A6450-Series Cooled MWIR Camera

Die A6450-Kameras verwenden einen linearen Stirling-Kühler, der für eine außergewöhnlich lange Lebensdauer ausgelegt ist (rund 27.000 Stunden Betrieb bis zur Wartung). Herkömmliche gekühlte Infrarotkameras mussten häufig jährlich gewartet werden, weil ihre Kühler schneller verschleißen. Durch die Verlängerung der Lebensdauer des Kühlers auf mehrere Jahre im Dauerbetrieb reduziert die A6450 Wartungsstillstände und -kosten deutlich. Praktisch bedeutet das: Mit diesem langlebigen Kühler können Sie die Kamera 24/7 in der Produktion betreiben, ohne häufige Unterbrechungen – wodurch der Einsatz gekühlter MWIR-Technologie in der Fertigung oder in anderen Anwendungen zur kontinuierlichen Überwachung deutlich realistischer wird.

Gekühlte MWIR-Kameras bieten eine höhere Empfindlichkeit, eine schnellere Reaktionszeit und die Fähigkeit, kleinere Temperaturunterschiede oder schnellere Ereignisse zu erkennen als gängige ungekühlte Thermokameras. Im Fall der A6450 kann der gekühlte MWIR-Detektor (Wellenlänge 3–5 µm) feine thermische Details mit einer Empfindlichkeit von NETD <30 mK erfassen. Das bedeutet, dass sie subtile Wärmevariationen erkennen kann, die einer ungekühlten Kamera möglicherweise entgehen. Zusätzlich unterstützen der gekühlte Sensor und der optische Aufbau der A6450 hohe Bildraten (bis zu 125 Hz) und kurze Belichtungszeiten (unter einer Millisekunde), sodass sehr schnelle thermische Phänomene „eingefroren“ und analysiert werden können (z. B. kurze Wärmespitzen oder schnell bewegte Ziele). Der Kompromiss besteht darin, dass gekühlte Kameras einen Kryokühler benötigen; mit dem Long-Life-Kühler der A6450 erhalten Sie diese Leistungsvorteile jedoch ohne den üblichen Wartungsaufwand.

Beide Modelle verfügen über denselben Basis­sensor und dieselbe Leistung, unterscheiden sich jedoch in ihren Fokus- und Filterfunktionen. Die A6451 verwendet ein Objektiv mit manuellem Fokus – Sie stellen den Fokus direkt am Objektiv von Hand ein. Im Gegensatz dazu verfügt die A6481 über ein motorisiertes Fokus-System, mit dem Sie das Objektiv per Software oder Controller aus der Ferne fokussieren können. Das ist hilfreich, wenn die Kamera an einer schwer zugänglichen Stelle montiert ist oder wenn Sie Fokusänderungen automatisieren müssen. Darüber hinaus besitzt die A6481 auch ein motorisiertes Filterrad für Spektral- oder ND-Filter, sodass Sie Neutraldichtefilter oder andere Spektralfilter bei Bedarf aus der Ferne einschwenken können (z. B. zur Messung sehr hoher Temperaturen oder bestimmter Wellenlängenbereiche). Die A6451 kann ebenfalls Filter verwenden, diese müssen jedoch manuell in den Halter hinter dem Objektiv eingesetzt werden. Zusammengefasst: Wählen Sie die A6451 für einfachere, fest installierte Setups, bei denen manueller Fokus ausreicht, und die A6481 für komplexere Setups, die Fokusänderungen aus der Ferne oder den häufigen Einsatz unterschiedlicher Filter erfordern.

Die Integration ist dank der automationsgerechten Schnittstellen und der Unterstützung von Standards sehr unkompliziert. Die A6450-Serie kommuniziert über Gigabit Ethernet und ist GigE Vision– und GenICam-konform, sodass Sie sie ohne kunden­spezifischen Code in gängige Machine-Vision-Netzwerke und -Software einbinden können. Sie können die Kamera steuern, vollständige radiometrische Daten streamen und die Bildaufnahme über diese Standardprotokolle auslösen. Zusätzlich stellt die Kamera Hardware-I/O bereit: einen Sync-Eingang zum Annehmen eines externen Triggers (z. B. von einer SPS oder einem Encoder an Ihrer Produktionslinie) sowie einen Sync-Ausgang, um Ereignisse zu signalisieren oder andere Geräte zu synchronisieren (wie Stroboskoplampen oder eine weitere Kamera). Außerdem gibt es einen HD-SDI-Videoausgang, wenn Sie das Live-Thermalbild in Echtzeit auf einem Monitor anzeigen möchten. In der Praxis stellen viele Anwender fest, dass sie die A6450 wie jede andere Machine-Vision-Kamera in ihr Prozessüberwachungs­system integrieren können, unter Verwendung vorhandener Kabel und Softwarebibliotheken, was die Inbetriebnahme beschleunigt.

Ja, diese Kameras können sehr hohe Temperaturen weit über den Standardbereich hinaus messen, indem optionale Neutraldichtefilter (ND) und Kalibrierprofile verwendet werden. Direkt nach dem Auspacken kann die A6450-Serie bei einer Standardkalibrierung typischerweise etwa von -20°C bis 350°C messen. Für höhere Temperaturen können Sie die Kamera mit ND-Filtern (dünnen, hitzebeständigen Filtern, die die Infrarotenergie abschwächen) ausstatten und die entsprechende Kalibrierung anwenden. Der Hersteller bietet kalibrierte Optionen wie ND1 (bis ~600°C), ND2 (bis ~2000°C) und ND3 (bis ~3000°C) an. Durch das Einschieben eines ND-Filters (manuell bei der A6451 oder aus der Ferne über das motorisierte Filterrad der A6481) kann die Kamera extreme Temperaturen wie geschmolzenes Metall, Ofeninnenräume oder Raketenauslässe präzise messen, ohne den Detektor zu sättigen. Diese Flexibilität bedeutet, dass dieselbe Kamera sowohl für Niedrigtemperatur- als auch für Ultra-Hochtemperatur-Objekte eingesetzt werden kann, sofern der passende Filter und die passende Kalibrierung vorhanden sind.

Die A6450-Serie erreicht bei ihrer nativen Auflösung von 640 × 512 eine 125 Hz-Vollbildrate, was für viele Hoch­geschwindig­keitsprozesse und die Analyse thermischer Transienten bereits schnell genug ist. Mit 125 Bildern pro Sekunde kann sie Ereignisse erfassen, die sich innerhalb weniger Millisekunden abspielen. Darüber hinaus unterstützt die Kamera Windowing (Subframe-Auslesung): Sie können die Auflösung verringern (indem Sie auf dem Sensor eine kleinere Region of Interest auswählen), um bei Bedarf – für extrem schnelle Ereignisse – noch höhere Bildraten zu erzielen. So könnten Sie beispielsweise einen kleineren, etwa hundert Zeilen hohen Bildstreifen mit deutlich mehr als 125 Hz aufnehmen und damit ultraschnelle Phänomene analysieren (die exakten Maximalraten hängen von der Fenstergröße ab). Diese Flexibilität, kombiniert mit den sehr kurzen Integrationszeiten der Kamera (bis hinunter zu 480 Nanosekunden), macht die A6450 besonders geeignet zum Aufzeichnen und Analysieren von Hoch­geschwindig­keits-Thermoereignissen wie Explosionen, Lasererwärmung, schnell bewegten Objekten auf einer Produktionslinie oder schnellen thermischen Zyklen in der Materialprüfung. Selbst bei voller Geschwindigkeit sind alle Frames voll radiometrisch (temperaturkalibriert), sodass die Messgenauigkeit auch bei hohen Bildraten erhalten bleibt.

Die A6450 Series ist ideal für jede Anwendung, bei der eine kontinuierliche thermische Überwachung die Qualität oder Sicherheit verbessern kann. Zu den typischen Einsatzfällen zählen Inline-Qualitätskontrolle (z. B. das Prüfen elektronischer Bauteile auf Hotspots, die Kontrolle der Dichtheit von Verpackungen oder das Erkennen von Defekten in Automotive-Teilen), Prozesskontrolle in der Fertigung (z. B. die Überwachung einer gleichmäßigen Erwärmung in der Glas- oder Stahlproduktion oder das Sicherstellen geeigneter Abkühlraten bei Schmiedeteilen) sowie zerstörungsfreie Prüfung (NDT) (z. B. das Erkennen von Delaminationen oder Rissen anhand thermischer Variationen). Dank der hohen Geschwindigkeit und Empfindlichkeit eignen sich diese Kameras hervorragend, um Probleme auf schnell laufenden Förderlinien oder in schnell taktenden Prozessen zu erkennen – etwa eine fehlende Schweißnaht in einer Produktionslinie zu detektieren oder eine überhitzte Zelle in einem Batteriefertigungsprozess zu identifizieren. Ein weiterer großer Bereich ist Forschung und Entwicklung: Die Fähigkeit der A6450, transiente thermische Ereignisse zu erfassen, macht sie in Laboren für Materialprüfungen, die Entwicklung von Luft- und Raumfahrtkomponenten oder für Experimente rund um Wärme und Energie besonders wertvoll. Im Kern ist jedes Szenario, das 24/7 thermische Überwachung oder die Analyse schneller thermischer Dynamiken erfordert, sehr gut für die A6450 series geeignet.

Die Kamera streamt kalibrierte Thermaldaten, die mit vielen gängigen Tools genutzt werden können. Wenn Sie bereits ein Machine-Vision- oder Auto­mati­sierungs­system im Einsatz haben, bedeutet die GigE Vision/GenICam-Schnittstelle, dass Sie den Kamerastream wie bei einem normalen Bildverarbeitungsgerät in Ihre Software oder SPS einbinden können. Für eine weitergehende Thermalanalyse – etwa zum Aufzeichnen von Sequenzen, für detaillierte Temperaturmessungen oder zur Erstellung von Berichten – können Sie spezielle Thermalanalyse-Software verwenden. Die Kameras sind mit FLIR’s Research Studio and SDKs kompatibel (sowie mit Drittanbieter-Anwendungen, die GigE Vision unterstützen). Mit solcher Software können Sie radiometrisches Video aufzeichnen, Auswerteroutinen einrichten (z. B. Punktmessungen, Alarm-Trigger bei Temperaturschwellen usw.) und die Wärmemuster mit verschiedenen Farbpaletten visualisieren. Die A6450 speichert keine Bilder intern (sie gibt die Daten in Echtzeit aus), daher verwenden Sie in der Regel einen angeschlossenen PC oder ein anderes Gerät, um die Bilddaten aufzuzeichnen und auszuwerten. Die gute Nachricht: Da sie Standardprotokolle einhält, sind Sie nicht auf eine einzige Softwareumgebung festgelegt – Sie können sie in kunden­spezifische Programme integrieren oder Standard-Thermalanalyse-Suiten einsetzen. Das gibt Ihnen viel Flexibilität dabei, wie Sie die Thermaldaten der Kamera verarbeiten und nutzen.