Stacjonarna kamera termowizyjna Optris PI160

Miniaturowa, stacjonarna kamera termowizyjna Optris PI160 została zaprojektowana specjalnie z myślą o zastosowaniu jej do pomiaru temperatury w procesach szybkozmiennych. Kamera została wyposażona w detektor bolometryczny o rozdzielczości 160 x 120 pikseli oraz może przetwarzać obraz z częstotliwością do 120 Hz. W zależności od dobranego modelu optyki, kamera termowizyjna Optris PI160 może dokonać pomiaru temperatury obiektów o średnicy nawet 1,5mm.

Urządzenia z tej serii są niezwykle popularne wśród integratorów OEM oraz znajdują szerokie zastosowanie w dziedzinie badań i rozwoju (stanowiska testowe), przy automatyzacji procesów oraz w przenośnych zadaniach pomiarowych.

Podstawowe informacje na temat kamery termowizyjnej Optis PI160

• Znakomity stosunek ceny do jakości
• Wysoka czułość termiczna 80 mK
• Rejestracja obrazu o częstotliwości do 120 Hz
• Detektor o rozdzielczości 160 x 120 pikseli
• Zwarta, miniaturowa konstrukcja (wymiary: 45 x 45 x 62 mm)
• Zawiera oprogramowanie do analizy bez licencji i pełne SDK

Zasada działania

Kamera termowizyjna Optris PI160 działa w połączeniu z bezpłatnym oprogramowaniem Optris PI Connect, które jest dostarczane w zestawie z urządzeniem (w cenie). Oprogramowanie jest odpowiedzialne za wszelkie funkcje związane z przetwarzaniem obrazu termowizyjnego a także za sterowanie pracą samej kamery, jak również oferowanych przez nią wejść i wyjść analogowych / cyfrowych.

Oprogramowanie PI Connect może być zainstalowane na dowolnym urządzeniu, wyposażonym w port USB minimum 2.0 oraz system Windows od wersji 7 w górę. Może to być zarówno standardowy stacjonarny komputer PC lub laptop, jak również tablet, panel operatorski, komputer przemysłowy czy tzw. mini PC.

Wymiana danych pomiędzy kamerą termowizyjną i komputerem (oprogramowaniem) odbywa się w czasie rzeczywistym, a samo oprogramowanie jest niezbędne do zapewnienia ciągłości pracy urządzenia.

Wymienne obiektywy

Każda kamera termowizyjna Optris PI 160 dostarczana jest w zestawie wraz z jednym, dowolnie wybranym obiektywem. Obiektyw posiada funkcję manualnej regulacji ostrości obrazu termowizyjnego (poprzez rotację soczewki w lewo lub w prawo). W przypadku powyższego modelu kamery termowizyjnej, do dyspozycji są następujące typy optyk:

• obiektyw 6°x5° / f=35,5 mm
• obiektyw 23°x17° / f=10 mm
• obiektyw 41°x31° / f=5,7 mm
• obiektyw 72°x52° / f=3,3 mm

Każda optyka jest standardowo kalibrowana dla 3 typowych podzakresów temperaturowych:

• -20 .. 100°C
• 0 .. 250°C
• 150 .. 900°C

Zakres pomiarowy kamery PI160 może być rozszerzony o dodatkowy podzakres 200 … 1500°C dla każdej z powyższych optyk z wyłączeniem wersji O72. Indywidualne pliki kalibracyjne (dostarczane dla każdej kombinacji kamery i optyki z osobna) dostępne są na płycie CD z oprogramowaniem lub mogą być automatycznie pobrane z serwera producenta, bezpośrednio z poziomu oprogramowania PI Connect.

Jeżeli użytkownik chce zakupić kamerę z więcej niż jedną optyką, domówić kolejną optykę do posiadanej już kamery lub rozszerzyć jej zakres pomiarowy, wiąże się to z koniecznością przeprowadzenia dodatkowej kalibracji zestawu i w efekcie, odesłania go do producenta za naszym pośrednictwem.

Parametry obrazu termowizyjnego (pod kątem wielkości obszaru pomiarowego oraz rozmiaru pojedynczego piksela) dla każdej z optyk możesz sprawdzić stosując przygotowany przez nas, specjalny kalkulator optyki kamer termowizyjnych:

Oprogramowanie PI Connect i jego funkcjonalności

Oprócz oczywistych funkcjonalności, związanych z programowaniem i sterowaniem pracą samej kamery, oprogramowanie Optris PI Connect daje możliwość akwizycji i analizy obrazu termowizyjnego pochodzącego z kamery w czasie rzeczywistym. Pomijając standardowe funkcje oprogramowania, jakimi są: wykonywanie zdjęć czy też nagrywanie w pełni radiometrycznych filmów o nieograniczonej długości, PI Connect pozwala na przeprowadzenie eksportu danych do zewnętrznych plików, kompatybilnych np. z oprogramowaniem Microsoft Excel, Windows Media Player czy Adobe Photoshop.

Każdy radiometryczny plik, zarejestrowany za pośrednictwem oprogramowania (w formie obrazu lub video), charakteryzuje się zapisanymi danymi temperaturowymi dla każdego, pojedynczego piksela. Pozwala to na przeprowadzenie pełnej analizy uzyskanych wyników pomiarowych w dowolnym momencie w taki sposób, jak gdyby kamera termowizyjna była wciąż podłączona do komputera.

Pośrednia wizualizacja rozkładu temperatury podczas wygrzewania, zrealizowana za pomocą kamery termowizyjnej, umieszczonej na wyjściu z pieca

Pomiar obiektów będących w ruchu – skaner liniowy

Oprogramowanie Optris PI Connect posiada wbudowaną funkcję skanera liniowego, pozwalającą na wykorzystanie kamer termowizyjnych Optris PI do pomiaru temperatury powierzchni obiektów będących w ruchu (np. piecy obrotowych) lub na liniach (taśmach produkcyjnych) w przypadku których pomiar temperatury każdego z produktów z osobna byłby bardzo utrudniony, a niekiedy – niemożliwy do wykonania.

Komunikacja cyfrowa i wejścia / wyjścia analogowe

Standardowo, kamera termowizyjna Optris PI komunikuje się z komputerem (lub dowolnym innym urządzeniem, wyposażonym w system Windows) z wykorzystaniem złącza USB 2.0. Poprzez zastosowanie dodatkowego konwertera USB -> Etnernet lub komputera przemysłowego PI NetBox, kamera może łączyć się z oprogramowaniem również poprzez infrastrukturę sieci LAN.

Jeżeli chodzi o wyjścia analogowe, z poziomu dołączanego do kamery interfejsu Standard PIF użytkownik ma do dyspozycji:

• wejście napięciowe 0-10V
• wejście cyfrowe (max. 24V)
• wyjście napięciowe 0-10V

Schemat wyjść interfejsu przemysłowego Standard PIF

Wyjście napięciowe może posłużyć np. do przekazywania danych o temperaturze pochodzącej z danego obszaru lub punktu obrazu termowizyjnego (zdefiniowanego na stałe lub wykrywanego w sposób automatyczny). Za pomocą wejścia cyfrowego użytkownik może sterować pracą kamery poprzez np. uruchamianie nagrywania sekwencji video lub wykonanie zdjęcia (lub serii zdjęć). Wejście napięciowe może natomiast posłużyć do zewnętrznej regulacji emisyjności, zdefiniowania temperatury otoczenia (lub temperatury referencyjnej) lub np. uruchamiania funkcji skanera liniowego.

Interfejs Standard PIF musi być zasilony z zewnątrz z wykorzystaniem źródła napięcia stałego z przedziału 5-24 V DC. Funkcjonalności kamery mogą być w łatwy sposób rozszerzone z wykorzystaniem opcjonalnego, przemysłowego interfejsu procesowego Industrial PIF.

Przemysłowy mini PC PI NetBox

Kamera termowizyjna Optris PI podłączona do komputera PI NexBox

W sytuacji, gdy kamera termowizyjna nie może być na stałe podłączona do tradycyjnego komputera PC lub innego urządzenia z zainstalowanym oprogramowaniem PI Connect, do sterowania pracą kamery można wykorzystać miniaturowy PC PI NetBox. Jest to całkowicie niezależne rozwiązanie w formie pełnoprawnego, miniaturowego komputera PC, który można zintegrować z oferowanymi przez nas obudowami ochronnymi lub zainstalować w miejscach o ograniczonej przestrzeni roboczej.

NetBox posiada preinstalowane wszystkie niezbędne oprogramowania oraz daje możliwość uzyskania zdalnego dostępu do kamery, z wykorzystaniem funkcji pulpitu zdalnego (podgląd i konfiguracja kamery z dowolnego miejsca na ziemi, z wykorzystaniem infrastruktury LAN). Zintegrowana funkcja Watchdog pozwala na monitorowanie pracy całego systemu: kamery, oprogramowania i procesów pomocniczych.

Komputer przemysłowy PI NexBox

Najważniejsze informacje na temat mini PC PI NetBox

• Miniaturowe, niezależne rozwiązanie do obsługi kamer termowizyjnych Optris PI, wyposażone w interfejs GigE
• Zintegrowana funkcja Watchdog do monitorowania warstwy sprzętowej i oprogramowania
• Możliwość instalacji własnego oprogramowania pomocniczego
• Diody LED informujące o statusie urządzenia
• Procesor: Intel® E3845 Quad Core / 1,91 GHz, 16 GB SSD, 2 GB RAM
• Komunikacja: 2x USB 2.0, 1x USB 3.0, 1x Mini USB 2.0, Micro HDMI, Ethernet (Gigabit Ethernet), Micro SDHC / SDXC
• System operacyjny Windows 7 Professional
• Zasilanie napięciem 8…48 V DC) lub Power over Ethernet (PoE)
• Łatwa integracja z obudową chłodzącą CoolingJacket Advanced

Interfejs przemysłowy Industrial PIF

Interfejs procesowy Industrial PIF

Przemysłowy interfejs procesowy Industrial PIF rozszerza funkcjonalności kamery o następujące, w pełni konfigurowalne wyjścia analogowe:

• 2 wejścia napięciowe 0-10 V
• wejście cyfrowe (max. 24V DC)
• 3 wyjścia napięciowe 0-10 V
• 3 wyjścia przekaźnikowe (0-30 V / 400 mA)
• wyjście Fail-Safe monitorujące pracę systemu

Interfejs Industrial PIF jest stosowany zamiennie za dostarczany domyślnie (wraz z kamerą) moduł Standard PIF i daje takie same możliwości w zakresie konfiguracji.

Schemat działania wyjścia fail-safe

Dodatkowo, układ ten jest wyposażony w funkcję monitorowania pracy całego systemu Fail-Safe, która pozwala detekcję:

1. Awarii źródła zasilania interfejsu PIF
2. Przerwy w obwodzie bezpieczeństwa
3. Uszkodzenia przewodu połączeniowego pomiędzy kamerą i interfejsem PIF
4. Awarii kamery termowizyjnej
5. Awarii źródła zasilania kamery (lub uszkodzenia przewodu USB)
6. Awarii oprogramowania

Instalacja i ochrona

Kamera posiada w dolnej części trzy otwory montażowe: dwa z gwintem M4 o głębokości 6mm (moment dokręcenia śrub nie większy niż 2 Nm) oraz otwór 1/4" – 20 UNC (gł. 6 mm), przeznaczony do montażu kamery na statywie (mini statyw stołowy dołączany jest w zestawie wraz z urządzeniem). Regulację kamery w płaszczyźnie pionowej i/lub poziomej może ułatwić uchwyt montażowy ACPIMB, który może być dodatkowo doposażony w osłonę kamery ACPIPH.

Uchwyt montażowy ACPIMB do kamer termowizyjnych Optris

Ochronna ACPIPH preinstalowana na uchwycie montażowym ACPIMB

Obudowa CoolingJacket ACCJPG w wersji standard z siatką ochraniającą obiektyw

Stacjonarna kamera termowizyjna Optris PI160 może pracować nieprzerwanie w temperaturze otoczenia do 50°C. Jeżeli środowisko pracy wymaga szerszego zakresu temperatur stosowania istnieje możliwość wyposażenia kamery w dodatkowy płaszcz chłodzący CoolingJacket, rozszerzający zakres temperatur pracy nawet do 315°C.

Płaszcz chłodzący CoolingJacket jest dostępny w 3 wariantach wykonania i różni się przede wszystkim konstrukcją oraz zakresem funkcjonalności o jakie można rozbudować kamerę. Po więcej informacji odsyłamy bezpośrednio na stronę produktu:

Zewnętrzna obudowa ochronna z preinstalowaną kamerą PI i konwerterem Ethernet

Jeżeli konieczne jest zastosowanie kamery na zewnątrz (np. w sytuacji, gdy jest ona wykorzystana do termowizyjnego monitoringu mienia) można ją doposażyć w specjalną obudowę ochronną ACPIOPH24, która posiada zintegrowaną funkcję podgrzewania kamery (podgrzewacz utrzymujący jej temperaturę na stałym poziomie). W zależności od wersji, obudowa pozwala na instalację w jej wnętrzu np. interfejsu procesowego Industrial PIF lub konwertera USB -> Ethernet i może być zasilana napięciem przemiennym 230 V AC lub stałym 24 V DC.

Osłona obiektywu jest wyposażona w dyszę do przedmuchu laminarnym strumieniem sprężonego powietrza i może być dostępna w wykonaniu z tworzywa sztucznego, szkła germanowego lub szkła z siarczku cynku (ZnS). Po więcej informacji zapraszamy na stronę obudowy:

Zawartość zestawu

Każda stacjonarna kamera termowizyjna Optris PI160 jest dostarczana w standardzie z następującym wyposażeniem:

• przewód połączeniowy USB o dł. 1 metra
• interfejs procesowy Standard PIF (przewód o dł. 1 metra)
• oprogramowanie Optris PI Connect na płycie CD (wraz z plikami kalibracyjnymi)
• aluminiowa walizka transportowa
• statyw stołowy
• instrukcja obsługi

Obszary zastosowań stacjonarnej kamery termowizyjnej Optris PI160

Kamera termowizyjna Optris PI160 jest stosowana wszędzie tam, gdzie konieczne jest przeprowadzenie pomiaru temperatury w wielu różnych punktach jednocześnie i tym samym nie ma możliwości zastosowania tradycyjnego pirometru. Bezdotykowy pomiar temperatury powierzchni jest nieodłącznym elementem wielu branż przemysłowych: od przemysłu samochodowego (automotive), poprzez przemysł przetwórstwa tworzyw sztucznych, kończąc na medycynie i branży elektronicznej.

Kamery termowizyjne z serii Optris PI są wykorzystywane np. podczas prefabrykacji zewnętrznych części samochodów osobowych, które muszą być obrabiane w ściśle określonym przedziale temperatur. Zapewnienie stałej i miarodajnej kontroli temperatury pozwala na zredukowanie przestojów do minimum oraz znaczną poprawę jakości gotowych wyrobów.

W przemyśle przetwórstwa i wytwarzania tworzyw sztucznych, np. w procesach formowania wtryskowego, kamera termowizyjna Optris PI 160 jest wykorzystywana do pomiaru temperatury podczas otwierania kanałów wtryskowych w celu zniwelowania niedogrzanych lub przegrzanych punktów. Podobne zastosowanie kamer ma miejsce przy okazji rozdmuchiwania butelek PET.

Kamera termowizyjna może być również bardzo pomocna w przemyśle solarnym podczas detekcji słabych punktów na ogniwach (panelach) fotowoltaicznych. Kamery IR Optris zapewniają także natychmiastową kontrolę jakości podczas procesów lutowania modułów solarnych.

Podczas testów funkcjonalnych obwodów drukowanych, które są zainstalowane praktycznie w każdym urządzeniu elektronicznym, kamery termowizyjne zapewniają stały monitoring rozkładu temperatur, bez wpływu na którykolwiek z elementów obwodu. on stały monitoring zachowania termicznego bez wpływu na delikatne obiekty pomiarowe. Wykorzystanie kamer termowizyjnych pozwala wykryć potencjalne defekty w obwodzie oraz zoptymalizować gotowy wyrób pod kątem rozkładu i odprowadzania temperatury.