lasertyp und Wellenlänge, Material und Oberflächenzustand, Temperaturfenster, Größe und Bewegung der relevanten Prozesszone, Arbeitsabstand und Sichtfeld. Daraus ergeben sich Spektraleignung, Bildmodus, Optik und erforderliche Schutzmaßnahmen.
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