Stacjonarne kamery termowizyjne Optris PI400 i PI450

Stacjonarne kamery termowizyjne Optris z serii PI400 i PI450 są w swojej klasie najmniejszymi urządzeniami, dedykowanymi do bezdotykowego monitoringu temperatury w formie pomiarów termowizyjnych. Detektor o rozdzielczości 382 x 288 pikseli oraz wysoka częstotliwość wykonywania pomiarów (do 80 Hz) pozwala na stosowanie powyższych urządzeń w większości popularnych aplikacji, także do monitorowania procesów szybkozmiennych.

Urządzenia z serii PI400 dostępne są w dwóch wersjach, różniących się przede wszystkim czułością termiczną (w uproszczeniu: 80 mK w przypadku kamery PI400 i 40 mK dla kamery PI450). Wysoka czułość termiczna pozwala na wychwycenie nawet najmniejszych różnic temperatury, co jest szczególnie istotne w aplikacjach związanych z kontrolą jakości a także przy badaniach temperatury np. ludzkiego ciała.

Podstawowe informacje na temat kamer termowizyjnych Optris PI400 i PI450

• Najmniejsze rozwiązanie termowizyjne w swojej klasie (tylko 46 x 56 x 90 mm)
• Dwa modele z czułością termiczną 80 mK (PI400) lub 40 mK (PI450)
• Rejestracja obrazu termowizyjnego w czasie rzeczywistym z częstotliwością do 80 Hz
• Kilka wariantów wymiennych obiektywów, do każdej aplikacji
• Detektor o wysokiej rozdzielczości 382 x 288 pikseli
• W zestawie bezpłatne oprogramowanie oraz pakietem SDK

Zasada działania

Kamery termowizyjne Optris PI400 i PI450 działają w połączeniu z bezpłatnym oprogramowaniem Optris PI Connect, które jest dostarczane w zestawie z każdym urządzeniem z tej serii (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

W zestawie z każdą kamerą termowizyjną PI400 lub PI450 dostarczana jest jedna, dowolnie wybrana optyka, która powinna być dobrana w taki sposób, aby obejmowała swoim polem widzenia cały obszar pomiarowy oraz pozwalała na rejestrację temperatury wszystkich istotnych obiektów w przestrzeni. Każdy obiektyw daje możliwość manualnej regulacji ostrości obrazu termowizyjnego, wyświetlanego w oprogramowaniu PI Connect.

Kamery termowizyjne z serii Optris PI400 lub PI450 mogą pracować z następującymi typami obiektywów:

• obiektyw 13°x10° / f=41 mm
• obiektyw 29°x22° / f=18,7 mm
• obiektyw 53°x40° / f=10,5 mm
• obiektyw 80°x56° / f=7,7 mm

Dodatkowo, kamera termowizyjna w wersji PI450 może być zamówiona w wersji z optyką mikroskopową MO44 o parametrach: 10°x8° / f=44 mm.
Zamówienie kamery termowizyjną z daną optyką, wiąże się z koniecznością przeprowadzenia kalibracji takiego zestawu, standardowo dla 3 podstawowych podzakresów temperaturowych:

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

Zakres pomiarowy kamer PI400 i PI450 może być rozszerzony o dodatkowy podzakres 200 … 1500°C dla kamery wyposażonej z każdą z powyższych optyk, z wyłączeniem wersji O80.

Po przeprowadzeniu kalibracji zestawu kamery i optyki, użytkownik otrzymuje zestaw plików kalibracyjnych, niezbędnych do zapewnienia poprawnego działania zestawu termowizyjnego. Do każdej nowo zakupionej kamery termowizyjnej, pliki kalibracyjne dostarczane są na płycie CD z oprogramowaniem PI Connect. Dużym ułatwieniem jest możliwość zaimportowania plików kalibracyjnych z serwera producenta, bezpośrednio z poziomu oprogramowania (wystarczy dostęp do Internetu).

Zakup dodatkowej optyki kamery wiąże się z koniecznością odesłania jej do producenta celem kalibracji nowego zestawu (i wydania nowych plików kalibracyjnych).

Właściwości obszaru pomiarowego (wymiary dla danej odległości instalacji) dla każdej kombinacji kamery termowizyjnej i optyki możesz sprawdzić z wykorzystaniem specjalnego kalkulatora optyki kamer termowizyjnych:

Zestaw optyki mikroskopowej

Nowością w naszej ofercie jest specjalny zestaw optyki mikroskopowej, pozwalający na wykorzystanie kamery termowizyjnej jako zestawu do termowizyjnego monitoringu temperatury obiektów o wymiarach nawet 28 μm. Odległość pomiędzy obiektem pomiarowym i kamerą może być swobodnie regulowana w przedziale od 80 do 100mm. Radiometryczne obrazy termowizyjne, rejestrowane z wykorzystaniem bezpłatnego oprogramowania Optris PI Connect, mogą być rejestrowane z częstotliwością nawet 125 Hz.

Zestaw ten jest szczególnie polecany do pomiaru temperatury elementów obwodów drukowanych, np. podczas testów funkcjonalnych (badanie zwarć, rozkładu temperatury, uszkodzonych elementów elektronicznych).

W skład zestawu wchodzi: optyka mikroskopowa MO44, uchwyt kamery regulowany w płaszczyźnie pionowej oraz pozostałe elementy wyposażenia kamery.

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.

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

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

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

Wnętrze obudowy CoolingJacket Advanced z preinstalowaną kamerą i konwerterem USB na Ethernet

Stacjonarne kamery termowizyjne Optris PI400 i PI450 mogą pracować nieprzerwanie w temperaturze otoczenia do 50°C (wersja PI450 w max. 70°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 na temat tego rozwiązania, zapraszamy na dedykowaną stronę obudowy ochronnej:

Zawartość zestawu

W zestawie z każdą kamerą termowizyjną Optris PI400 lub PI450 dostarczane jest następujące wyposażenie podstawowe:

• jedna, dowolnie wybrana optyka
• przewód połączeniowy USB o dł. 1 metra
• interfejs procesowy Standard PIF (z przewodem o długości 1 metra)
• oprogramowanie PI Connect na płycie CD (na której znajdują się również pliki kalibracyjne)
• statyw stołowy
• aluminiowa walizka transportowa (PI400) lub walizka z tworzywa (PI450)
• instrukcja obsługi

Obszary zastosowań kamer termowizyjnych Optris z serii PI400 i PI450

Wysokowydajne kamery termowizyjne PI400 i PI450 znajdują zastosowanie w większości popularnych aplikacji przemysłowych.

Obrazowanie termowizyjne w czasie rzeczywistym zapewnia wiarygodne i dokładne pomiary temperatury w przemyśle motoryzacyjnym (nadzór termowizyjny, kontrola jakości procesu), w przemyśle przetwórstwa tworzyw sztucznych (monitorowanie temperatury gotowych wyrobów na każdym etapie produkcji, monitoring temperatury części maszyn) a także w dziedzinach związanych z elektroniką i przemysłem półprzewodnikowym.

Połączenie wysokiej częstotliwości wykonywanych pomiarów oraz rozdzielczości detektora pozwala na łatwą aplikację kamer termowizyjnych w procesach szybkozmiennych, gdzie obiekty pomiarowe poruszają się z dużą prędkością.

Zintegrowana funkcja skanera liniowego pozwala na łatwe monitorowanie temperatury powierzchni w procesach ciągłych i powtarzalnych np. pieców obrotowych lub dużej ilości obiektów poruszających się na przenośnikach taśmowych.

Ważnym obszarem zastosowań modelu PI450 jest branża medyczna i służba zdrowia. Wysoka czułość termiczna pozwala na wychwycenie najmniejszych różnic temperaturowych – funkcjonalność ta może znaleźć zastosowanie w monitoringu temperatury pacjenta w kriogenice, detekcji miejsc o podwyższonej temperaturze (spowodowanej np. urazem).