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Wärmestrahlung sichtbar machen: Thermografie mit Infrarotkameras

30.03.2007
Bei den Messgrößen, die optisch dargestellt werden, denkt man vielleicht nicht sofort an die Temperatur. Aber längst wird Wärme nicht mehr nur punktuell und unter Berührung gemessen, sondern berührungslos und flächenhaft mit Infrarotkameras.




Wie funktioniert Thermografie?

Dieses Verfahren - die Thermografie - nutzt die Intensität des elektromagnetischen Spektrums, die zwischen der des sichtbaren Lichtes und der Wellenlängen von Mikrowellen liegt. Die wichtigste Quelle von Infrarotstrahlung ist Wärme oder thermische Strahlung. Im Gegensatz zu sichtbarem Licht strahlt in der Welt des Infraroten jedes Objekt Wärme ab, dessen Temperatur über dem absoluten Nullpunkt liegt. Daher geht sogar von sehr kalten Gegenständen wie z. B. Eiswürfeln infrarote Strahlung aus. Je höher die Temperatur eines Objekts ist, desto intensiver ist die von ihm abgegebene Infrarotstrahlung.

Infrarotkameras ermöglichen die qualitative und quantitative Darstellung der Oberflächentemperaturverteilung von massiven Objekten nahezu jeglicher Art – berührungslos und damit zerstörungsfrei. Viele Prozesse oder Zustände des täglichen Lebens beruhen u.a. auf die dazugehörige Temperatur. Bei vielen technischen Komponenten kommt es zu einer Temperaturveränderung, bevor sie ausfallen. Infrarotkameras zeigen diese Problematik frühzeitig und werden dadurch zu einem extrem kosteneffizienten und wertvollen Messgerät, das in den verschiedensten Anwendungsfällen zum Einsatz kommen kann. Angesichts der Tatsache, dass sich die Unternehmen heute sehr darum bemühen, ihre Produktionsprozesse effizienter zu gestalten, den Energieverbrauch zu senken, die Produktqualität zu verbessern und die Sicherheit am Arbeitsplatz zu erhöhen, ergeben sich ständig neue Anwendungsmöglichkeiten für Infrarotkamerasysteme.

Ungezählte Einsatzbereiche

Die ständig verbesserte Infrarottechnologie führt zu besseren, aussagekräftigeren Ergebnissen in allen wichtigen Einsatzbereichen, z. B. in der einfachen Erkennung von Schwachstellen (Kurzschlüssen, Überhitzungen etc.) in elektrotechnischen Anlagen. Generell bei der Durchführung schneller Vor-Ort-Inspektionen, ohne den Betrieb der Anlagen zu unterbrechen und damit der Vorbeugung von Schäden oder Produktionsausfällen.

Infrarotuntersuchungen finden aber nicht nur an elektrischen oder mechanischen Komponenten in der Industrie statt, sondern auch im Bausektor (privat/gewerblich), der Medizin oder der automatisierten Temperaturüberwachung von Produktionsprozessen. Auch in der Forschung und Produktentwicklung sind seit jeher leistungsfähige Infrarotkameras im Einsatz, z. B. bei der Entwicklung von Elektronik-Boards, in der Automobilentwicklung oder der Luft- und Raumfahrtindustrie um zerstörungsfrei neue Materialien auf ihre Eignung zu testen.

Was sollte eine Infrarotkamera heute leisten?

In den letzten Jahren gab es einen rasanten Forschritt . Dies führte zu einer besseren Ergonomie und Leistungsfähigkeit – bei zum Teil fallenden Preisen. Selbst Einstiegsmodelle sollten mittlerweile intelligente Messfunktionen besitzen, kleinste Unterschiede von ca. einem Zehntel Grad Celsius erkennen, leicht und handlich sein. Um die Infrarotaufnahmen vor Ort nicht nur als „IR-Bild“ abzuspeichern, sondern auch später am Computer noch nachbearbeiten zu können, sollten die Infrarotkameras vollständig werkskalibriert sein.

Hochwertige Thermografie-Kameras ermöglichen heute zusätzlich zu der Aufnahme des eigentlichen radiometrischen Infrarotbildes, die Speicherung eines dazugehörigen Tageslichtbildes, ergänzt um die Möglichkeiten des Vor-Ort-Sprach- und/oder Textkommentares. All dies dient der späteren Berichterstellung am Computer, dem Vergleich von Messergebnissen und einer sich daraus ableitenden Trendanalyse. Wichtige Auswahlkriterien für eine Infrarotkamera sind in jedem Fall die thermische, geometrische und zeitliche Auflösung. Ergänzt um spezielle Wechselobjektive und eine nachweislich hohe Robustheit. Darüber hinaus gibt es Spezialmodelle für die Bauthermografie, die Detektion von Gasen oder für synchronisierte Hochgeschwindigkeitsaufgaben in den verschiedenen Wellenlängenbereichen des infraroten Spektrums.

Worauf sollte man beim Kauf einer Infrarotkamera achten?

Neben den technischen Daten sollte auch der Service beachtet werden: Handelt es sich um einen Hersteller, der alle Komponenten der Kamera wirklich versteht und selbst verantwortet, oder muss man im Garantiefall zur Reparatur seine Kamera gar ins Ausland versenden? Bietet der Anbieter kompetente Kaufberatung, kann er über verschiedene Modelle informieren und unterschiedliche Objektive für die jeweilige Anforderung zur Verfügung stellen? Gibt es Schulungsmassnahmen oder sogar Kurse, die zum Abschluss eines Zertifikats führen? Und nicht zuletzt sollte immer auch die Auswertungs- und Berichtsoftware bei der Kaufentscheidung berücksichtigt werden.


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