Die Optris Xi 05M ETH MeltScope ist eine extrem kurzwellige industrielle Wärmebildkamera für sehr heiße Metalle, Metallschmelzen, Stahl und Keramik. Sie arbeitet bei 500–540 nm und nutzt damit einen Spektralbereich, in dem metallische Oberflächen bei hohen Temperaturen deutlich günstigere Emissionseigenschaften besitzen als im langwelligen Infrarot. Die CMOS-Kamera liefert 396 × 300 radiometrische Pixel mit 20 Hz und misst im Vollbildbetrieb von 950 bis 2450 °C. Für schnelle kontinuierliche Prozesse steht ein Zeilenscanmodus mit bis zu 500 Hz zur Verfügung; dabei beginnt der Messbereich bei 1050 °C. Autonome Hot-Spot-Auswertung, motorisierter Fokus sowie Ethernet-, USB- und Prozessschnittstellen ermöglichen die Integration direkt in Maschinen und Anlagen. Die Xi 05M ist damit insbesondere dort relevant, wo klassische langwellige Thermografie und selbst die Xi 1M aufgrund von Oberfläche oder Temperaturniveau an ihre Grenzen kommen.
Metallische und reflektierende Oberflächen besitzen bei langen Infrarotwellenlängen häufig einen niedrigen Emissionsgrad. Dadurch steigt der Einfluss reflektierter Umgebungsstrahlung und Änderungen des Oberflächenzustands können die Temperaturmessung stärker beeinflussen.
Die Xi 05M arbeitet bei 500–540 nm. Optris wählt damit eine noch kürzere Wellenlänge als bei der Xi 1M. Bei sehr hohen Temperaturen steht in diesem Spektralbereich ausreichend Strahlungsenergie zur Verfügung; gleichzeitig wird der Einfluss von Emissionsgradabweichungen auf die Temperaturmessung reduziert. Das macht die Kamera besonders interessant für heiße Metalle und Schmelzen.
Optris nennt Stahl, Eisen, Messing, Kupfer, Zinn, Kohlenstoff, Keramik und Halbleiter als typische Materialien. Die Materialbezeichnung allein reicht trotzdem nicht für die Freigabe: Oxidation, Schlacke, Legierung, Oberflächenzustand, Blickwinkel und Prozessatmosphäre können die Messbedingungen verändern.
Die Xi 05M beginnt im Vollbildbetrieb bei 950 °C. Für Anwendungen unterhalb dieses Temperaturniveaus ist sie deshalb nicht automatisch die beste Metallkamera. Dort sollte insbesondere die Xi 1M mit 0,85–1,1 µm geprüft werden.
Xi 1M und Xi 05M besitzen beide 396 × 300 Pixel, 20 Hz Vollbild und einen Zeilenscan bis 500 Hz. Die eigentliche Abgrenzung liegt deshalb nicht in der Auflösung, sondern in Spektralbereich und Temperaturfenster.
Xi 1M arbeitet bei 0,85–1,1 µm und deckt – abhängig von Optik und Betriebsart – Temperaturen bis 1800 °C ab. Xi 05M arbeitet mit 500–540 nm noch kurzwelliger und verschiebt das nutzbare Temperaturfenster auf 950 bis 2450 °C beziehungsweise 1050 bis 2450 °C im 500-Hz-Modus.
Für sehr heiße Stahloberflächen, Schmelzen oder Prozesse oberhalb von 1800 °C ist Xi 05M deshalb die naheliegende Compact-Line-Lösung. Bei niedrigeren Metalltemperaturen kann Xi 1M dagegen früher messen und damit besser zum Prozessfenster passen.
Die Auswahl sollte daher mit realer Minimal- und Maximaltemperatur beginnen. Erst danach folgen Optik, Messgeometrie, Vollbild- oder Zeilenscanbetrieb und Schnittstellen.
Für die Xi 05M stehen 7° × 5° und 14° × 10° zur Verfügung. Die Optik ist Bestandteil der konkreten Kamerakonfiguration und nicht austauschbar. Damit muss vor Bestellung geklärt sein, wie groß das relevante Messfeld aus dem vorgesehenen Arbeitsabstand ist.
Die 14° × 10°-Optik arbeitet mit 25 mm Brennweite und erreicht laut aktueller Optris-Spezifikation etwa 400:1 optische Auflösung. Bei 300 mm Mindestabstand beträgt das IFOV rund 0,19 mm. Für die reale Temperaturmessung ist jedoch nicht ein einzelner Pixel, sondern das vom Hersteller definierte MFOV maßgeblich.
Die 7° × 5°-Optik bündelt das Bild auf ein engeres Sichtfeld und eignet sich damit für kleinere Zielbereiche beziehungsweise größere Abstände. Für Schmelzbäder oder breitere Prozessflächen kann 14° × 10° sinnvoller sein. Die konkrete Auswahl sollte über Arbeitsabstand und benötigte Messfläche erfolgen.
Der motorisierte Fokus ermöglicht die Einstellung aus der Software und erleichtert Inbetriebnahme oder Formatwechsel. Er kann eine falsch gewählte FOV-Konfiguration jedoch nicht kompensieren.
Was wir bei der Auswahl konkret klären: Minimal- und Maximaltemperatur, Werkstoff beziehungsweise Schmelze, Oberflächenzustand, Größe der relevanten Zone, Arbeitsabstand und Prozessbewegung. Daraus ergibt sich, ob Xi 05M oder Xi 1M spektral und thermisch passt und welche Optik erforderlich ist.
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