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UEKA-IR
160/ 200/ 230/ 400/ 450
Infrarotkameras
Bedienungsanleitung

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Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für optris UEKA-IR160

  • Seite 1 UEKA-IR 160/ 200/ 230/ 400/ 450 Infrarotkameras Bedienungsanleitung...
  • Seite 3: Ce-Konformitätserklärung

    __________________________________________________________________________________________________________ __ CE-Konformitätserklärung Das Gerät entspricht den folgenden Standards: EMC: EN 61326-1:2006 (Grundlegende Prüfanforderungen) EN 61326-2-3:2006 Sicherheit: EN 61010-1:2001 Das Produkt erfüllt die Anforderungen der EMV-Richtlinie 2004/108/EG und der Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG. Dieses Produkt erfüllt die Vorschriften der Richtlinie 2011/65/EU des Europäischen Parlaments und des Rates vom 8.
  • Seite 4: Inhaltsverzeichnis

    ____________________________________________________________________________________________________________ Inhaltsverzeichnis CE-Konformitätserklärung ............1 Inhaltsverzeichnis ............2 Willkommen! ............... 3 Lieferumfang .............. 4 Wartung ..............5 Technische Daten ............6 Optische Daten ............9 Mechanische Installation ..........12 Elektrische Installation ..........17 Inbetriebnahme ............25 Software IR Connect ............26 10.
  • Seite 5: Willkommen

    __________________________________________________________________________________________________________ __ 1. Willkommen! Vielen Dank, dass Sie sich für die Infrarotkamera IR entschieden haben! Die IR misst die von Objekten emittierte Infrarotstrahlung und berechnet auf dieser Grundlage die Oberflächentemperatur [► Prinzip der Infrarot-Temperaturmessung]. Durch den zweidimensionalen Detektor (FPA – focal plain array) erfolgt eine flächige Messung und wird über genormte Farbskalen als Thermografiebild dargestellt.
  • Seite 6: Lieferumfang

    ____________________________________________________________________________________________________________ 2. Lieferumfang Standard-Ausführung  IR160, IR200, IR230, IR400, IR450 inkl. 1 Objektiv  USB-Kabel (1 m  Tischstativ  Prozess-Interface-Kabel mit Anschlussklemmleiste (1 m)  Softwarepaket IR Connect  Bedienungsanleitung  Aluminiumkoffer  Nur IR200/ 230: Fokussierwerkzeug für VIS-Kamera IR Thermal Analysis Kit ...
  • Seite 7: Wartung

    __________________________________________________________________________________________________________ __ 3. Wartung Objektivreinigung Lose Partikel können mit sauberer Druckluft weggeblasen werden. Die Linsenoberfläche kann mit einem weichen, feuchten Tuch (befeuchtet mit Wasser oder einem wasserbasierten Glasreiniger) gereinigt werden. Hinweis Bitte benutzen Sie auf keinen Fall lösungsmittelhaltige Reinigungsmittel (weder für die Optik noch für das Gehäuse).
  • Seite 8: Technische Daten

    ____________________________________________________________________________________________________________ 4. Technische Daten Werksvoreinstellung Die Geräte haben bei Auslieferung folgende Voreinstellungen: Temperaturbereich -20...100°C Emissionsgrad 1,000 Prozessinterface (PIF) inaktiv Interprocess Communication (IPC) inaktiv Messfunktion Rechteck-Messfeld Allgemeine Spezifikation Schutzgrad IP67 (NEMA-4) Umgebungstemperatur 0...50 °C Lagertemperatur -20...70 °C Relative Luftfeuchtigkeit 10...95 %, nicht kondensierend Material (Gehäuse) Aluminium, eloxiert Abmessungen...
  • Seite 9 __________________________________________________________________________________________________________ __ Elektrische Spezifikation Spannungsversorgung 5 VDC (Versorgung über USB 2.0-Schnittstelle) Stromverbrauch max. 500 mA Ausgang Prozess Interface (PIF out) 0-10 V (Temp. des Hauptmessfeldes, Interne Temperatur, Flag-Status oder Alarmstatus) Eingang Prozess Interface (PIF in) 0-10 V (Emissionsgrad, Umgebungstemperatur, Referenz- temperatur, Flag-Steuerung, getriggerte Aufnahme oder getriggerte Schnappschüsse) Digitaler Eingang Prozess Interface...
  • Seite 10 ____________________________________________________________________________________________________________ Temperaturauflösung (NETD) IR160 / IR200 / IR230: 0,08 K mit 23°; 0,3 K mit 6°; 0,1 K mit 41° und 72° IR400 : 0,08 K mit 38° und 62°; 0,1 K mit 13° IR450 : 0,04 K mit 38° und 62°; 0,06 K mit 13° Bildfrequenz IR160: 120 Hz IR200 / IR230: 128 Hz...
  • Seite 11: Optische Daten

    __________________________________________________________________________________________________________ __ 5. Optische Daten Eine Auswahl von Optiken macht es Ihnen möglich, Objekte in verschiedenen Entfernungen präzise zu messen; von Nah- und Standard-Entfernungen bis hin zu großen Distanzen. Bei Wärmebildkameras gibt es verschiedene Parameter, welche den Zusammenhang zwischen der Messobjektentfernung und der Pixelgröße auf der Objektebene darstellen (siehe Tabellen am Ende des Abschnitts).
  • Seite 12 ____________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________ __ UEKA-IR Bedienungsanleitung...
  • Seite 13 __________________________________________________________________________________________________________ __ ____________________________________________________________________________________________________________ UEKA-IR Bedienungsanleitung...
  • Seite 14: Mechanische Installation

    ____________________________________________________________________________________________________________ 6. Mechanische Installation Der IR ist an der Gehäuseunterseite mit zwei metrischen M4-Gewindebohrungen ausgestattet (6 mm tief) und kann entweder direkt über dieses Gewinde oder über das Stativanschlussgewinde (ebenfalls gehäuseunterseitig) montiert werden. IR160, IR200/ 230, Abmessungen (in mm) Abmessungen (in mm) __________________________________________________________________________________________________________ __ UEKA-IR Bedienungsanleitung...
  • Seite 15 __________________________________________________________________________________________________________ __ IR400 / IR450, Abmessungen (in mm) ____________________________________________________________________________________________________________ UEKA-IR Bedienungsanleitung...
  • Seite 16: Montagezubehör (Optional)

    ____________________________________________________________________________________________________________ Montagezubehör (optional) Edelstahl-Montagefuß, justierbar in zwei Achsen Bestell-Nr.: XACPIMB Edelstahl-Schutzgehäuse, inkl. Montagefuß Bestell-Nr.: XACPIPH __________________________________________________________________________________________________________ __ UEKA-IR Bedienungsanleitung...
  • Seite 17 __________________________________________________________________________________________________________ __ Zubehör für hohe Umgebungstemperaturen (optional für IR160) Die Infrarotkamera IR kann in einer Umgebungstemperatur bis zu 50°C eingesetzt werden. Bei höheren Umgebungstemperaturen (bis 240°C) sollte die Kamera mit Hilfe des Kühlgehäuses gekühlt werden (Wasserkühlung). Cooling jacket für IR Bestell-Nr.: XACCJPI Montagewinkel für das Cooling jacket, justierbar in zwei Achsen...
  • Seite 18 ____________________________________________________________________________________________________________ Kühlgehäuse - Abmessungen: __________________________________________________________________________________________________________ __ UEKA-IR Bedienungsanleitung...
  • Seite 19: Elektrische Installation

    __________________________________________________________________________________________________________ __ 7. Elektrische Installation An der Rückseite des IR befinden sich zwei Gerätestecker. Verbinden Sie zur Spannungsversorgung bitte den linken Stecker mit dem mitgelieferten USB-Kabel. Der rechte Stecker wird nur bei Nutzung des Prozess- Interfaces benötigt. Stecker für USB-Kabel Kamerarückseite mit Stecker für PIF-Kabel Anschlussmöglichkeiten...
  • Seite 20 ____________________________________________________________________________________________________________ PIN-Belegung der Stecker SDA (I²C) SCL (I²C) DGND 3,3V (Out) Kamera-Rückseite Für den Fall, dass Sie das Prozess-Interface der Kamera direkt an externe Hardware anschließen möchten (ohne Verwendung des mitgelieferten PIF-Kabels), setzen Sie bitte in der IRConnect-Software den Haken bei „Proprietäres PIF-Kabel unterstützen“ im Menü Extras/ Konfiguration/ Gerät (PIF). Hinweis Bitte beachten Sie, dass der Eingang des PIF in diesem Fall nicht geschützt ist! Eine Spannung >...
  • Seite 21 __________________________________________________________________________________________________________ __ Das Prozessinterface kann durch die Software mit der folgenden Funktionalität belegt werden: Analog Input (AI): Emissionsgrad, Umgebungstemperatur, Referenztemperatur, Flagsteuerung, getriggerte Aufnahme, getriggerte Schnappschüsse, getriggerte Zeilenkamera, Freie Größe Analog Output (AO): Temperatur des Hauptmessfeldes, interne Temperatur, Flagstatus, Alarm, Failsafe Digital Input (DI): Flagsteuerung, getriggerte Aufnahme, getriggerte Schnappschüsse, getriggerte Zeilenkamera...
  • Seite 22 ____________________________________________________________________________________________________________ Industrielles Prozess-Interface (optional) Für den Einsatz in industrieller Umgebung ist ein industrielles Prozess-Interface mit 500 VAC Isolationsspannung zwischen IR und Prozess erhältlich (Anschluss-Box mit IP65, 5 m, 10m oder 20m Standard- oder Hochtemperaturkabel zur Kameraanbindung, Klemmblock zur Prozesseinbindung). [► Anhang F: Prozess-Interface Schaltungen] Aderbelegung Anschlusskabel industrielles PIF GREY Interrupt...
  • Seite 23 __________________________________________________________________________________________________________ __ Das Prozessinterface ist mit einer Selbstüberwachung (Fail-Safe-Mode) ausgestattet, d.h. Zustände wie Unterbrechungen der Kabelverbindung, Beendigung der Software usw. werden erfasst und können als Alarm ausgegeben werden. ____________________________________________________________________________________________________________ UEKA-IR Bedienungsanleitung...
  • Seite 24 ____________________________________________________________________________________________________________ Beispiele für eine Fail-Safe-Überwachung der IR mit einer SPS Fail-Safe-Status: Normal: Relais geschlossen LED an Alarm: Relais offen LED aus Fail-Safe Überwachungszustände Fehlfunktion IR Fehlfunktion IRConnect-Software Ausfall Spannungsversorgung IR/ Unterbrechung USB-Leitung Ausfall Spannungsversorgung PIF Kabelunterbrechung IR-PIF Kabelbruch am Fail-Safe-Kabel (FS) __________________________________________________________________________________________________________ __ UEKA-IR Bedienungsanleitung...
  • Seite 25 __________________________________________________________________________________________________________ __ Fail-Safe-Status: Normal: Relais geschlossen LED an Alarm: Relais offen LED aus Fail-Safe Überwachungszustände Fehlfunktion IR Fehlfunktion IRConnect-Software Ausfall Spannungsversorgung IR/ Unterbrechung USB-Leitung Ausfall Spannungsversorgung PIF Kabelunterbrechung IR-PIF Kabelbruch am Fail-Safe-Kabel (FS) Kurzschluss am Fail-Safe-Kabel ____________________________________________________________________________________________________________ UEKA-IR Bedienungsanleitung...
  • Seite 26 ____________________________________________________________________________________________________________ USB-Kabelverlängerungen Die maximale USB-Kabellänge beträgt 20m. Für größere Entfernungen zwischen IR und Computer oder für Stand-Alone-Lösungen sollten Sie die optionale IR NetBox oder den USB-Server Industry Isochron verwenden: USB-Server Industry Isochron IR NetBox __________________________________________________________________________________________________________ __ UEKA-IR Bedienungsanleitung...
  • Seite 27: Inbetriebnahme

    __________________________________________________________________________________________________________ __ 8. Inbetriebnahme Installieren Sie zunächst die Software IR Connect von der mitgelieferten CD. Hinweis Weitere Informationen zur Softwareinstallation sowie zu den einzelnen Funktionen der Software finden Sie in der Bedienungsanleitung auf der mitgelieferten CD. Schließen sie dann mit dem USB-Kabel die Kamera an den Computer an. Hinweis Schließen Sie beim Verbinden von Kamera und Computer das USB-Kabel zuerst an die IR Kamera und dann an den PC an.
  • Seite 28: Software Ir Connect

    ____________________________________________________________________________________________________________ 9. Software IR Connect Hinweis Weitere Informationen zu den einzelnen Funktionen der Software finden Sie in der Bedienungs- anleitung auf der mitgelieferten Beispielfenster __________________________________________________________________________________________________________ __ UEKA-IR Bedienungsanleitung...
  • Seite 29 __________________________________________________________________________________________________________ __ IR-Livebild der Kamera Temperaturprofil: Temperaturverteilung auf max. zwei Linien, welche in Größe und Lage beliebig im Bild positioniert werden können. Referenzbalken: Zeigt eine Farbskala mit den entsprechenden Temperaturwerten. Temperatur des Hauptmessfeldes: Analysiert die Temperatur gemäß der gewählten Form des Feldes, z.B.
  • Seite 30 ____________________________________________________________________________________________________________ Grundfunktionen der Software IR Connect Umfangreiche IR-Kamerasoftware  Keine zusätzlichen Kosten  Keine Lizenzeinschränkungen  Moderne Software mit intuitiver Bedienoberfläche  Fernsteuerung der Kamera über die Software  Darstellung mehrerer Kamerabilder in verschiedenen Fenstern  Kompatibel mit Windows XP, Vista, 7 und 8 Hoher Anpassungsgrad zur kundenspezifischen Darstellung ...
  • Seite 31 __________________________________________________________________________________________________________ __ Ausführliche Online- und Offline-Datenanalyse  Detaillierte Analyse mit Hilfe von Messfeldern, Hotspot- und Coldspot- Suche, Bildsubtraktion  Echtzeit-Temperaturinformationen im Hauptfenster, als Digitalanzeige oder grafische Darstellung (Linienprofi l, Temperatur-Zeit-Diagramm)  Zeitlupenwiederholung radiometrischer Dateien und Analyse auch ohne angeschlossene Kamera ...
  • Seite 32: Prinzip Der Infrarot-Temperaturmessung

    ____________________________________________________________________________________________________________ 10. Prinzip der Infrarot-Temperaturmessung In Abhängigkeit von der Temperatur sendet jeder Körper eine bestimmte Menge infraroter Strahlung aus. Mit einer Temperaturänderung des Objektes geht eine sich ändernde Intensität der Strahlung einher. Auf der Suche nach neuen optischen Materialien entdeckte William Herschel im Jahre 1800 durch Zufall die Infrarotstrahlung.
  • Seite 33 __________________________________________________________________________________________________________ __ Der für die Infrarotmesstechnik genutzte Wellenlängenbereich dieser so genannten „Wärmestrahlung“ liegt zwischen etwa 1µm und 20µm. Die Intensität der emittierten Strahlung ist materialabhängig. Die materialabhängige Konstante wird als Emissionsgrad ( - Epsilon) bezeichnet und ist für die meisten Stoffe bekannt (siehe Abschnitt Emissionsgrad). Das elektromagnetische Spektrum mit dem Infrarot-Thermometer sind optoelektronische Sensoren.
  • Seite 34 ____________________________________________________________________________________________________________ Die Vorteile der berührungslosen Temperaturmessung liegen klar auf der Hand:  Messung an bewegten, schwer zugänglichen oder sehr heißen Objekten möglich  sehr kurze Mess- und Ansprechzeiten  rückwirkungsfreie Messung,  keine Beeinflussung des Messobjektes  zerstörungsfreie Messung  Langlebigkeit der Messstelle, kein Verschleiß...
  • Seite 35 __________________________________________________________________________________________________________ __ Emissionsgrad Definition: Die Intensität der infraroten Wärmestrahlung, die jeder Körper aussendet, ist sowohl von der Temperatur als auch von den Strahlungseigenschaften des zu untersuchenden Materials abhängig. Der Emissionsgrad ( - Epsilon) ist die entsprechende Materialkonstante, die die Fähigkeit eines Körpers, infrarote Energie auszusenden, beschreibt.
  • Seite 36 ____________________________________________________________________________________________________________ Bestimmung eines unbekannten Emissionsgrades ► Mit einem Thermoelement, Kontaktfühler oder ähnlichem lässt sich die aktuelle Temperatur des Messobjektes bestimmen. Danach kann die Temperatur mit dem Infrarot-Thermometer gemessen und der Emissionsgrad soweit verändert werden, bis der angezeigte Messwert mit der tatsächlichen Temperatur übereinstimmt.
  • Seite 37 __________________________________________________________________________________________________________ __ ► Tragen Sie auf einem Teil der Oberfläche des zu untersuchenden Objektes, soweit dies möglich ist, matte, schwarze Farbe mit einem Emissionsgrad von mehr als 0,98 auf. Stellen Sie den Emissionsgrad Ihres Infrarot-Thermometers auf 0,98 ein und messen Sie die Temperatur der gefärbten Oberfläche. Blanke Metalloberfläche Metalloberfläche mit aufgetragener schwarzer Farbe...
  • Seite 38 ____________________________________________________________________________________________________________ Charakteristische Emissionsgrade Sollte keine der oben beschriebenen Methoden zur Ermittlung Ihres Emissionsgrades anwendbar sein, können Sie sich auf die Emissionsgradtabellen ► Anhang A und B beziehen. Beachten Sie, dass es sich in den Tabellen lediglich um Durchschnittswerte handelt. Der tatsächliche Emissionsgrad eines Materials wird u.a.
  • Seite 39: Anhang A - Emissionsgradtabelle Metalle

    __________________________________________________________________________________________________________ __ Anhang A – Emissionsgradtabelle Metalle typischer typischer Material Material Emissionsgrad Emissionsgrad Aluminium nicht oxidiert 0,02-0,1 Messing poliert 0,01-0,05 poliert 0,02-0,1 aufgeraut 0,1-0,3 oxidiert oxidiert 0,2-0,4 Molybdän nicht oxidiert Blei poliert 0,05-0,1 oxidiert 0,2-0,6 aufgeraut Monel (Ni-Cu) 0,1-0,14 oxidiert 0,2-0,6 Nickel elektrolytisch...
  • Seite 40: Anhang B - Emissionsgradtabelle Nichtmetalle

    ____________________________________________________________________________________________________________ Anhang B – Emissionsgradtabelle Nichtmetalle typischer Material Emissionsgrad Asbest 0,95 Asphalt 0,95 Basalt Beton 0,95 0,98 Erde 0,9-0,98 Farbe nicht alkalisch 0,9-0,95 Gips 0,8-0,95 Glas 0,85 Gummi 0,95 Holz natürlich 0,9-0,95 Kalkstein 0,98 Karborund Keramik 0,95 Kies 0,95 Kohlenstoff nicht oxidiert 0,8-0,9 Graphit...
  • Seite 41: Anhang C - Kurzanleitung Zur Seriellen Kommunikation

    __________________________________________________________________________________________________________ __ Anhang C – Kurzanleitung zur seriellen Kommunikation Einleitung Eine Funktion der IR Connect Software beinhaltet die Kommunikation über die serielle Comport-Schnittstelle. Dies kann ein physischer oder ein virtueller Comport (VCP) sein. Der entsprechende Comport muss an dem Computer vorhanden sein, auf dem die IR Connect Software installiert wurde.
  • Seite 42: Anhang D - Kurzanleitung Zur Dll-Kommunikation (Ipc)

    ____________________________________________________________________________________________________________ Anhang D – Kurzanleitung zur DLL-Kommunikation (IPC) Die Geräte-Kommunikation wird von der Software IR Connect abgewickelt (Imager.exe). Eine dll-Bibliothek (ImagerIPC2.dll) dient der Interprozess-Kommunikation (IPC) für andere Prozesse. Die DLL kann dynamisch mit einer zweiten Applikation verknüpft werden. Beide Komponenten, also das Programm Imager.exe und die DLL ImagerIPC.dll sind mit Windows XP/Vista/7 kompatibel.
  • Seite 43: Anhang E - Ir Connect Resource Translator

    __________________________________________________________________________________________________________ __ Anhang E – IR Connect Resource Translator IR Connect ist eine .Net-Applikation. Deshalb kann die Software lokalisiert werden. Lokalisierung meint eine Anpassung an die jeweilige Kultur. Wenn Sie mehr über den Bereich „Internationale Gestaltung“ erfahren möchten, besuchen Sie bitte den Link http://msdn.microsoft.com/en-us/goglobal/bb688096.aspx.
  • Seite 44: Anhang F - Prozess-Interface Schaltungen

    ____________________________________________________________________________________________________________ Anhang F – Prozess-Interface Schaltungen Analog Ausgang: Für Messungen der Spannung sollte die kleinste Ladungsimpedanz 10kOhm betragen. Der Analog-Ausgang kann auch als digitaler Ausgang benutzt werden. Der Spannungswert für “kein Alarm” und “Alarm aktiviert” kann über die Software eingestellt werden. Der Analog-Ausgang (0 … 10V) hat einen 100 Ohm-Widerstand in Reihe.
  • Seite 45 __________________________________________________________________________________________________________ __ Der Digitaleingang kann mit einem Taster zum IR GND-Pin oder mit einem „Low“-Signal (CMOS/TTL – Signal) aktiviert werden: Low-Pegel 0…0,6 V; High-Pegel 2…24 V Beispiel Taster: Analog Eingang: Verwendbarer Spannungsbereich: 0 … 10 V ____________________________________________________________________________________________________________ UEKA-IR Bedienungsanleitung...
  • Seite 46 ____________________________________________________________________________________________________________ Relaisausgang am industriellen Prozess-Interface [XACPIPIF500V2CBxx] Der Analogausgang muss auf „Alarm“ eingestellt sein. Die Spannungspegel für AO1-AO3 können in der Software eingestellt werden (kein Alarm: 0V / Alarm: 2-10V) REL1-3 (DO1-DO3): Umax = 30VDC Imax = 400mA __________________________________________________________________________________________________________ __ UEKA-IR Bedienungsanleitung...

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