xenics長波紅外相機應用于熱工藝監(jiān)控

時間：2022-09-23

作者：深圳維爾克斯光電有限公司

熱工藝在許多行業(yè)中用于材料工程，例如熔化、成型或干燥。由于加工溫度可能很高，因此在加熱過程之后監(jiān)控冷卻非常重要，而且存在一定的火災風險，工作過程需要安全控制，這樣可以安全地進行流程或暫停等待下一步。

實際上，過高的溫度可能會給后續(xù)程序步驟帶來麻煩。此外，儲存也是一個問題，因為它可能會引起火災，導致生產(chǎn)停止，損壞產(chǎn)品，甚至損壞工廠。

長波紅外相機(LWIR)，為監(jiān)測溫度的適宜波長范圍

長波紅外LWIR相機的工作波長范圍為8μm至14μm。這是測量溫度高達400°C（見圖1）的物體發(fā)出的熱量的合適光譜帶，*照明，也不受自然光的影響。

用于此應用的LWIR相機基于微測輻射熱計陣列。每個像素都充當微型溫度計。組成一個傳感器，它可以建立具有高空間分辨率的觀察區(qū)域的熱圖。

圖1.溫度監(jiān)測：熱像儀（左圖）檢測到管道連接處接近200°C的異常溫度。在可見相機上無法看到此缺陷（右圖）。

正確校準后，它們甚至可以讀取**溫度，從而實現(xiàn)熱成像。由于這一特性，長波紅外熱像儀是實時溫度監(jiān)測的良好解決方案。

Gobi+ 相機

Xenics在制造用于熱成像的熱像儀方面擁有豐富的經(jīng)驗。Gobi+ 相機（見圖2）基于17μm間距的二維微測輻射熱計陣列，具有VGA分辨率（640列像素x480行）。這款高靈敏度相機可以檢測低至0.05°C的溫度差異，并且可以每秒60幀的速度輸出數(shù)據(jù)。通過M34或M42提供的光學接口，它可以根據(jù)應用安裝焦距從5.8mm到200mm的鏡頭。此外，它還具有CameraLink?和GigEVision?輸出和控制接口，并且符合GenICam?標準，因此可以簡單直接地集成到工業(yè)系統(tǒng)中。

最后，用于熱成像的Gobi+相機的關鍵特性是它的校準。相機可以進行溫度校準。使用這種校準包，可以使其成為非常精確的**溫度測量系統(tǒng)。

圖2.Gobi+相機

一個真實的案例：

Boulder Imaging是一家開發(fā)和提供機器視覺系統(tǒng)的公司，該公司需要一種解決方案來防止其客戶的設施發(fā)生火災?？蛻粼诩訜徇^程中，會從他們的產(chǎn)品中去除水分，并且從烤箱中退出時，產(chǎn)品有可能會著火。

Boulder Imaging決定采用基于熱像儀的檢測系統(tǒng)。因為使用這種系統(tǒng)，*額外的光源。用熱成像的系統(tǒng)檢測異常高溫區(qū)域即可發(fā)現(xiàn)火災風險。

這在圖3的左側進行了說明，該圖顯示了在客戶系統(tǒng)中觸發(fā)警報的級別的熱點，右側圖片是正常的溫度變化。

此外，熱成像系統(tǒng)可指示出爐的產(chǎn)品溫度，因此可用于工藝優(yōu)化。如圖3右側所示，產(chǎn)品運行溫度**左側，因此客戶可以選擇增加烘箱右側的熱量輸出，以較均勻地加熱產(chǎn)品。

圖3.來自Boulder Imaging檢測系統(tǒng)的圖片（由Boulder Imaging提供）。

選擇的Xenics熱成像相機的理由：

在選擇熱像儀時，Boulder Imaging決定使用Xenics熱像儀：Gobi+ 相機。Boulder Imaging的硬件工程總監(jiān)Joey Nesbitt解釋說：“我們對本應用中使用的XenicsLWIR相機感到非常滿意！我們評估了市場上的其他長波紅外相機，Xenics Gobi+640型號的相機是我們的較佳選擇。主要原因之一是它是真正的熱成像傳感器，具有可用的校準功能，可以確定**溫度”。

實際使用時，對于相關的警報和過程監(jiān)控系統(tǒng)，具有熱點檢測的熱成像是不夠的，因為還需要獲得物品的**溫度制圖。這意味著相機的光學系統(tǒng)必須可以很好地校準。如前所述，這是Xenics Gobi+相機的主要功能之一：準確的溫度校準軟件包。這使用戶不僅可以檢測熱點，還可以測量**溫度，從而采取相關措施來防止火災和優(yōu)化流程。

結論

由于其真正的熱成像能力，Xenics Gobi+相機已被證明是溫度監(jiān)測的良好解決方案。除了允許在工業(yè)環(huán)境中進行溫度檢查和*外，它還被證明有助于過程監(jiān)控。

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