Thermisches Management von CamPerform-Cyclone Kameras

Hochgeschwindigkeitskameras sind in erster Linie darauf ausgelegt, möglichst hohe Bildraten zu liefern. Die Ansteuerungs- und Verarbeitungselektronik sind darauf optimiert aus dem Bildsensor eine maximale Anzahl von Bildern pro Sekunde auszulesen und zu übertragen. Eine hohe Bildrate mit massiv paralleler Verarbeitung der Bilddaten trägt unvermeidbar stark zur Leistungsaufnahme und damit zur Erwärmung von Sensor und Elektronik bei. Die Verlustleistung muss über das Kameragehäuse an die Umgebung abgeführt werden.

– Das Design der Kamera muss widersprüchliche Anforderungen berücksichtigen. –

Einerseits muss die Erwärmung der Elektronik begrenzt werden, um ein thermisches Abschalten, eine Verschlechterung der Bildqualität und eine schnelle Alterung zu vermeiden. Andererseits sollte das Kameragehäuse klein sein, um Flexibilität für verschiedene Anwendungen, insbesondere für die industrielle Bildverarbeitung, zu ermöglichen. Die Lüfter-Kühlung wäre sehr effektiv bei der Lösung dieser Anforderungen, ist aber nicht kompatibel mit vibrationsempfindlichen Anwendungen oder dem Betrieb in staubiger Umgebung.
Die Hochgeschwindigkeitskameras der CamPerform-Cyclone-Serie lösen diese widersprüchlichen Anforderungen durch die Trennung von Elektronik- und Kamera-Kühlung. Lokale Überhitzungen im Inneren der Kamera werden durch die thermische Anbindung von internen Wärmequellen an das Gehäuse vermieden. Dadurch wird verhindert, dass sich kritische Komponenten weit über die Gehäusetemperatur hinaus aufheizen. Ein Dauerbetrieb der Kamera bei normalen Umgebungstemperaturen ist ohne zusätzliche Kühlung gewährleistet. Bei höheren Umgebungstemperaturen würde das Kameragehäuse jedoch zu heiß werden.

– Das flexible Kühlkonzept der Kamera ermöglicht ein kleines Kameragehäuse, ohne den Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen zu beeinträchtigen. –

Drei Lösungen für die Kamera-Kühlung werden durch das Design des Kameragehäuses unterstützt. Alle erlauben die Fixierung an 4 Kameraseiten und beeinträchtigen die Montage der Kamera kaum.

 

Erstens können passive Kühlkörper (CY-HIS) extern an der Kamera angebracht werden. Diese einfache Lösung ermöglicht den Dauerbetrieb der Kamera auch bei hohen Umgebungstemperaturen.

Zweitens steht ein Kühlkörper mit Lüfter (CY-FAN) zur Verfügung. Dieser erweitert den Betrieb der Kamera bei noch höheren Umgebungstemperaturen.

Drittens kann die ohnehin vorhandene Kamerabefestigung auch für die Wärmeableitung genutzt werden. Damit wird der Betrieb bei Umgebungstemperaturen nahe der maximalen Gehäusetemperatur von typisch 70°C (158°F) möglich.

 

Cyclone Kamera mit passiven Kühlkörpern

 

 

Cyclone Kamera mt Lüfter

 

Cyclone Kamera montiert auf wärmeableitender Halterung