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Blitzschnelle Abläufe

High-Speed-Kamera für vielseitige Präzisionsanalysen

08.09.2023
von Redaktion INDUSTRIELLE AUTOMATION

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Moderne Ultra Highspeed-Kameras leisten Herausragendes. Lesen Sie, was heute in der Forschung, Entwicklung, Automatisierung und Qualitätssicherung möglich ist. Dazu zählt die Analyse von blitzschnellen Ereignissen wie die Flügelbewegung von Insekten.

Die 4,2 MP Bildauflösung ermöglicht die Erfassung der Größe und Geschwindigkeit der Aerosol-Tröpfchen und der exakte Ablauf von Zündung und Verhalten der Flamme

Die 4,2 MP Bildauflösung ermöglicht die Erfassung der Größe und Geschwindigkeit der Aerosol-Tröpfchen und der exakte Ablauf von Zündung und Verhalten der Flamme

Hochgeschwindigkeitskameras bieten heute Möglichkeiten der Bildaufnahme und Anlayse von Ereignissen unterschiedlichster Art, die vor einiger Zeit noch unerreichbar schienen. Dabei sind Videoaufnahmen in Zeitlupe, wie die des Taubenschwänzchens im Schwirrflug nahezu spektakulär. Eine, die in dieser Liga mitspielen kann, ist die neue Ultra Highspeed-Kamera Phantom T4040, die mit 4,2 MP Bildauflösung sporadische Ereignisse im Bereich von Millisekunden vollständig erfasst. Möglich ist damit beispielsweise die Erfassung der Größe und Geschwindigkeit von Aerosol-Tröpfchen.

Die Technik dahinter

Das Unternehmen High Speed Vision verfügt über langjährige Erfahrung in der Entwicklung, Beratung und Marketing von professionellen High Speed Kameras und Software. Dazu zählt auch die neue Phantom. Wir geben einen Einblick in die Technik und in neue Anwendungsfelder. Der für den Kamerahersteller Vision Research entwickelte rückseitig beleuchtete 12-bit CMOS-Bildsensor steigert laut High Speed Vision die Effizienz des einzelnen Bildpixels. Dies ermöglicht eine hohe Bildqualität und erhöht den Datendurchsatz auf bis zu 40 GP/s. Bei einer maximalen Bildauflösung von 2560 × 1664 px werden 9.350 Bilder/s erreicht, bei reduzierter Bildauflösung sind bis zu 444.000 fps möglich. Die hohe Quanteneffizienz des einzelnen Pixels von über 90 Prozent stellt sicher, dass der Sensor auch bei schlechten Lichtverhältnissen Bilder hoher Qualität liefert, und das Signal-Rausch-Verhältnis deutlich minimiert. Dies reduziert aufwendige Beleuchtung und ermöglicht auch den Einsatz bei normalem Tageslicht. Die BSI-Technologie erschließt eine Lichtempfindlichkeit ISO für Mono von 12.500 bis 64.000, Color 3.200 bis 16.000. Eine weitere Steigerung ermöglicht der Binned Mode. Standardmäßig bietet die Kamera Belichtungszeiten von minimal 1 µs, und 250 ns in der Fast-Option.

Neue Anwendungsfelder und Märkte

Die kompakte und robust gebaute HS-Kamera Phantom T4040 im Aluminiumgehäuse und CinMag-Speicher (bis 256 GB) bietet viele einzigartige Leistungsmerkmale im mobilen Einsatz nur mit Tageslicht für Forschung, Entwicklung und Qualitätssicherung

Die 4,2 MP Bildauflösung erschließt viele neue Anwendungsfelder in allen Branchen, bei denen die untersuchten Motive einen hohen Detailgrad erfordern zum Beispiel auch Objekte, die sich schnell über ein größeres Aufnahmefeld bewegen. Die höhere digitale Bildkorrelation – präzise Wiedergabe der Form, Größe und Position der Partikel – profitiert von der gesteigerten Auflösung. Der Anwender kann extreme Zeitdehnung in Kombination mit detaillierten Objektdaten über ein großes Aufnahmefeld für viele unterschiedliche objektive Analysen sammeln. Bei kleinen Aufnahmefeldern von wenigen Quadratzentimetern ermöglicht dies eine genaue Erfassung kleinster Partikel mit Bewegungsdifferenzen im Bereich von 0,001 mm. Die Bandbreite der Anwendungen reicht von detaillierten biomechanischen Untersuchungen der Flügelbewegung von Insekten bis hin zur qualifizierten High-Tech-Welt der Mikrochip-Entwicklung und -Fertigung.

Die Kamera ist mit umfangreichem Zubehör und zahlreichen Funktionen wie externer und interner Trigger für das exakte Erfassen von sporadischen Ereignissen ausgestattet. Die 10 Gbit Ethernet Schnittstelle ermöglicht einen schnellen Download aus dem integrierten Speicher. Die im Lieferumfang enthaltene neue Version 3.8 der PCC-Steuersoftware bietet viele parametrierbare Videofunktionen. Integriert sind weitere wichtige Messfunktionen von Zeit, Position, Distanz, Geschwindigkeit und andere.

Bildquelle: Hintergrund manfredxy – stock.adobe.com, Kamera High Speed Vision

Textquelle: High Speed Vision

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