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德国 OPTRIS 高精度短波红外热像仪（以 PI 1M、PI 05M、PI 08M 等系列为代表）专为金属、熔融物、半导体、增材制造等高温或高反射表面的非接触测温而设计，凭借 0.5–1.1 μm 的超短波红外窗口，显著提高了金属发射率并抑制环境反射误差，从而把系统测量精度推进到“读数的 ±0.5 %～±1 %”水平，在 23 °C 环温、发射率≥0.8 的标定条件下，PI 1M 对 <1400 °C 目标可实现 ±1 % 的绝对精度，重复性优于 0.3 %，噪声等效温差（NETD）≤75 mK（700 °C 时），达到实验室级测试要求。
一、测量精度的技术根基
- 光谱选择：1 μm（PI 1M）、0.8 μm（PI 08M）、0.52 μm（PI 05M）短波波段，金属表面在该波段发射率比传统 8-14 μm 区域高 3-10 倍，从根本上降低了反射背景带来的误差。
- 高灵敏度 CMOS 探测器：像元尺寸 15 μm，动态范围 14 bit，配合低噪声前端模拟电路，使系统 NETD 达到亚开尔文级。
- 实时两点/多点非均匀性校正（NUC）与自动黑体漂移补偿：内置 30 mm 腔式黑体，可在运行间隙自动校准，长期稳定性 <±0.3 %/年。
- 数字补偿算法：OPTRIS PIX Connect 软件内置发射率表、环境辐射补偿、透射率修正、光学路径温度补偿模型，保证现场复杂工况下的数据真实性。
二、产品特性全景
- 量程与速度
• PI 1M：450 – 1800 °C 全程无子区间，32 Hz@764×480、80 Hz@382×288、1 kHz 线扫描 764×8，1 ms 响应时间，既满足实验室精细研究，也胜任轧钢、激光熔覆等高速场景。
• PI 05M：900 – 2450 °C，0.5–0.54 μm，专为熔融金属、单晶炉、硅熔测温设计。
• PI 08M：575 – 1900 °C，0.8 μm，对 NIR 激光与 CO? 激光不敏感，可直接监控激光选区熔化（SLM）、激光焊接过程。 - 空间分辨能力与视场
可更换镜头组（16 mm、25 mm、50 mm、75 mm），FOV 从 6°×4° 到 82°×64°；最小像元对应 0.68 mrad，可在 1 m 距离分辨 0.7 mm 目标，满足芯片键合、微裂纹检测等高空间分辨率需求。 - 机械与接口设计
• 46 mm×56 mm×90 mm 铝制外壳，重量 320 g，IP67 防护，可选不锈钢水冷套与空气吹扫，适配钢铁厂 80 °C 环境温度。
• USB2.0、千兆以太网、Camera Link、0-10 V 模拟输出、RS485 多接口并行；工业级 PIF ?？樘峁?3 路继电器、3 路 4-20 mA 输出，无缝接入 PLC、DCS。
• 电动远程调焦：电机行程 5 mm，重复定位精度 ±10 µm，可在高温炉壁、真空腔体等危险区域远程聚焦。 - 软件生态
• PIX Connect：实时显示、多点测温、线温分布、趋势分析、报警记录、SDK（C++/C#/LabVIEW）开放；支持 OPC UA、Modbus TCP，实现工业 4.0 数据上云。
• 二次开发：提供 200 余项 API，可在 10 ms 内获取全幅温度矩阵，满足科研用户的实时闭环控制需求。 - 行业认证与可靠性
• 通过 CE、RoHS、IEC 60068-2-27（25 g 冲击）、IEC 60068-2-6（宽频振动）认证；平均时间 > 100,000 h。
• ?？榛孜ど杓疲壕低反翱诓捎每筛焕侗κＡ?，现场 30 秒完成清洁；探测器组件独立插拔，维护停机时间 < 5 分钟。
三、典型应用案例
• 钢铁热轧：PI 1M 以 1 kHz 线扫描模式监测 1100 °C 钢板表面温度，闭环控制轧辊冷却水，厚度偏差从 ±20 μm 降至 ±5 μm。
• 激光增材制造：PI 08M 在 0.8 μm 波段同步测量熔池 1600 °C 温度分布，实时补偿激光功率，孔隙率下降 35 %。
• 半导体 RTP 工艺：PI 05M 通过 0.52 μm 波段测量硅片表面 1200 °C，控温精度 ±3 °C，提高芯片良率 7 %。
• 钢铁热轧：PI 1M 以 1 kHz 线扫描模式监测 1100 °C 钢板表面温度，闭环控制轧辊冷却水，厚度偏差从 ±20 μm 降至 ±5 μm。
• 激光增材制造：PI 08M 在 0.8 μm 波段同步测量熔池 1600 °C 温度分布，实时补偿激光功率，孔隙率下降 35 %。
• 半导体 RTP 工艺：PI 05M 通过 0.52 μm 波段测量硅片表面 1200 °C，控温精度 ±3 °C，提高芯片良率 7 %。
四、选型与使用建议
- 若关注 500 °C 以下金属或反射的铝、铜，推荐 PI 1M 配 0.8-1.1 μm 滤波片，并配合黑体在线校准。
- 若需 2000 °C 以上熔融金属，直接选 PI 05M 并在窗口加镀 0.5-0.54 μm 窄带滤光片。
- 对激光加工场景，务必选择 PI 08M 并启用激光安全模式，软件自动屏蔽激光波段的干扰辐射。
总结：OPTRIS 短波红外热像仪以亚微米级短波光谱、±0.5 %-±1 % 的测量精度、1 kHz 超高速采样和完备的工业接口，成为金属、激光、半导体等制造领域温度监测与过程控制的解决方案，其一体化、模块化、智能化设计更让用户可以在苛刻的工况下依然获得实验室级的数据可靠性。
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