Mikron mcs640 Serie IR-Kamera

Wählen Sie MB16, wenn der gesamte Prozess zwischen 600 und 1600 °C liegt, und MB30, wenn der Messbereich von 800 bis 3000 °C reichen muss. Jeder Bereich ist in vier überlappende Teilbereiche unterteilt, sodass die Kamera auf das erwartete Betriebsfenster statt auf den gesamten Messbereich ausgelegt werden kann. Die Filterauswahl erfolgt unabhängig von der Wahl des Temperaturbereichs: I5 deckt 780 bis 1080 nm ab, während I1 bei 850 nm arbeitet und für Flammenöfen mit sauberem Gas vorgesehen ist. Die Versionen V, I4 und I8 bieten Konfigurationen mit 650, 750 bzw. 1080 nm für Anwendungen mit unterschiedlichen spektralen Anforderungen. Der bestellte Bereich und der Filter sollten daher auf Zieltemperatur, Atmosphäre, Sichtfenster und Sichtlinie abgestimmt geprüft werden.

Kürzere Betriebswellenlängen können Messfehler reduzieren, die durch reflektierte Strahlung und eine falsche Emissionsgradeinstellung auf heißen metallischen Oberflächen entstehen. Das ist besonders relevant für Prozesse mit Stahl, Graphit und Keramik, bei denen das Messobjekt reflektierend sein kann und auch die umliegenden Anlagenkomponenten hohe Temperaturen erreichen. Die MCS640 ist ein einkanaliges Messgerät, daher muss der Emissionsgrad weiterhin korrekt zwischen 10,0 und 100,0 % eingestellt werden, während die Transmissionskorrektur in der Software zwischen 10 und 100 % angepasst werden kann. Ein stabiler Oberflächenzustand, ein sauberer optischer Pfad und ein repräsentativer Emissionsgrad bleiben dabei wichtig. Wenn sich der Emissionsgrad während des Prozesses deutlich verändert, sollte die Installation mit einer Referenzmessung validiert oder, wo sinnvoll, durch Verhältnisspyrometrie ergänzt werden.

Die Auswahl des Objektivs sollte von den Abmessungen des Messobjekts, dem Abstand zur Kamera und dem Anteil des umgebenden Prozessbereichs ausgehen, der sichtbar bleiben muss. Verfügbare Sichtfelder reichen von etwa 3,5° × 2,6° bis 40,4° × 30,9°, mit manuellem Fokus und zusätzlichen mikroskopischen Optionen für besonders kleine Objekte. Bei einem Abstand von 1 m erfasst das 22,5° × 17,0°-Objektiv einen Bereich von 0,40 × 0,30 m, was in jeder Richtung etwa 0,625 mm pro Pixel entspricht. Das Messobjekt muss mindestens 3 × 3 Pixel abdecken, was in diesem Beispiel ungefähr 1,9 × 1,9 mm entspricht. Eine größere Pixelreserve sollte eingeplant werden, wenn sich das Messobjekt bewegt, vibriert oder nicht dauerhaft exakt ausgerichtet werden kann.

Bei einer Bildrate von 60 Hz wird ungefähr alle 16,7 ms ein neues Wärmebild erzeugt, wodurch sich die Kamera für viele Walz-, Induktionsheiz-, Schweiß- und Umformprozesse eignet. LumaSpec RT kann den Wärmestrom in Echtzeit anzeigen, Einzelbilder oder Sequenzen aufzeichnen und punkt-, linien- und flächenbezogene Interessensbereiche auswerten. Alarmbedingungen können auf Mindest-, Höchst- oder Durchschnittstemperaturen basieren und über die verfügbare I/O-Architektur Aufzeichnungen oder externe Aktionen auslösen. Die Bildrate von 60 Hz sollte jedoch nicht mit der vollständigen Reaktionszeit des Regelkreises gleichgesetzt werden, da Softwareverarbeitung, Netzwerk und Anlagensteuerung zusätzliche Latenzen verursachen. Wenn die Messung Teil eines schnellen geschlossenen Regelkreises ist, sollte die Ende-zu-Ende-Reaktionszeit unter realer Netzwerklast getestet werden.

Die Kamera nutzt eine Gigabit-Ethernet-Verbindung mit 1000 Mbit/s über einen RJ45-Anschluss; die Strom­versorgung erfolgt separat über einen 12-poligen Steck­verbinder mit 24 VDC und 1 A. Die typische Leistungsaufnahme beträgt 10 W und steigt auf einen angegebenen Maximalwert von 13 W. Die Kamera verfügt über keinen direkten Analogausgang, daher erfordern analoge Signale, Relais und Triggerfunktionen kompatible externe I/O-Module sowie die Softwarearchitektur von LumaSpec RT. Für den Austausch von Temperatur- und Alarminformationen mit Leit- oder Steuerungs­systemen stehen OPC DA 2.0- und Modbus-Funktionen zur Verfügung. Bei Installationen mit mehreren Kameras sollte das Netzwerkdesign den kontinuierlichen Bilddatenverkehr, die Unterstützung für Jumbo Frames und die erforderliche Trennung von anderen Anlagendaten berücksichtigen.

Die Standard-MCS640 arbeitet bei 0 bis 50 °C und verfügt über ein Aluminiumgehäuse nach IP65 und NEMA 4, ausgelegt für 30 G Stoßbelastung und 3 G Vibration. Die MCS640-HD bietet eine robustere Gehäuseausführung und kann mit Wasserkühlung kombiniert werden, wenn die Umgebungstemperaturen die Grenze der Standardkamera überschreiten. Ein kompatibles, wirbelgekühltes VC-Schutzgehäuse ist für 0 bis 65 °C ausgelegt oder bis hinunter zu -40 °C, wenn die optionale Heizung verwendet wird, und bietet Schutz nach IP66 und NEMA 4X. Die Wirbelkühlung benötigt etwa 15 cfm Druckluft bei 90 bis 100 psi, daher sollten Luftqualität, Druckstabilität und Betriebskosten bereits in der Installationsplanung berücksichtigt werden. Optionen zur Spülung für Ex-Bereiche sind verfügbar, ihre Zulassungen gelten jedoch für das Gehäuse und die Spülanordnung und zertifizieren nicht automatisch die komplette Kamerainstallation.

Die detaillierte technische Spezifikation nennt eine Messunsicherheit von ±0,5 % des Anzeigewerts in Kelvin sowie eine Wiederholbarkeit von 0,1 % des Messwerts in Kelvin plus 1 K. Eine separate Spezifikation auf Serienebene nennt ±2 °C oder 2 % des Anzeigewerts, was eine Abweichung darstellt, die vor der Festlegung eines Abnahmekriteriums für die genaue Teilenummer geklärt werden sollte. Emissionsgrad, Transmission, reflektierte Temperatur, optische Sauberkeit und Objektabdeckung können über die Kameraspezifikation hinaus zusätzliche anwendungsbedingte Fehler verursachen. Eine Standard-Zweipunktkalibrierung und eine zertifizierte Kalibrierung an fünf oder mehr Punkten mit NIST-Zertifizierung sind als Serviceoptionen verfügbar. Für eine rückführbare Installation sollten die Kalibrierpunkte den normalen Prozessbereich einschließen, und die bestellte Konfiguration sollte im Messplan dokumentiert werden.

LumaSpec RT unterstützt die Live-Bildanzeige, Einzelbildaufnahme, Sequenzaufzeichnung und Temperaturanalyse innerhalb von punkt-, linien- und flächenbezogenen Interessensbereichen. Zu den verfügbaren Werkzeugen gehören Histogramme, dreidimensionale Profile, Linienprofile, Temperaturtrends, Bildsubtraktion, automatische Verstärkungsregelung und ein bis zu 8×-Digitalzoom. Die Software kann Alarme auf Basis von minimalen, maximalen oder durchschnittlichen ROI-Temperaturen erzeugen und Daten in Text- oder tabellenkalkulationskompatible Formate exportieren. Auch der Betrieb mit mehreren Kameras, OPC, Modbus TCP/IP, Webserver-Funktionen und optionale Softwareentwicklungstools werden unterstützt. Aufgezeichnete Bilder können zur weiteren Filterung, Isothermenanalyse, Bildverarbeitung und Berichterstellung an den LumaSpec Offline Analyzer übertragen werden, ohne das Live-Überwachungs­system zu belegen.