常见问题解答

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Optris是否生产可用于早期火灾检测的热像仪?
Optris红外热像仪是早期火灾检测应用的理想选择,因为它们能够在大面积区域内进行监控,并捕捉任何超过预设阈值的温度。在室内应用中,Optris 热像仪常被部署用于探测木制品火灾,这些火灾往往是由刨削、切割或碎木机械引发的。根据监控区域和安装位置的不同,热像仪可以配备最合适的光学镜头进行优化。对于公用事业设施等户外环境的火灾探测,则可以通过配备防护罩组件来提供支持,从而保护热像仪免受恶劣气候的影响。此外,Optris 红外热像仪具备报警功能,能够通过工业标准的电压或电流输出信号来传达报警状态。
若要从外部测量石英管内样品的温度,哪款测温仪(Pyrometer)是最佳选择?
Optris系列产品中提供了多种具备短波响应特性的测温仪,它们是探测透过石英窗辐射的理想选择。石英窗在 3.5 µm 波长处会衰减大约 50% 的红外信号;而对于波长响应长于 4.5 µm 的红外传感器,该信号则是完全不可探测的。因此,除非您的目的是测量石英窗本身的温度,否则请务必避免使用任何长波响应的传感器。您可以根据样品的温度范围,考虑选用 Optris 1M、2M 或 3M 系列测温仪。此外,请务必使用 Optris 光学计算器(Optics Calculator) 确保传感器测得的光斑尺寸小于被测目标的直径。部分传感器支持近焦镜头,可减小光斑尺寸以便测量微小目标。对于像灯丝(灯芯)这类极细小的目标,可能需要使用短波红外热像仪(如 PI05M、PI08M 或 PI1M),利用其极小的像素尺寸来实现精确测量。
Optris是否生产可用于检测石膏板或墙板内部空洞的红外热像仪?
石膏板是远程红外测温的理想材料,因为它们具有极高的发射率。在生产制造过程中,石膏板内部的空洞很容易被检测出来,因为填充有灰泥的区域与空洞区域之间的温差通常可达数摄氏度。一些集成商已经开发出定制化解决方案,将红外热像仪系统与过程控制设备相结合,用于质量控制和生产建档。
如何实施一套基于红外热像仪的解决方案,以自动化测量我们工厂食品在经过冷冻机后的内部温度?
要实施基于红外热像仪的自动化方案,测量食品经过工厂冷冻机后的内部温度,您需要建立红外热像仪测得的外部表面温度与产品内部温度之间的相关性。由于红外热像仪仅能测量表面温度,无法直接探测内部温度,因此您必须使用接触式探针测量每种产品的内部温度,并记录理想的内部数值。随后,将这些内部温度与红外热像仪探测到的相应外部温度进行关联——这类似于在测量高反射金属时,利用热电偶在表面进行发射率验证的过程。为了确保准确性,由于产品特性可能存在差异,必须针对每种产品类型分别进行此类校准。虽然这一校准步骤可能较为耗时且效率较低,但它对于验证红外热像仪的外部读数能否可靠地反映内部温度至关重要,从而确保对食品进行准确的自动化监测。一旦建立了这种相关性,红外热像仪即可用于实时监测表面温度,从而提供一种非侵入式的方法,根据预设的逻辑关系推断出产品的内部温度。
如何配置一套热成像视觉系统,以测量并自动化纸张生产线上浆糊状物质的涂敷过程,包括根据涂抹宽度自动调整和更换涂敷头?
一套热成像视觉系统(例如配备 53° x 31° 镜头的 Xi 410 热像仪),可用于测量并监控以 150-200 FPM(英尺/分钟)线速度运行的纸张生产线上,连续浇注的浆糊状物质(类似于煎饼面糊)的温度 and 宽度。热像仪安装在生产线上方 3 米处,具备 183 厘米宽的视场(FOV),并支持 Ethernet/EtherNet/IP 通信,以便与 PLC 集成,从而实现涂敷头的自动调整与更换,减少操作员误操作。该系统配套的免授权软件允许用户完全自主控制,根据温度数据设定宽度测量的阈值。
在我们的锻造工艺中,我们需要使用红外测温仪来测量冲头(Punch)、模具(Die)、加热炉负载(Load Heater)、压机负载(Press Load)、预热(Pre-Heat)及淬火(Quench)等阶段的产品温度。哪种红外远程测温解决方案在这些应用中能提供最准确的测量结果?
在锻造作业的所有阶段进行准确的温度测量,对于确保最终产品的质量至关重要。由于锻造目标通常为低发射率金属,使用工业应用中常见的长波红外热像仪或测温仪往往难以获得准确读数。为了实现最高精度的测量,应选择探测器响应波长在 500 nm 至 2.5 µm 之间的短波红外测温仪或热像仪。锻造工艺各阶段的温度变化范围通常在 65 °C 至 1370 °C 之间,因此根据典型目标温度优化传感器选择至关重要。建议选择能够匹配目标量程且波长最短的传感器。对于 500 °C 至 3500 °C 之间的高温应用,请选择 Optris 产品线中名称带有 “1M” 后缀、光谱响应为 1.0µm 的测温仪;对于 50 °C 至 1800 °C 的较低温度,请选择带有 “3M” 后缀、光谱响应为 2.3µm 的 Optris 产品。我们建议您与 Optris 的应用工程师或分销合作伙伴进行简短沟通,以最终确认您的产品选型。
我们正在寻找一款能够精确测量 PCB 组件温度的热像仪,特别是针对微小封装电子器件,其光斑尺寸(最小可测目标)小至10µm。我们要求的温度测量范围为-55°C至200°C。
推荐使用配备显微镜头的 Optris PI 640i 红外热像仪来分析微小封装电子组件的温度变化。当配备 MO2X 红外显微镜头时,PI 640i 能够追踪小至 8 µm 器件的温度变化,并对小至 32 µm 的目标提供精确的测量数值。在确定 PCB 上待测目标时,务必识别器件上具有高发射率(非金属)的目标,这将优化温度测量的准确性。此外,还应考虑为热像仪配备大视场镜头(需配合特定镜头的校准),使热像仪能够对标准尺寸的整块印制电路板进行热成像及分析。
我对我们汽车厂喷漆车间区域的早期火灾预警非常感兴趣。监测目标是流涂作业中的汽车管件,我们需要确保其温度不会升高到燃点。
对于像喷漆室这样的大面积区域,使用经过校准的红外热像仪进行监测是一个完美的方案。红外热像仪利用成千上万个像素点进行测温,每个像素点都能独立检测温度。在这一应用场景中,通常会设置一个报警温度阈值;一旦热像仪视场范围内的任何一个像素超过该阈值,系统就会发出信号。红外热像仪的分辨率以及所选配的镜头光学特性,决定了在给定距离下每个像素点的光斑尺寸(测量精度),因此,必须综合考虑安装位置、待监控区域的尺寸以及典型起火点的初始规模。
在我们的溅射沉积工艺(Sputtering Deposition)过程中,我需要使基板保持恒定且均匀的温度。红外远程测温技术能否支持这一应用?
红外热像仪和红外测温仪(单点测温仪)均被广泛用于监测薄膜气相沉积工艺中的温度。红外热像仪是监测基板温度及其热均匀性的最佳选择,因为它能利用数以千计的像素覆盖整个基板表面,且每个像素都能提供独立的温度信息。通过优化光学镜头,可以在给定距离下实现对基板的最佳分辨率。 一些用户还会在部署红外热像仪的同时,辅以单点测温仪来监测阴极溅射靶材的点温。当靶材温度得到优化后,可以确保薄膜与基板之间具备良好的附着力。
我正在对汽车应用中的塑料部件(保险杠、仪表板、燃油箱等)进行温度测试,需要一款能够承受 140℃ 环境试验箱温度的传感器。哪款红外测温仪能在这种高温环境下准确测量?此外,我还需要一款最适合塑料部件的传感器,因为这些部件可能对红外能量具有穿透性(透射性)。
Optris CT Hot 凭借其在高达 250°C 的环境温度下正常工作的能力,常被用于解决此类环境挑战。CT Ratio(比色测温仪)的传感头可以在无需冷却的情况下承受 315°C 的高温环境,通常是高环境温度条件下进行温度测量的最佳方案。如果现场可以使用水冷,且被测塑料部件较小、需要小光斑测温仪时,CT Laser 系列提供了种类极其丰富的近焦光学镜头。CT Laser 的水冷外壳直径仅为 48 mm,其尺寸紧凑,足以放入某些环境试验箱中。 塑料在红外波段可能具有部分透射性,这会导致测量结果混入穿透塑料的背景物体热能。然而,当被测塑料的厚度超过 250 µm 时,这一现象通常不再是问题。对于更薄的塑料薄膜测量,我们可以提供光谱响应与常见塑料红外吸收光谱相匹配的特殊波长传感器。
我正在评估在塑料薄膜生产线上进行在线温度测量的方案。我们主要关注的聚合物是聚乙烯(Polyethylene),但也会加工其他化学成分类似的塑料薄膜。
红外测温仪的光谱响应(Spectral Response)是准确测量薄膜塑料温度的关键参数。大多数厚度小于 250 µm 的薄膜塑料会透射红外能量,导致测量结果受到薄膜背面热源的严重影响。然而,聚乙烯及许多其他塑料(如聚丙烯、玻璃纸、聚苯乙烯等)在 3.43 µm 波长处吸收红外能量,这使得它们对于响应波长相同的红外传感器变得“不透明”。光谱响应为 3.43 µm 的 Optris CT P3 是薄膜塑料温度测量的理想选择。而其他塑料(如氟塑料、尼龙和聚酯)在 7.95 µm 处具有更显著的酯带(Ester band)红外吸收特性,使用 CT 或 CT Laser P7 测量最为准确
我们目前正使用红外(IR)传感器监测工业食品烘箱的温度。然而,我们遇到了污染物在镜头上堆积的问题,这导致了读数错误并损害了测量准确度。
粉尘或蒸汽会覆盖红外传感器的光学镜头,从而减弱(衰减)红外信号,而这正是红外测温仪产生准确温度测量值所必需的。为了最大限度地减少镜头上的颗粒物堆积,首先,应确保所选测温仪的光学性能允许其安装在远离污染源的位置。其次,确保测温仪配备了空气清扫配件(Air Purging Accessory),以防止颗粒物和蒸汽在传感器镜头上积聚。如果环境条件仍导致镜头出现积聚物,可以考虑使用比色测温仪(Ratio Sensor)。这种传感器采用 dual 波长技术和比例温度计算方法,即使在光学信号衰减超过 90% 的情况下,仍能提供准确的测量结果。虽然这类传感器的成本较高,但当环境条件持续影响测量准确性时,这项投资通常是非常值得的。
红外测温仪是否有可用的激光瞄准工具,能帮我将传感器对准需要测量的区域?
许多客户会选择集成有发散式激光器的 Optris 测温仪(如 CT Laser),这种设计可以精确瞄准待测区域。除了在目标上定位测量点外,发散式激光器还能界定出被测区域的准确大小。部分应用由于空间限制,需要使用尺寸更小的传感器(如 Optris CS Micro)。在这种情况下,可以使用 M12 激光瞄准工具配合 CSmicro 安装支架进行对准,待传感器锁定温度测量目标后,再将其拆除。
我们正在寻找一款高温双波长(比色)测温仪,用于在富含蒸汽的再生窑中对活性炭进行准确测量。我应该考虑哪些型号?
您的问题表明,您已经确认了最能在透射特性不断变化的环境中提供准确测量的红外技术。
在测量区域设置中,除了矩形和点选项外,是否还有线选项?我该如何设置这个选项?
您可以利用 PIX Connect 软件创建温度剖面图,通过它直观地查看沿线路径的温度分布情况。此外,您还可以通过自动化的方式,将一些测量区域绑定到该温度剖面线上。(具体操作见菜单:“配置” → “温度剖面” → “将测量区域绑定到剖面线”。)
你们是否有针对快速移动物体的探测系统?机器转速为 110 RPM。我需要探测某些故障,并在识别到错误时自动停机。
您可以利用 “事件抓拍”(Event Grabber) 模式来探测快速移动的物体。在该模式下,只要物体进入图像中预设的触发区域,系统就会识别出该物体,并在 PIX Connect 软件的一个独立窗口中以快照(Snapshot)的形式显示。关于“事件抓拍”模式的详细信息,请参阅《PIX Connect 手册》第 99 页。您也可以直接在 PIX Connect 软件中打开该布局。操作路径为:菜单 工 → 布局 → 事件抓拍。
我能从录制的视频中获取某条线上的温度吗?因为在测量区域设置里我找不到‘线’的选项。
剖面线(Profile lines)可用于添加测量区域(最多 20 个),也可以直接进行保存,其中包含坐标 and 温度信息。欲了解详细说明,请阅读 PIX Connect 手册。
我对于导出(exportation)的操作流程感到非常困惑。请问在哪里可以找到关于这个主题的更多信息?
有关导出功能的更多信息,请参见 PIX Connect 手册。
软件似乎只导出图表时间或温度范围内的数值,而不是导出完整数据。而且,有时导出的结果会出现空值(null values)!另外,我想把时间导出为‘秒’,这可以实现吗?
温度图表会显示红外热像仪选定温度范围内的所有温度。时间始终以秒为单位显示。您可以在配置菜单中更改时间分辨率。欲了解更多信息,请阅读 PIX Connect 手册。
可以在过程进行的同时,同步获取 CSV 数据输出吗?
不,这无法同步完成。CSV 文件只能在事后创建,您可以利用 RAVI 转换器生成,或者在 PIX Connect 软件中直接保存。您可以随时保存“温度-时间图表”,或者对整个红外图像及温度剖面图进行快照截取。 如果您想在过程进行中记录数据,可以通过将模拟信号接入数据记录仪,或者通过串行通信持续查询 COM 端口来实现。
我注意到在尝试用 Excel 打开生成的 CSV 文件时出现了差异。每个由逗号隔开的数字似乎都被分到了单独的单元格中,而不是像视频里展示的那样(就是那个 3D 手部图像的视频)被正确导入为单个数据点。有办法解决这个问题吗?
在导入或打开由 Excel 生成的数据时,选择正确的整理分隔符至关重要。根据操作系统的不同,分隔符可能会有所差异。您可以在 PIX Connect 软件中更改分隔符设置。请阅读手册了解详情。
有没有办法保存线扫描(Line scan)数据?也就是随时间变化的线像素数据,格式类似于:时间标记0, px0, px1, ...;时间标记1, px0, px1, ...。这样我就可以分析温度随时间的变化。例如,针对一个旋转物体,扫描完整的 360°,并进行平均值计算或其他的分析。另外,‘自动快照(Auto snapshots)’选项目前是灰色的(不可用)。
剖面线(Profile lines)可用于添加测量区域(最多 20 个),也可以直接进行保存,其中包含坐标 and 温度信息。欲了解详细说明,请阅读 PIX Connect 手册。
我们该如何调整数据的时间间隔?我想把间隔设置为每 1 秒记录一次。
遗憾的是,无法直接调整数据的时间间隔。您只能在 .dat 文件中手动删除不需要的数据行(时间点)。
如何才能在已录制的 ravi 文件中获取最高分辨率的温度-时间图表?目前,我必须以 1 倍速回放视频才能获得完整的分辨率,这太浪费时间了。而且 ravi 文件体积巨大!难道不能使用视频编解码器,而不是将相机采集的画面存储为未压缩的 YUV 帧吗?
已录制的 RAVI 文件中相机图像的分辨率并不会随着视频回放速度的改变而改变,但如果您加快回放速度,时间分辨率(采样频率)会随之发生变化。目前,尚无法使用视频编解码器来代替以未压缩 YUV 帧格式存储的相机原始数据。通过 PIX Connect 软件,您只能进行屏幕录制,其结果将生成一个 WMV 文件。另一种方案是使用 Connect SDK,将实时图像的所有像素以温度矩阵、颜色矩阵或 ADU 矩阵的形式传输到您自研的软件中。这样您可以自行处理这些数据。您可以在 PIX Connect 软件中找到该 Connect SDK。
有没有办法直接从 .ravi 文件或导出的 .dat 文件头中提取时间信息?由于窗口创建、修改等系统时间标记已经损坏,我不得不手动从‘温度-时间图表’中提取时间,这太浪费时间了。
遗憾的是,无法直接从 RAVI 文件中提取导出后的 .dat 文件头里的时间信息。
那么 PIX Connect 软件又是如何导出这些信息的呢?是这些信息本来就在 .ravi 文件里,只是你们不想透露提取的方法,还是说这些信息实际上根本就没有编码在 .ravi 文件中?
温度-时间图表可以从 RAVI 文件中导出。 为此,必须在 PIX Connect 软件中将视频文件完整地播放一遍。随后,您可以在“文件(File)”菜单项下找到“保存温度/时间图表数据(Save Temp/Time diagram data)”这一选项,该功能正好可以满足您的需求。
在下载并运行 PIX Connect 之后,弹出一个错误提示说‘无法渲染红外图像(cannot render IR image)’。你能帮我解决这个问题吗?
请尝试在 PIX Connect 软件的菜单栏中,进入“工具 (TOOLS)” → “配置 (CONFIGURATION)” → “常规 (GENERAL)” 选项卡,将“优化 (Optimization)”滑块从“质量 (Quality)”移向“性能 (Performance)”。
你们是否也可以导出报警信号?例如用来通知机器操作员
报警信号(或温度值)可以通过模拟输出端口以模拟值的形式输出。该输出端可以连接到 PLC 控制器、警报器或报警灯。
可以对特定区域进行快照(截图)吗?
是的,可以放大特定区域(数字变焦)然后将其保存为快照。操作方法是:进入 PIX Connect 软件的“配置(Configurations)” → “红外图像排列(IR Image arranging)” → “变焦(Zoom)”。 选择“矩形(Rectangle)”即可进行用户自定义变焦。当画面中显示出所需区域后,使用常规的截图功能即可创建图像。
该软件支持导出数据吗?比如导出为 CSV 格式?
是的,您可以通过“文件 (File)” → “保存温度/时间图表数据 (Save temp/time diagram data)”来实现。但在选择“保存”时,视频应当处于从头到尾完整播放的状态。
模块在固件更新过程中卡住了。我该怎么办?
请确保您全程保持网络在线。可能是您的防火墙阻止了固件的下载或安装。同时,请确保您拥有该电脑的管理员权限。
是否可以通过代码触发快照,而不是使用数字输入引脚?
是的,也可以通过串口通信发送代码(命令)来触发快照。该命令为:“!Snapshot”。 在您的电脑上安装好 PIX Connect 软件后,可以在以下路径找到完整的命令列表: C:Program Files (x86)Optris GmbHPIX ConnectdocumentationManualsSerial Communication Description-2018-05.pdf 或者,您也可以通过 PIX Connect 软件的菜单栏打开该命令列表:点击“帮助 (HELP)” → “文档 (Documentation)” → “手册 (Manuals)” → “Serial Communication Description-2018-05.pdf”。
我可以在哪里提供改进软件的反馈,或者报告遇到的问题和漏洞(Bug)
我们始终乐于听取改进和优化的建议,请随时通过电话 +49 30 500197-0 或发送邮件至 sales@optris.com 与我们联系。
我可以在哪里下载最新版本的软件?以及如何更新我的软件版本?
您可以在此处找到 PIX Connect、CompactConnect 和 CompactPlus Connect 软件的所有下载资源:https://optris.com/software/compactplus-connect/
当我运行 MATLAB 示例程序时,图像变得非常模糊。我该如何调整图像清晰度或更改相机的焦距?
这取决于您所使用的相机型号。PI 系列相机采用手动对焦,因此您需要手动旋转镜头。Xi 系列相机配备了电动对焦功能,可以通过软件进行调节,但上述示例程序并不支持该对焦功能。
你能告诉我,要在手机上运行该软件是否需要特殊配置?我在电脑上可以运行,但在手机上无法运行。在这种情况下,正确的方法是什么?
通常情况下,Web 服务器功能在任何智能手机上都可以运行。关键在于,智能手机必须与安装了 PIX Connect 软件的 PC 或笔记本电脑连接到同一个 WiFi 网络中。
测量产品温度时,我应该使用红外热像仪还是测温仪?
通常情况下,客户会选择最经济实惠的解决方案,以获取支持研究或过程控制需求所需的信息。如果您明确知道需要测量的具体位置,测温仪通常是最经济实惠的选择,并且其外形设计和配置能够抵御恶劣的工业环境。对于某些应用(例如运动鞋底的热成型工艺),了解目标物体上多个位置的温度至关重要。单点测量测温仪无法同时提供足尖、足弓和足跟区域 the 温度,也无法直观、即时地呈现工艺过程对整个目标表面温度分布变化的影响。在过去十年中,红外热像仪的价格大幅下降,这使得利用红外图像上成百上千个像素点的温度数据变得极具成本效益。因此,当需要多个测量点时,红外热像仪是更好的解决方案。 此外,当目标是在给定区域的温度超过预设阈值时发送警报或记录数据点,红外热像仪也是唯一合理的解决方案。当用户准确知道哪里需要测量时,测温仪是一种经济实惠的方案,但它无法对感兴趣的区域进行搜索并识别出关键热点。
为何应考虑采用非接触式红外测温,而不是热电偶或 RTD(电阻温度探测器)?
热电偶和 RTD 能够以经济实惠的价格对多种材料提供精确的温度测量。在测量光亮金属表面时,大多数情况下它们的精度也优于非接触式红外传感器。 然而,在生产制造过程中,当产品物理性地流转于不同工艺阶段时,非接触式红外测温的应用更为频繁。此外,在测量熔融金属、玻璃或处于炉内环境的温度时,许多接触式传感器会发生性能退化甚至熔化。非接触式红外测量还能够对高速或瞬态事件提供精确测量,例如脉冲电子设备,以及食品加工和包装应用等高速生产过程。最后,非接触式红外热像仪测量可以对微小目标提供更精确的测量,因为如果连接接触式测温传感器,传感器会从热质量较低的组件中吸走热量,导致目标温度发生实际改变。
什么是发射率?为什么在进行非接触式红外测温时它至关重要?
简而言之,发射率是一个用于量化任何目标物体发射红外能量效率的术语。发射率值为 1.0 的材料是完美的发射体,非常适合使用红外传感器或热像仪进行测量。许多目标物体,如塑料、碳纤维、涂漆表面、食品、纸张和陶瓷,都具有极高的发射率,是优异的红外能量发射体。光亮金属的发射率非常低(通常小于 0.1),很难对其进行精确测量,尤其是在其处于低温或环境温度时。通常情况下,发射率与反射率成反比,因此光滑且未涂层的金属表面往往会反射周围环境的温度,从而导致目标温度测量不准确。
是否有方法可以提高金属表面的发射率?
在金属表面涂覆炭黑或耐高温漆,便能将其从低发射率的反射性目标转化为高发射率目标,从而可以使用测温仪或红外热像仪对其进行精确测量。此外,一些简便的日常材料,如电工胶带或足用爽身粉(滑石粉),同样能够显著提高目标物体的发射率。对于工业应用中温度高达 380 °C 的表面,可以使用带有背胶的 Optris高发射率标签或“测温贴片”,贴附完成后便可使用长波红外传感器或红外热像仪进行准确测量。
能否在不涂覆表面的情况下提高金属目标的发射率?
在金属目标物体上加工一个孔或空腔,可以将原本无法精确测量的反射性表面转化为获取温度数据的绝佳测温点。当孔的深度达到其直径的六倍时,该空腔区域的发射率将接近于 1(即成为理想发射体/黑体)。有关空腔效应和楔形效应(wedge effect)的详细解释,请参阅我们网站术语表(Lexicon)页面中关于“空腔效应”的定义。
什么是替代温度测量?
替代温度测量是指利用容易获取或易于测量的温度,来估算或推断另一个难以或无法直接测量的温度。这种方法常用于目标测温点发射率极低,但其附近可能存在另一个高发射率目标的工艺应用中。以成型熔融塑料的模具为例,钢制模具的发射率较低,如果使用长波传感器可能会得出不准确的温度测量结果,但在塑料部件脱模后立即对其进行测量,则可以通过机器学习提供有用的信息,从而提示模具上存在超出规格要求的热点。
在无空腔可用、缺乏替代测温区域,且无法对金属表面进行涂覆处理的情况下,选用哪种红外传感器最佳?
在测量低发射率目标的金属温度时,建议使用光谱响应小于3μm的短波红外传感器。作为一般规则,在温度范围规格能够满足您目标温度的前提下,应选择波长最短的传感器。例如,如果您的金属目标温度为250 °C或更高,请选择具有1.6μm光谱响应的传感器(Optris产品中的2ML系列传感器),而不是具有2.3μm光谱响应的传感器(Optris产品中的3M系列产品)。较短波长响应的传感器在探测低环境温度反射时的效率较低,从而能够减少因目标发射率低而引起的测量误差。有关波长优化的更多详细信息,请参阅术语表页面中关于普朗克定义的说明。另请参阅Optris《红外测温基础知识》白皮书第10页。
若金属被测目标的发射率未知,应如何确定合适的设定值?
Optris《红外测温基础知识》白皮书第34至37页的发射率表是一个很好的参考起点。它列出了数百种材料的发射率值,并包含了针对特定波长传感器的发射率数据。在您的实际应用中,由于表面纹理、腐蚀或风化效应的影响,金属表面的实际发射率可能与表中列出的标称值存在差异,因此如果条件允许,建议实际测定发射率。最推荐的操作方法是:调整传感器上的发射率设定值,直到其显示的温度读数与使用接触式设备获得的准确测量结果,或者与之前所述在具有高发射率涂层的区域或空腔处获得的准确测量结果相一致。
我看到了成百上千种测温仪配置。我该如何知道哪一种适合我的应用?
大多数非接触式红外测量设备的选型都取决于待测材料。测量金属所需的传感器不同于测量薄膜塑料或其他高发射率材料。次要考虑因素包括温度范围、与目标的距离及目标尺寸,以及测量所需的曝光时间。虽然本网站提供了相关内容来指导传感器或红外热像仪方案的决策,但我们也经常遇到客户购买了未针对其测量应用进行优化的传感器,因此我们鼓励在购买或交付传感器或热像仪之前进行沟通(通过电子邮件、在线聊天或电话)。Optris 承诺由受过红外测量应用培训的工程师对应用问题提供专业的答复。
可以直接联系 Optris 订购吗?
Optris 中国上海直接接受中国地区客户的订单,但如果分销商参与了售前客户支持,我们鼓励通过分销商下单。Optris 网站提供定价和报价支持,但不支持电子商务直接下单。办事处在工作时间内受理订单。同样,建议首次订购的客户与 Optris 应用工程师进行售前咨询,以确保传感器或红外热像仪能够满足应用需求。
在高温环境下,我需要使用红外热像仪进行多点测温和热点检测。我应该如何选择?
由于高环境温度会对过程控制类热像仪中常用的微波束探测器(microbolometer)传感器产生影响,红外热像仪通常无法在超过 50 °C 的环境温度下提供精确的温度测量。Optris 红外热像仪配备有冷却保护套,可保护相机并实现在高达 315 °C 的高温环境下进行精确的温度测量。 通常情况下,可以通过将热像仪安装在远离生产环境热源的位置来降低高环境温度的影响。只要与被测目标之间存在视线通路,红外热像仪即可配备窄视场(高倍率)光学镜头,从而在远处提供精确测量。请使用 Optris 光学计算器来确定在各种镜头选项下可以精确测量的光斑尺寸。
什么是辐射红外热像仪?
红外相机广泛应用于监控及其他夜视领域,用于识别安全威胁、搜寻失踪人员、火灾管理或辅助导航。这类相机通常不具备精确测温的校准功能。而“辐射红外热像仪”的设计与校准则以测温为核心目的,充分考虑了热漂移、环境温度波动以及其他影响测温准确性的因素。Optris的所有相机均为“辐射度量型”,并结合了特殊的设计和校准协议,以最大限度地提高温度测量精度。
什么是“热点定位”红外热像仪?
与单点红外传感器(测温仪)相比,校准后的红外热像仪的一个核心优势在于,它能够以相机的帧率同时测量目标上的数千个点。这种能力使热像仪能够识别区域内的最高温点,而红外测温仪只能测量单个点。在许多生产应用中,由于无法预知生产品件或工艺流程中最高温度可能出现的准确位置,这一特性至关重要。许多 Optris红外热像仪都内置了“自动热点追踪”模式,无需任何额外的计算机图像处理,即可直接输出相机视场内的最高温度。此时,热像仪的功能类似于单点红外测温仪,可输出一个连接至 PLC(可编程逻辑控制器)的测量信号;但不同之处在于,该数值传递的是目标上的真实最高温点,而非基于红外测温仪对准位置所“盲猜”的温度。
我正在使用 CO2 激光器加热目标物体,并希望使用红外测温仪或红外热像仪进行测量。请问该激光会损坏红外传感器吗?
如果传感器或红外热像仪的长波光谱响应范围与 CO2激光器 10.6 µm 的波长重叠,设备极有可能遭到严重损坏。Optris生产多种具备短波响应特性的红外测温仪,它们在受 CO2 激光器照射的目标测量中表现得非常安全。此外,Optris 还生产专门配备了 CO2 滤光片的特殊长波热像仪,这类滤光片能完全衰减来自 CO2激光器的信号,确保在 CO2激光器环境下测量目标温度时的安全性。
我工作的工业环境中存在颗粒物。我是否需要配备空气净化配件(Air Purge Accessory)?
生产环境中的颗粒物会从两个方面影响远程红外测温的准确性。首先,颗粒物会附着在传感器或热像仪的光学镜片上,从而衰减目标发出的红外信号。这通常会导致测量温度偏低,尤其是在高湿度与粉尘结合的情况下。在这种场景下,强烈建议加装空气净化配件。其次,热辐射在传感器与目标之间的光路传输过程中,也会被颗粒物削弱。信号损失的程度取决于颗粒物的密度以及传感器(或热像仪)到目标之间的距离。针对这种场景,通常会选用双色测温仪(Ratio Sensor),即使信号衰减高达 90%,它仍能提供准确的温度测量结果。
你们的退货政策是什么?
目前没有可用的退货政策
我想要测量的目标处于一个经常超过 150℃ 的高温工业环境中。是否有传感器可以在这种环境温度下工作,并在不使用水冷的情况下提供精确的温度测量?
Optris CThot LT 测温仪专为在高达 250 °C 的环境温度下提供精确温度测量而设计。该传感器通常部署在热处理炉或干燥应用中,在这些场景下,布置水冷所需的供水管线往往并不现实。
我想寻求一款性价比高、易于使用的红外测温仪,室温环境下应用。在 Optris 的产品中,我应该选择哪款红外传感器?
Optris CS LT 是最易于使用且高性价比的红外测温仪,可提供从 -40 °C 到 1030 °C 的精确温度测量。它可以针对任何发射率值进行设定,并具备电压信号、K 型热电偶以及报警输出功能。
相比 CS LT,CS micro 传感器的价格更高,我为什么要考虑选择它呢?
首先,CS micro 的长度不足 CS LT 的一半,这使其能够安装在狭小区域内,为 OEM 应用中节省空间的紧凑型产品设计提供了支持。其次,CS micro 独特的结构设计将易受损的电子元件集成在电缆中,远离热源,使其能够在高达 180 °C 的环境温度下提供精确测量,而 CS LT 的环境耐受温度仅为 80 °C。最后,该系列还提供多种光学选项以实现小光斑测量,并提供短波探测器选项用于金属温度测量。
如何将连接至模拟信号输入的 CSmicro LT 系列红外传感器所输出的 mA(毫安)电流值转换为摄氏度?
CSmicro LT15 传感器的标准量程范围为 0-350°C,对应 4-20mA 电流信号,即 4mA 对应 0°C,20mA 对应 350°C。若要将电流值(mA)转换为摄氏度(°C),请使用线性插值公式: $$text{°C} = frac{mA - 4}{20 - 4} times 350$$
一台交换机可以连接多少台 Optris PI/Xi 红外热像仪?是否可以使用额外的交换机来连接多台热像仪?
请参阅下方下载栏中的“网络要求” (Network Requirements) 技术说明。
如何通过使用 BR 400 黑体来提高 PI 系列红外热像仪的精度?
您可以通过在背景中增加一个黑体 (Black body) 来提高红外热像仪的精度。此外,精度还取决于针对特定需求及待测温度范围对热像仪进行的额外校准。
能否测量每分钟 3000 转 (RPM) 的运动物体?
是的,转速为 3000 RPM (50 Hz) 的物体确实可以进行测量。optris PI 640 红外热像仪在 640 × 120 像素下的帧率为 125 Hz;而 Optris PI 400i 在 382 × 288像素下的帧率为 80 Hz。
Xi 400 的视场角被标定为 30.8 × 23.2 mm。请问这是最大视场范围,还是受限于支架?热像仪难道不能对焦到无穷远吗?
我们为Xi 400提供以下可选光学镜头(视场角): 18° x 14° ( f = 20 mm) 29° x 22° ( f = 12.7 mm) 53° x 38° ( f = 7.7 mm) 80° x 54° ( f = 5.7 mm) 原则上,其对焦范围是无限的。然而,为了实现精确测量,目标必须至少覆盖3×3 的像素矩阵。 您可以随时使用我们的计算器应用来确定您的准确测量范围。
Optris 红外热像仪有 Web 界面吗?
您可以利用 Web 服务器 (Web Server) 功能,在浏览器中查看完整的红外图像或整个 PIX Connect 软件界面。您可以在以下菜单路径中找到此功能:“工具 (Tools)” → “配置 (Configuration)” → “外部通信 (External Communication)”。勾选并激活 “Web server” 选项。有关 Web 服务器功能及设置的更多详细信息,请参阅 PIX Connect 手册(第 2.6.3 章节:Web Server)。
如何激活 CTratio 的激光?
可以通过装置上的编程键或通过软件来激活/禁用激光。如果激光已激活,(温度 PIF 显示屏旁的)黄色 LED 灯会亮起。当电子盒内部的环境温度超过 50 °C 时,激光将自动关闭。
我设备上的密封圈损坏了,气体正从测温仪处泄漏。请问该如何解决?
该设备可以发送至我们的售后服务部门进行维修。如果您是从我们的分销合作伙伴处购买的,请直接将其寄送给他们。
CS LT 传感器能否直接连接到像 Arduino 这样的微控制器(例如 Teensy 4.1 或 ESP32)?能否使用 UART 模式的 TX/RX 引脚?
是的,您可以将此传感器直接连接到 Arduino。在 UART 模式下,您可以使用 TX 和 RX 引脚,且该传感器支持 RX 引脚。
可以通过发送指令 0x01 来读取数据吗?如果可以,适用的电压等级是多少——是 3.3V 还是 5V?我是否需要使用电平转换器?
您可以通过发送 0x01 来请求数据,但请务必事先在 PC 上使用 CompactConnect 软件对传感器进行设置。如果您希望持续接收数据而无需反复发送请求,还可以使用爆发模式 (Burst mode)。关于电压等级,建议使用 3.3V,但该传感器在 5V 下也可以正常工作。
CS LT 传感器支持 3.3V 逻辑。如果我向 RX 线路发送 5V 信号,它会损坏吗?或者我们可以发送 5V 信号,但传感器仅提供 3.3V 的输出?
对于 RX 线路的 UART 通信,应仅使用 3.3 V 的电压等级。使用更高的电压等级基本上没有损坏设备的风险,但它会影响设备的内部基准参考,从而导致温度读数出现偏差。
高级冷却夹套设置流层空气净化输入端的原因是什么?通过该输入端进入的空气,其输出端又在哪里?(我指的不是层流空气清洁组件,仅指高级冷却夹套扩展型本身)。
冷却套件设置空气净化输入端的原因是为了随时清洁镜头,并利用空气对镜头前端进行冷却。空气的输出位置就在镜头正前方。那里有一个微小的缝隙供空气排出。
是否可以仅使用空气进行冷却,而不使用进出水口进行水冷?
是的,这是可行的。但我们更推荐使用水冷,因为水的冷却能力要强得多。如果仅使用空气冷却,冷却夹套(Cooling Jacket)能够承受的最大环境温度将限制在 100 °C 左右。在此过程中,应密切监测设备的内部温度,以避免因冷却能力不足而导致设备损坏。
USB服务器已经拥有 2 个 USB 端口。为什么不将两台热像仪都连接到同一个 USB服务器的两个端口上,即仅使用 1 台 USB服务器呢?
连接在 USB 服务器上的 PI 系列热像仪数量取决于该型号摄像机的最大传输速率。具体的连接方式请参考下表“USB 服务器连接变体(Connection variants USB server)”(见快速入门指南 PDF 第 1 页):https://optris.com/wp-content/uploads/2024/10/ACPIUSBSGB-QSG-E2023-05-C.pdf
M30 螺纹连接是否是免费的?我打算将其用于光学滤镜支架。
该螺纹可用于连接任何滤镜。请注意,由于相机已经过校准,加装滤镜可能会影响测量精度。如果使用保护窗,可以通过在 PIX Connect 软件中修改透射率(Transmissivity)数值来进行补偿。强烈建议在加装和不加装光学滤镜的情况下分别进行参考测量(对比实验)。
冷却水是仅流经冷却夹套的加厚部分,还是流经整个圆柱体(缸体)?
水流经整个圆柱体(缸体)。
水流是否有特定的压力限制?6mm 内径(ID)的软管要达到 5L/min 的流量,压力一定会很高吧?
水流量大约为 1–5 L/min。我们建议水流量不要超过 5 L/min。此外,冷却水的温度不应超过 30 °C。
如果热像仪安装时带有一定角度(不垂直于表面),测量精度会受到多大影响?
这取决于具体的应用和安装环境。通常情况下,建议非金属表面的倾斜角度最大不超过 40°,金属表面则建议不超过 20°。
如何在 Xi 410 上安装空气吹扫组件的适配环?是否必须将其旋到底?Xi 系列相机型号之间是否有区别?我遇到了相机头部螺纹较长,无法像教程中描述的那样安装进空气吹扫适配器的问题。
针对 Xi 410,我们也提供了相应的教程视频。您可以通过以下链接查看: Xi 410 与 Xi 400 的镜筒长度相同,但它们与 Xi 80 的镜筒长度不同,这就是为什么会出现您所描述的问题。
在更换了测量头或电子控制盒后,原厂测试证书是否仍然有效?
不,原厂测试证书仅对最初订购的、原始且完整的红外测温仪组件有效。 对于随后订购的更换用测量头或电子控制盒,可以单独为其开具原厂测试证书。
板载 USB 接口可以与过程接口(PIF)同时使用吗?
不,不可以。一旦使用板载 USB 接口,接口(Interface)就会终止与红外测温仪的连接,此时无法再通过该接口接收或传输任何信号。 接口与红外测温仪之间的连接状态可以通过点亮的 LED 灯 I3 来确认。当板载 USB 连接停止使用时,红外测温仪的内部固件会重新激活该接口。
在使用 USB 连接时,是否有必要断开外部电源?
不,不需要。您可以同时使用这两种连接方式。
我一直在使用 Micro Epsilon 的 CTLF-SF50-C15H 红外传感器,并且非常依赖其会聚式激光来识别测量的光斑大小。Optris 产品线中的 CTFast 产品是否适合作为该传感器的替代品?
您提到的 Micro Epsilon 型号其实是由 Optris 生产并转售给 Micro Epsilon 的产品(Micro Epsilon 曾是 Optris 的分销合作伙伴)。其对应的 Optris 原厂产品型号为 CTlaser Fast LT,订货号为 OPTCTLLTFSFCB15H。 该产品配备了发散式激光器,可以识别测温仪测量的光斑位置和大小。与许多长波传感器不同,它具有 9 毫秒的快速响应时间,因此能够胜任对快速移动的产品或工艺过程进行动态温度测量。