A FLIR által gyártott hőkamerák világszerte, több mint 60 országban, széles körben játszanak kulcsszerepet, az ipari, a kereskedelmi és a kormány tevékenységekben.
A Kutatás & Fejlesztés (Research & Development) igényes területe számára – a FLIR felismerte, hogy szükség van a speciális, nagyteljesítményű hőképalkotó rendszerekre. Ahhoz, hogy ennek a piacnak a széles körű és változó igényeit kielégítse – a FLIR Systems egy külön üzleti egységet hozott létre (FLIR Advanced Thermal Solutions) Franciaországban, Párizs közelében, amely kizárólag azzal foglalkozik, hogy magas minőségű speciális hőkamerákat készítsen, amelyek még a legnagyobb kihívást jelentő helyzetekben is kiváló minőségű eredményeket szolgáltasson.
Loïc Premartin a FLIR Systems Kutatási és Fejlesztési termék portfoliójának Kereskedelmi Igazgatója. Véleménye szerint az A, az ATS-ben nem véletlenül van ott. „Itt, az ATS-nél mi szó szerint a legfejlettebb termo megoldásokat kínáljuk az R&D számára. Körülbelül 50 emberünk kizárólag azzal foglalkozik, hogy a piacon az optoelektronika, teljesítmény és hardver / szoftver teljesítmények terén a piacon fellelhető legfejlettebb technológiákkal szolgáljunk. Mi a hőtechnológia élvonalában tevékenykedünk. Ha a hőkamerákat az autókhoz hasonlítjuk, akkor mi Forma 1-es autókat készítünk. Ezek egyszerűen a legjobbak legjobbjai.”
Ez azt jelenti, hogy nem lehetnek kompromisszumok, mondta Loïc Premartin. „A többi hőkamerához képest a piacon a különbség az, hogy mi nem kizárólag a költségcsökkentésre koncentrálunk. Igaz, hogy ez fontos tényező, a mi fő célunk azonban a teljesítmény optimalizálása. Ez azt jelenti, hogy az élvonalbeli optoelektronikát, tökéletes áramlás kompenzációt, ultra stabil kameraállványt, még pontosabb hőmérsékletmérést, állítható integrációs időt, fejlett szűrési képességeket, mikroszkopikus nagyítást vagy nagy távolságokat szűk látómezővel, ezeket mind kitoljuk az abszolút határokig, ez a mi feladatunk.”
Hűtött és hűtés nélküli
A célunk, hogy folyamatos újításokkal, a legfejlettebb hő infravörös kamerákat készítsük az R&D kutatók számára. ”A FLIR ATS-nél, mi széles termékskálát fejlesztünk, hűtött és hűtés nélküli detektorokkal és mindenféle lencsével, szűrővel és más kiegészítőkkel. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy minden lehetséges Kutatási és Fejlesztési alkalmazási terület részére kínáljunk termo megoldásokat, bármilyen költségvetés keretein belül.”
Annak ellenére, hogy a hűtés nélküli mikrobolométeres hőkamerák hatalmas mértékben fejlődtek az elmúlt pár évben, mégis, ha fejlett termo megoldásról beszélünk, akkor, Loïc Premartin véleménye szerint, a hűtött kamerák továbbra is a legjobbak. „A hűtött kameráknak nagyobb a felbontása, de pillanatfelvételt is tudnak készíteni a teljes képről egyszerre, a teljes detektor rendszerüket kihasználva, hogy minden egyes pixelt egyszerre rögzítsenek. A hűtés nélküli kamerák pixelről pixelre rakják össze a képet. A FLIR ATS az ügyfeleinek a teljes választékot kínálja. Legyen az Indium Antimonid (InSb), vagy Higany Kadmium Tellúrid (MCT), Kvantum Forrás Infravörös Fotodetektor (Quantum Well Infrared Photodetector – QWIP) vagy akár Indium Gallium Arzenid (InGaAs) detektor, a FLIR ATS-nél megtalálható.”
Megoldás bármilyen költségvetésre
Egy másik különbség a hűtött és a hűtés nélküli kamerák között, a frekvencia és az ablak lehetőség. „Azzal, hogy leszűkítjük a vizsgált területet, több filmkockát tudunk rögzíteni másodpercenként, ezzel növeljük a frekvenciát. A normál videofilm 25 fps-sel (filmkocka per szekundum) készül, ami 25Hz. A mi hűtött kameráink a fejlett ablak technológia maximális kihasználásával képesek ezt 65000Hz-re fokozni. Egy hűtés nélküli kamerával 200Hz-ig lehetséges elmenni. Úgyhogy, a különbség továbbra is tetemes.”
Loïc Premartin azonban kihangsúlyozta, hogy a hűtés nélküli kamerák nem kevésbé fontosak. „Nekünk minden lehetséges alkalmazási területhez és költségvetéshez megoldást kell nyújtanunk. Úgyhogy ebbe bizony beletartoznak a hűtés nélküli kamerák is."
A rugalmasság fontossága
A kutatás és fejlesztési piac kiszolgálásánál nagyon rugalmasnak kell lennünk. „Ha más területek részére készít valaki kamerákat, mint az autóipar, vagy a tengerészet, akkor olyan kamerákat tudunk készíteni, ami minden ügyfél igényeit kielégíti. A kutatás és fejlesztési piacon azonban ez nem ilyen egyszerű. Az ügyfeleink, egyetemek, kutatóintézetek, de köztük van a hadsereg, és az ipari vállalatok, amelyek a mi kameráinkat használják az elektronikák hő értékelésére, a minőségbiztosításra, a hőátadás analízisére, vagy éppen roncsolásmentes vizsgálatok elvégzésére. Ezeknek az ügyfeleknek nagyon specifikus és különböző igényeik vannak, úgyhogy, amikor az R&D piacra dolgozol, akkor rugalmasnak kell lenned. A mi széles termékskálánk és a kiegészítőink hosszú sora (lencsék, szűrők,…) és a szoftver moduljaink lehetővé teszik számunkra,
hogy minden alkalmazási igényhez a legjobb megoldást kínáljuk.”„Mi mindenféle kutatás és fejlesztési megoldást nyújtani tudunk,” folytatta Loïc Premartin. „Mindig az ügyfél specifikus igényeinek megfelelő rendszert állítjuk össze, és, ha szükséges speciálisan az adott ügyfél igényeinek megfelelően fejlesztünk ki valami újat. Például, nemrégiben eladtunk egy hőkamera rendszert egy csillagvizsgáló kutató központ részére Oroszországban, ennek a rendszernek képesnek kellett lennie a -80°C-os hőmérsékletet is érzékelni. Ehhez az kellett, hogy fogtunk egy már meglévő kamerát, és kitoltuk a teljesítményhatárát az alsó hőmérséklet tartomány felé, hogy megfeleljen az ügyfél igényinek. Úgy gondolom, hogy ez a leglényegesebb különbség a FLIR ATS és a FLIR kereskedelmi egységei között.”
Amerikai vagy európai licenc: nagy a különbség
Premartin elmondása szerint a FLIR ATS előtt, az európai a kutatás és fejlesztés piacot elég nehézkes volt ilyen rugalmas módon kiszolgálni. „A FLIR-nek kiváló kutatási és fejlesztési csoportja van az USA-ban, de az amerikai engedélyezési rendszer nagyban megnehezítette az általuk kifejlesztett rendszereket Európába exportálni. Az, hogy itt európai engedélyezési területen tudunk hőkamerákat fejleszteni, pozitívan megerősítette vezető pozíciónkat az EMEA-ban, és ezzel lehetővé vált számunkra, hogy gyorsan és hatékonyan kiszolgáljuk ügyfeleinket a nekik megfelelő termo megoldásokkal.”
A hőrendszerek széles választéka
Szinte bármely iparág, tudományág vagy a hadsereg számára a FLIR ATS kamerái jelentik a termo megoldást, amikor rugalmasságra és élvonalbeli teljesítményre van szükség. A hűtés nélküli FLIR SC300 és FLIR SC600 sorozaton kívül, a FLIR kínálatában megtalálhatók az ultragyors, ultra érzékeny, hűtött IR kamerák – a FLIR SC5000 és FLIR SC7000 sorozat – és a Közeli Infravörös (NIR) kamerák, a FLIR SC2000 sorozat. Ezek a kamerák a legkiválóbb mérési tulajdonságokat biztosítják a legnagyobb kihívást jelentő körülmények között is, mint például gyorsan mozgó cél esetében, ahol egy gyors hőesemény lezajlását kell megfigyelnünk. Ezen felül ezek a kamerák lehetővé teszik hőképek készítését széles hőmérséklet tartományon keresztül is, alacsony amplitúdójú jelenségről, nagyon kicsi tárgyak kiértékelését és még multispektrum analízis elkészítését is lehetővé teszik. Továbbá a FLIR SC2000 sorozat olyan esetekben is hasznos, ahol a NIR spektrum tartomány (az SC2000 a 0,8µm és 2,5µm közti frekvenciát érzékeli) olyan mérési előnyöket enged, mint a lézer profil, festékelemzés, szilícium ostya vizsgálat és magas hőmérséklet mérése.
Kiegészítő eszközökként, ezekhez a fejlett hőképalkotó rendszerekhez (Advanced Thermal Imaging systems), a FLIR ATS digitális képfeldolgozó szoftvereket is kínál, amelyek képesek a kutatás és fejlesztési szakemberek számára a szükséges funkciókkal szolgálni az ultragyors és valósidejű képfelvétel, a pontos kioldás, lock-in termográfia és stressz elemzés terén.
Könnyű kezelni
A kamera minőségének tökéletes ellenőrzésének érdekében a FLIR saját maga készíti a kamera minden egyes alkatrészét. „A FLIR ATS-nél azon igyekszünk, hogy a kamera minden egyes alkatrészét a lehető legjobb anyagokból készítsük”, magyarázta Loïc Premartin. „Mérnökeink minden hardvert és a szoftvert teljes mértékben maguk tervezik. Minden mechanikai és elektronikai alkatrészt itt helyben tervezünk és fejlesztünk. Infravörös szakembereink kimerítő ismeretei nem csak a kameráink legfontosabb elemeinek pontosságát és megbízhatóságát biztosítja, de azt is, hogy a kameráinkat hihetetlenül könnyű kezelni.”
És ugyanez vonatkozik a kamera lelkére: a detektorra. „Az infravörös detektor elnyeli az infravörös sugárzást és elektronikus jellé alakítja át, így aztán ez az egyik fő alkotóeleme minden hőkamera rendszernek. A FLIR Systems az egyetlen olyan infravörös kameragyártó, amely saját detektorgyártó részleget üzemeltet. Készítünk InSb (Indium Antimonid) és QWIP detektorokat, ugyanúgy, mint a hűtés nélküli Vanádium Oxid és InGaAs alapú detektorokat.”
Koncentrálás az optikára
Igaz, hogy a detektor a hőképalkotó rendszer lelke, de a kamerák optikája legalább annyira fontos az optimális teljesítményhez. „A minőség biztosítása érdekében az optikát is mi magunk gyártjuk. Ha megnézzük, egy infravörös kamera optikája nagyon hasonlít a normál kamerákéra, de a hőképalkotó kamera optikájához nem lehet a normál kameráknál alkalmazott üveget használni, mivel a normál üveg nem engedi át az infravörös sugárzást, legalábbis nem olyan mértékben, mint arra szükség van. Éppen ezért mi germániumból készült lencséket alkalmazunk. Ez a nagyon drága anyag kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, és nem törik túl könnyen, de ez azt is jelenti, hogy nehéz vele dolgozni, úgyhogy gyémántot használunk ennek az extra kemény anyagnak a megmunkálására. A FLIR természetesen itt is biztosítja a magas minőséget, úgy, hogy ezeket az IR lencséket szintén a saját gyémánt csiszológépeinkkel készítjük.”
A legnagyobb feketetest gyűjtemény
Ahhoz, hogy pontosan tudjuk mérni a hőmérsékletet a hőképalkotó rendszerrel, az utolsó lépés, a kalibráció, szintén nagyon fontos. „A kamera kalibrációja biztosítja, hogy minden egyes pixel képes a hőmérsékletet pontosan mérni. A kamerát egy hőmérséklet referencia feketetest elé helyezzük, és ellenőrizzük, hogy minden pixel pontosan azonos hőmérsékletet mérjen. Tudomásom szerint, itt, a FLIR ATS-nek van a legnagyobb feketetest gyűjteménye, legalábbis a nem kormány létesítmények között Európában. A példa esetében, amelyet korábban már említettem, amikor az Orosz csillagvizsgálónak -80°C mérésére volt szükség, akkor egy különleges feketetestet szereztünk be, amely lehetővé tette, hogy a kameráinkat ezen a nagyon alacsony hőmérsékleten kalibráljuk. Ennek a feketetestnek a használatával tudtuk biztosítani, hogy a berendezés, amit készítettünk, teljesen pontos, még akkor is, amikor a vizsgált tárgy által kibocsátott hőenergia igen alacsony. Összehasonlításképpen, olyan feketetest forrásunk is van, amely képes egy kamerát akár 3000°C-on is kalibrálni. Ennek a széles kalibrációs skálának a fenntartásával biztosítani tudjuk, hogy ügyfeleink minden hőmérséklet tartományban a legpontosabb hőmérsékletmérést kapják.”
Az utolsó lépésnél minden FLIR ATS kamera átesik a minőségellenőrzésen. Minden kamera átesik számos szigorú minőségvizsgálaton. „Minden kamerát kitesszük a legszélsőségesebb körülményeknek, egy speciálisan kialakított klíma kamrában. Ez biztosítja, hogy a kamera rendszereink a legextrémebb körülmények között is pontosan teljesítenek.”
Speciális tulajdonságok
„Annak ellenére, hogy minden hőkameránk, bármilyen alkalmazási területre készüljön is, a legmodernebb kritériumoknak megfelelően készül, a FLIR Systems felismerte, hogy legmagasabb szintű R&D szakembereknek készülő hőkameráknak speciális tulajdonságokra van szükségük”, magyarázta Premartin. „Ahhoz, hogy a kutatók munkáját támogassuk, a FLIR Systems kifejlesztett számos FLIR által szabadalmaztatott tulajdonságot, amelyek nagyon hasznosak a kutatók számára, minden területen.”
Az egyik példa erre, a FLIR CNUC. „Ez egy szabadalmaztatott kalibrációs folyamat, amely hihetetlenül gyönyörű képalkotást enged és kiváló mérést. A CNUC-vel kalibrált kamera lehetővé teszi a rugalmas integrációs időállítást a non-uniformity (egyenlőtlenség) korrekciók elvégzése nélkül. Ezen felül a CNUC kalibráció megfelelő mérési stabilitást is eredményez attól függetlenül, hogy a kamera milyen környezeti hőmérsékletingadozásoknak van kitéve.”
Egy másik hasznos eszköz, a FLIR HyperCal. Ez lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy beállítsa a hőmérséklet tartomány alsó és felső határértékét, és a kamera automatikusan beállítja az integrációs időt. „Ez a funkció múlt időbe helyezi a gyártó által beállított hőmérséklet tartományokat és biztosítja a legjobb mérési tartományt a lehető legmagasabb érzékenységgel párosítva.”
A FLIR ATS kamerái ezen felül Automatikus Superframing Képességgel vannak ellátva. „Ha a terep hőmérséklet tartománya túl tág, akkor a hőkamera automatikusan átvált Superframing módra, így biztosítva, hogy a hőmérsékletmérés az adott, tágabb tartományban is pontos legyen.” A Superframing technika abból áll, hogy ciklusosan, kockáról kockára változtatja az exponálást, vagy az integrációs időt és az eredményül kapott al-kockákat, egy super-frame-ben (filmkockában) összegzi, nagymértékben kibővített hőmérséklet tartománnyal, ez lehetővé teszi az extrém hőmérséklet különbségekkel rendelkező terep vizualizálását.
„Ha az ön számára a rugalmasság és a nagyteljesítmény elvárás, akkor remélem, most már ön is látja, hogy a FLIR ATS hőkamerái a legjobb választás az R&D szakemberek számára, legyen az ipari, tudományos vagy hadsereg vonatkozású alkalmazási feladat”, foglalta össze Loïc Premartin.
Teljes cikk képekkel illusztrálva, letöltésre:
FLIR ATS Company profile - EN.pdf - Angol
FLIR ATS Cég profil - HU.pdf - Magyar