A6450-Series Cooled MWIR Camera

De A6450-camera’s gebruiken een lineaire Stirlingkoeler die is ontworpen voor een uitzonderlijk lange levensduur (ongeveer 27.000 uur werking vóór onderhoud). Traditionele gekoelde infraroodcamera’s hadden vaak jaarlijks onderhoud nodig, omdat hun koelers sneller sleten. Door de levensduur van de koeler te verlengen tot meerdere jaren continu gebruik, vermindert de A6450 onderhoudsgerelateerde downtime en kosten aanzienlijk. In de praktijk betekent dit dat deze long-life koeler u in staat stelt de camera 24/7 in productie te gebruiken zonder frequente onderbrekingen, waardoor het veel beter haalbaar wordt om gekoelde MWIR-technologie op de productievloer of in andere toepassingen voor continue bewaking in te zetten.

Gekoelde MWIR-camera’s bieden een hogere gevoeligheid, een snellere respons en de mogelijkheid om kleinere temperatuurverschillen of snellere gebeurtenissen te zien dan gangbare ongekoelde thermische camera’s. In het geval van de A6450 kan de gekoelde MWIR-detector (golflengte 3–5 µm) fijne thermische details vastleggen met een gevoeligheid van NETD <30 mK. Dit betekent dat hij subtiele warmtevariaties kan detecteren die een ongekoelde camera mogelijk mist. Daarnaast ondersteunen de gekoelde sensor en de optische opbouw van de A6450 hoge framerates (tot 125 Hz) en korte belichtingstijden (sub-millisecond), waardoor zeer snelle thermische fenomenen kunnen worden “bevroren” en geanalyseerd (bijvoorbeeld korte warmtepulsen of snel bewegende doelen). De keerzijde is dat gekoelde camera’s een cryokoeler nodig hebben, maar met de long-life koeler van de A6450 krijgt u die prestatievoordelen zonder de gebruikelijke onderhoudslast.

Beide modellen delen dezelfde kernsensor en prestaties, maar verschillen in scherpstellen en filtermogelijkheden. De A6451 gebruikt een lens met handmatige focus – je stelt de scherpte met de hand op de lens zelf af. De A6481 daarentegen heeft een gemotoriseerd focus-systeem, waarmee je de lens op afstand kunt scherpstellen via software of een controller. Dat is handig als de camera op een moeilijk bereikbare plek staat of als je focusaanpassingen wilt automatiseren. Daarnaast beschikt de A6481 ook over een gemotoriseerd filterwiel voor spectrale of ND-filters, zodat je op afstand neutral-densityfilters of andere spectrale filters kunt inschuiven wanneer nodig (bijvoorbeeld voor het meten van zeer hoge temperaturen of specifieke golflengtebanden). De A6451 kan ook filters gebruiken, maar die moet je handmatig in de houder achter de lens plaatsen. Kortom: kies de A6451 voor eenvoudigere, vaste opstellingen waarbij handmatige focus volstaat, en kies de A6481 voor complexere opstellingen die scherpstelwijzigingen op afstand vereisen of waarbij vaak verschillende filters worden gebruikt.

Integratie is zeer eenvoudig dankzij de automatiseringsklare interfaces en ondersteuning van standaarden van de camera. De A6450-serie communiceert via Gigabit Ethernet en is GigE Vision– en GenICam-conform, wat betekent dat je hem zonder maatwerkcode kunt aansluiten op standaard machine-vision-netwerken en -software. Je kunt de camera aansturen, volledige radiometrische data streamen en beeldopnames triggeren via deze standaardprotocollen. Daarnaast biedt de camera hardware-I/O: een sync-ingang om een externe trigger te accepteren (bijvoorbeeld van een PLC of een encoder op je productielijn) en een sync-uitgang om gebeurtenissen te signaleren of andere apparaten te synchroniseren (zoals stroboscooplampen of een andere camera). Er is ook een HD-SDI-video-uitgang als je de live thermische feed in realtime op een monitor wilt weergeven. In de praktijk merken veel gebruikers dat zij de A6450 aan hun procesbewakingssysteem kunnen toevoegen net als elke andere machine-vision-camera, met gebruik van bestaande kabels en softwarebibliotheken, wat de uitrol versnelt.

Ja, deze camera’s kunnen zeer hoge temperaturen meten, ruim boven het standaardbereik, door gebruik te maken van optionele neutral density (ND)-filters en kalibratieprofielen. Direct uit de doos kan de A6450-serie doorgaans ongeveer -20°C tot 350°C meten met een standaardkalibratie. Voor hogere temperaturen kunt u de camera uitrusten met ND-filters (dunne hittebestendige filters die de infraroodenergie verzwakken) en de bijbehorende kalibratie toepassen. De fabrikant biedt gekalibreerde opties zoals ND1 (tot ~600°C), ND2 (tot ~2000°C) en ND3 (tot ~3000°C). Door een ND-filter in te schuiven (handmatig bij de A6451, of op afstand via het gemotoriseerde filterwiel van de A6481) kan de camera extreme temperaturen zoals gesmolten metaal, oveninterieurs of raketuitlaatgassen nauwkeurig meten zonder de detector te verzadigen. Deze flexibiliteit betekent dat dezelfde camera zowel voor laagtemperatuur- als voor ultra-hoge-temperatuurdoelen kan worden gebruikt, zolang het juiste filter en de juiste kalibratie aanwezig zijn.

De A6450-serie is in staat tot een full-frame framerate van 125 Hz bij de native resolutie van 640 × 512, wat al snel genoeg is voor veel hogesnelheidsprocessen en analyse van thermische transiënten. Met 125 beelden per seconde kan de camera gebeurtenissen vastleggen die zich in slechts enkele milliseconden voordoen. Daarnaast ondersteunt de camera windowing (sub-frame readouts): u kunt de resolutie verlagen (door een kleiner region of interest op de sensor te selecteren) om, indien nodig voor extreem snelle gebeurtenissen, nog hogere framerates te behalen. Zo kunt u bijvoorbeeld een kleinere strook van ongeveer honderd lijnen hoog vastleggen met een framerate die veel hoger ligt dan 125 Hz, waardoor analyse van ultrasnelle fenomenen mogelijk wordt (de exacte maximumwaarden zijn afhankelijk van de venstergrootte). Deze flexibiliteit, gecombineerd met de zeer korte integratietijden van de camera (tot 480 nanoseconden), maakt de A6450 zeer geschikt voor het opnemen en analyseren van hogesnelheids-thermische gebeurtenissen zoals explosies, laserverwarming, snel bewegende objecten op een productielijn of snelle thermische cycli bij materiaaltesten. Zelfs bij volle snelheid zijn alle frames volledig radiometrisch (temperatuurgekalibreerd), zodat u bij hoge framerates geen meetnauwkeurigheid verliest.

De A6450-serie is ideaal voor elke toepassing waarbij continue thermische bewaking de kwaliteit of veiligheid kan verbeteren. Veelvoorkomende use-cases zijn inline kwaliteitscontrole (bijvoorbeeld het inspecteren van elektronische componenten op hotspots, het controleren van de afdichtingsintegriteit in verpakkingen of het opsporen van defecten in Automotive-onderdelen), procescontrole in de maakindustrie (zoals het bewaken van uniforme verwarming bij glas- of staalproductie of het borgen van de juiste afkoelsnelheden bij gesmede onderdelen) en niet-destructief onderzoek (zoals het detecteren van delaminaties of scheuren via thermische variatie). Door de hoge snelheid en gevoeligheid zijn deze camera’s uitstekend in staat om problemen te detecteren op snel bewegende transportbanden of in processen met snelle cycli – denk aan het opsporen van een ontbrekende las op een productielijn of het identificeren van een oververhitte cel in een batterijproductieproces. Een ander belangrijk gebied is onderzoek en ontwikkeling: het vermogen van de A6450 om transiënte thermische gebeurtenissen vast te leggen maakt haar waardevol in laboratoria voor materiaaltesten, de ontwikkeling van lucht- en ruimtevaartcomponenten of experimenten waarbij warmte en energie een rol spelen. Kortom: elk scenario dat 24/7 thermisch toezicht of analyse van snelle thermische dynamiek vereist, is zeer geschikt voor de A6450-serie.

De camera streamt gekalibreerde thermische data die met veel gangbare tools kan worden gebruikt. Als u al een bestaand machine vision- of automatiseringssysteem hebt, betekent de GigE Vision/GenICam-interface dat u de camerafeed in uw software of PLC kunt binnenhalen net als bij een normaal beeldvormingsapparaat. Voor diepgaandere thermische analyse, zoals het opnemen van sequenties, het uitvoeren van gedetailleerde temperatuurmetingen of het maken van rapporten, kunt u speciale thermische analysesoftware gebruiken. De camera’s zijn compatibel met FLIR’s Research Studio and SDKs (en met applicaties van derden die GigE Vision ondersteunen). Met dergelijke software kunt u radiometrische video vastleggen, analyseroutines instellen (zoals puntmetingen, alarmtriggers bij temperatuurdrempels, enz.) en de warmtepatronen visualiseren met verschillende kleurpaletten. De A6450 slaat geen beelden intern op (hij voert de data in real time uit), dus doorgaans gebruikt u een aangesloten pc of apparaat om de beelddata op te nemen en te analyseren. Het goede nieuws is dat u, omdat hij zich aan standaardprotocollen houdt, niet vastzit aan één softwareomgeving: u kunt hem integreren in maatwerkprogramma’s of kant-en-klare thermische analysesuites gebruiken. Dat geeft u veel flexibiliteit in hoe u de thermische data van de camera verwerkt en benut.