29.08.2003 – 09:19

flo-ir

Multispektraler Sensor Array revolutioniert Infrarottechnologie

Kriens (ots)

Querverweis auf Bild: www.newsaktuell.ch/d/story.htx?nr=100466193

Die Infrarottechnologie beschreitet neue Wege. Der
von Arsenco, einem Geschäftsbereich der FLIR AG in der Schweiz,
entwickelte Hochgeschwindigkeits-Sensor-Array bietet weltweit die
höchste zeitliche und spektrale Flexibilität und öffnet dadurch die
Türen zu einer grundlegend neuen Messtechnik, mit der Lösungen für
bestehende Probleme schon bald gefunden werden können.

Infrarotkameras werden in der Industrie seit Jahren genutzt. Zur
zerstörungsfreien Materialprüfung, zur Messung der Wärmeleitfähigkeit
in dünnen Filmen und Folien oder für die berührungslose
Schichtdickenmessung sind diese Systeme jedoch nicht einsetzbar. Um
exakte Rückschlüsse ziehen zu können, ist es unabdingbar, die
provozierte Abstrahlung von der Objektoberfläche gleichzeitig in
verschiedenen Spektralbereichen und zeitlich sehr schnell zu messen.
Zudem sind eine exakte Synchronisation zwischen der Pulsquelle und
dem Sensor sowie eine frei wählbare Integrationszeit auf dem Sensor
und eine variable Auslesezeit entscheidend für objektive Resultate.
Das neuartige Sensorkonzept der Arsenco, einem Geschäftsbereich der
Flir AG, erfüllt diese Anforderungen. Das PbSnSe-Sensor-Array
ermöglicht die zeitliche und spektrale Rasterung der nach einem
Energiepuls von einer Oberfläche abgestrahlten Energie und stellt das
Kernelement einer revolutionären Messtechnik dar. Die Array-Sensoren
weisen die weltweit höchste zeitliche und spektrale Flexibilität auf
und eignen sich daher zur Erfassung von sehr schnell ablaufenden
Prozessen (Bildabtastraten bis 15 kHz) und überall dort, wo eine hohe
spektrale Flexibilität notwendig ist (ab 3µm bis 10 µm). Die
Integration der Infrarot-Messtechnik in das Prozess-Monitoring von
der thermischen Oberflächenbehandlung bis zur Kaltverformung, die
selektive Messung der Dicke mehrlagiger Schichtsysteme, die
Rissdetektion oder die zerstörungsfreie Messung der Restwandstärke im
Falle von Korrosion sind nur einige Anwendungsbereiche, welche durch
diese neue Sensorgeneration erschlossen werden können.

Jedes Sensorelement einzeln ansteuern

Basierend auf der neuen Produktionstechnologie für die
Sensor-Arrays ist es möglich, jedes Sensorelement (pro Zeile 128
Elemente, bis 96 Zeilen) individuell anzusteuern und mit jedem
Sensorelement über einen Rechner von aussen zu kommunizieren. Dadurch
können mehr als eine Million Pixeldaten in wenigen Nanosekunden
gemessen und zur Auswertung abgespeichert werden. "Weil der
Sensor-Array frei wählbar angesteuert werden kann, lässt sich unser
IR-System optimal auf verschiedene Messaufgaben und Problemstellungen
abstimmen", sagt Christian Florin, Entwickler des neuen Sensors. Die
Auswahl des interessierenden Bereiches auf dem Sensor-Array erfolgt
über den Systemrechner, sodass nur die interessierenden Daten vom
Rechner übernommen und verarbeitet werden müssen. "Dadurch minimiert
sich der Speicherbedarf und die Rechnerleistung. Gleichzeitig erhöht
sich die Abtast-Dynamik, die geometrische Auflösung bei der
höchstmöglichen Abtastrate und demzufolge die Aussage über den
interessierenden Bereich."

Im Grundsystem ist das Sensor Array im Spektralbereich von 8µm
-12µm enthalten. Falls für bestimmte Messungen andere
Spektralbereiche notwendig sind, kann das PbSnSe-Sensor-Array
problemlos ausgetauscht werden. Alle elektronischen Teile
(Ansteuerung- und Auslesung des Arrays) auch für andere
Spektralbereiche verwendet werden. Das System lässt sich alleine oder
in Verbindung mit anderen Geräten einsetzen. Die erfassten Daten
können auf handelsüblichen Rechnern abgespeichert und direkt oder
später ausgewertet werden. Die Steuerung der Kamera sowie die
Datenerfassung und -Registrierung laufen über den mit allen Teilen
ausgerüsteten Systemrechner.

Um massgeschneiderte Problemlösungen entwickeln zu können, ist die
im Rechner eingebaute Elektronik-Karte zur Kamerasteuerung
kundenspezifisch programmierbar. Das Gerät verfügt über digitale und
analoge Schnittstellen sowie über die Elektronik zur Fernübertragung
der Messdaten vom Messkopf auf den Systemrechner. Zudem bietet es die
Möglichkeit, externe Geräte vom System her zu regeln (z.B.
Energiepulsquellen) oder die Signalerfassung durch externe Geber zu
synchronisieren.

Die Besonderheiten der PbSnSe-Kamera auf einen Blick:

- Hohe dynamische Auflösung (wählbare Abtastdynamik von 1 Hz bis
     15000Hz)
   - Hohe spektrale Empfindlichkeit. (Von 3µm bis 12µm) 
   - Hohe geometrische Auflösung (1 mrad und kleiner)
   - Hohe thermische Auflösung im gesamten Temperaturbereich. (-20°C 
     bis 2000°C) (in verschiedene Stufen unterteilbar)
   - Hohe Langzeitstabilität
   - 24 Stunden Betrieb
   - Kleine Bauweise (Messkopf und Elektronik in getrennter 
     Ausführung)
   - Unkomplizierte, einfache Handhabung
   - Kameralink- Schnittstelle
   - Digitale Datenspeicherung in Echtzeit
   - Videoschnittstelle
   - Datenfernübertragung per Funk
   - Synchronisation der Abtastung durch externe Impulse
   - Synchronisation einer externen Energie-Pulsquelle
   - Synchronisation der Sensor- Integrationszeit durch einen 
     externen Geber
   - Auswertung der Daten auf dem Systemrechner oder auf 
     konventionellen Rechnern 
   - Auswertung gemessener Signale direkt bei der Datenerfassung und
   - Bewertung in voller Dynamik (Überwachung des  
     Produktionsprozesses)
   - On- Line Datenerfassung
   - On- Line und Off line - Datenauswertung 
   - Systemtauglichkeit für die kontinuierliche Überwachung oder für 
     die vollständige Dokumentation der Produktion

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann zögern Sie nicht, uns für
detaillierte Informationen oder ein unverbindliches Gespräch zu
kontaktieren.

Kontakt:

Arsenco
c/o FLIR AG
Christian Florin
Tel. +41/41/320'01'80
E-Mail: info@flir.ch
Internet: www.flir.ch