Die Optris Xi 400 LT USB ist eine kompakte stationäre Wärmebildkamera für industrielle Temperaturüberwachung, bei der hohe Bildrate und PC-basierte Auswertung gefragt sind. Mit 382 × 288 radiometrischen Pixeln und bis zu 80 Hz erfasst sie auch schnelle Temperaturänderungen und bewegte Prozesse detailliert. Der langwellige Spektralbereich von 8–14 µm eignet sich für zahlreiche nicht reflektierende beziehungsweise ausreichend hoch emittierende Oberflächen; je nach gewählter Temperaturkalibrierung reicht der Messbereich von -20 bis 1500 °C. Vier fest konfigurierte Optiken von 18° × 14° bis 80° × 54° ermöglichen die Anpassung an Messfeld und Arbeitsabstand, der motorisierte Fokus wird remote über PIX Connect eingestellt. Im Unterschied zur Ethernet-basierten Xi 410 arbeitet die Xi 400 nativ über USB und benötigt für Bildauswertung und Prozesslogik einen angeschlossenen PC oder IPC. Damit eignet sie sich besonders für Maschinen, Prüfstände und kontinuierliche Prozesse, bei denen 80-Hz-Thermografie und flexible Softwareauswertung wichtiger sind als autonomer Kamerabetrieb.
Xi 400 und Xi 410 liegen hinsichtlich räumlicher Auflösung nah beieinander, verfolgen aber unterschiedliche Integrationskonzepte. Die Xi 400 liefert 382 × 288 Pixel mit bis zu 80 Hz und ist nativ USB-basiert. Die Xi 410 liefert 384 × 240 Pixel über Ethernet mit 25 Hz und kann zusätzlich autonom ohne permanenten PC arbeiten.
Xi 400 ist deshalb interessant, wenn schnelle thermische Vorgänge, bewegte Produkte oder eine detaillierte PC-basierte Bildauswertung im Vordergrund stehen. PIX Connect kann Temperaturprofile, Messbereiche, Linescanner, EventGrabber, Bildzusammenführung, Alarme und radiometrische Aufzeichnungen verarbeiten.
Xi 410 ist dagegen stärker, wenn Ethernet/PoE, längere Netzwerkstrecken oder eine autonome Auswertung direkt in der Kamera benötigt werden. Die Entscheidung sollte daher nicht über die nahezu gleiche Pixelzahl getroffen werden, sondern über Bildrate und Systemarchitektur.
Für Anwendungen, in denen 80 Hz nicht erforderlich sind und die Kamera ohne PC arbeiten soll, ist Xi 410 meist die passendere Vergleichsplattform. Bei schnellen Prozessen mit vorhandener PC-/IPC-Auswertung kann Xi 400 ihren Vorteil ausspielen.
Die Xi 400 ist mit 18° × 14°, 29° × 22°, 53° × 38° und 80° × 54° erhältlich. Die Optik wird mit der Kamera fest konfiguriert und kann später nicht ausgetauscht werden. Damit ist die Optikwahl ein fester Bestandteil der Bestell- und Serienkonfiguration.
Die 18°-Optik erreicht mit 390:1 das höchste Distanz-zu-Messfleck-Verhältnis und ein MFOV von 0,9 mm bei 350 mm Mindestabstand. Bei 29° beträgt das MFOV 1,5 mm, bei 53° 2,1 mm und bei 80° 2,4 mm – jeweils unter den spezifizierten Mindestabständen.
Optris definiert das messbare MFOV der Xi 400 mit 3 × 3 Pixeln. Für die Auslegung zählt deshalb nicht die Größe eines einzelnen Pixels, sondern ob die kleinste relevante Temperaturzone mindestens dieses Messfeld sicher ausfüllt.
Eine breite Optik ist sinnvoll, wenn aus kurzer Entfernung eine große Fläche überwacht werden muss. Ein engeres Sichtfeld ist geeigneter für kleinere Zielbereiche oder größere Arbeitsabstände. Der motorisierte Fokus erleichtert die Inbetriebnahme, ändert aber nicht die grundlegende FOV-/MFOV-Geometrie.
Was wir bei der Auswahl konkret klären: Kleinste relevante Temperaturzone, Arbeitsabstand, benötigtes Sichtfeld, Prozessgeschwindigkeit und Temperaturbereich. Daraus ergibt sich, ob die 382 × 288 Pixel die Aufgabe ausreichend auflösen und welche der vier fest eingebauten Optiken erforderlich ist.
Mit bis zu 80 radiometrischen Bildern pro Sekunde erfasst die Xi 400 Temperaturänderungen deutlich häufiger als viele kompakte Ethernet-Kameras. Das ist relevant, wenn sich Produkt, Hot Spot oder Prozesszustand schnell verändert und eine niedrigere Bildrate kritische Temperaturspitzen zeitlich nicht ausreichend abbildet.
Die hohe Bildrate ist insbesondere bei bewegten Objekten und im Linescanner-Betrieb interessant. PIX Connect kann aus aufeinanderfolgenden Messzeilen ein thermisches Prozessbild aufbauen, wenn ein Produkt nur kurz oder abschnittsweise im Sichtfeld liegt.
80 Hz sind jedoch nicht automatisch erforderlich. Bei langsamen oder stationären Prozessen kann eine niedrigere Bildrate ausreichen. Die Kamera lässt sich laut Optris auch auf 27 Hz umschalten. Die notwendige Rate sollte aus Objektgeschwindigkeit, Größe der relevanten Zone und gewünschter Reaktionszeit abgeleitet werden.
Hohe Bildrate und hohe räumliche Auflösung lösen unterschiedliche Probleme. Für kleine Details ist MFOV entscheidend; für schnelle Änderungen die zeitliche Abtastung. Beide Größen müssen deshalb getrennt geprüft werden.
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