Die neue Wärmebildkamera TC3231 überlagert das reale Bild der Kamera mit einer Infrarot-Wärmekarte. Sie finden jeden Fehler sicherer, einfacher, schneller. Wir erklären Ihnen wie das funktioniert.
Während Punkt-Infrarot-Thermometer nur eine einzige Temperatur an einer einzigen Stelle anzeigen, liefern Wärmebildkameras das Gesamtbild. Die Wärmebildtechnik ist die effektivste Methode zum Auffinden von (potenziellen) Problemen in einer Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Bereichen.
Mit Wärmebildkameras können Benutzer die Temperatur in Anwendungen messen, in denen herkömmliche Sensoren nicht verwendet werden können. Insbesondere in Fällen, in denen es sich um bewegte Objekte handelt (d.h. Rollen, bewegliche Maschinen oder ein Förderband), oder wenn berührungslose Messungen aufgrund von Verschmutzung oder aus Sicherheitsgründen erforderlich sind (z.B. Hochspannung), wenn die Abstände zu groß sind, oder wenn die zu messenden Temperaturen für Thermoelemente oder andere Kontaktsensoren zu hoch sind.
Wärmebildkameras liefern ein Bild, das die Temperaturunterschiede des zu messenden Objekts zeigt. Im Vergleich zu herkömmlichen Infrarotpistolen, die den Mittelwert der gemessenen Fläche bilden, sind Hot Spots sofort sichtbar. Typische Anwendungen umfassen:
- Wärmefluss erfassen
- Lösen elektrischer Probleme
- Wärmedämmung prüfen
- Schmierung und HLK
- Inspektion der Gebäudeisolierung
Es gibt im Allgemeinen zwei Möglichkeiten, eine Wärmebildkamera zu verwenden:
1. Entweder können Sie die genauen Messwerte der verschiedenen auf dem Display angezeigten Teile ablesen und sehen, wie die Temperatur der verschiedenen Teile auf dem Bildschirm angezeigt wird, oder
2. Sie können eine vergleichende Untersuchung des angezeigten Bildes mit einem anderen Bild einer ähnlichen Last unter ähnlichen Lastbedingungen durchführen.
Alle Objekte strahlen Infrarotenergie aus. Die tatsächliche Oberflächentemperatur und das Emissionsvermögen des Zielobjektes wirken sich direkt auf die abgestrahlte Energiemenge aus. Das Emissionsvermögen ist definiert als das Verhältnis der Energie, die von einem Objekt bei einer bestimmten Temperatur abgestrahlt wird, zu der Energie, die von einem perfekten Strahler oder schwarzen Körper, den sogenanten „ Schwarzen Strahler” bei derselben Temperatur abgegeben wird.
Die Kamera misst die Infrarotenergie von der Oberfläche des Ziels und kalkuliert anhand dieser Daten eine geschätzte Temperatur. Viele gängige Materialien wie Holz, Wasser, Haut, Stoff und lackierte Oberflächen - einschließlich Metall - strahlen Energie gut ab und haben daher einen hohen Emissionsfaktor von ≥ 90% (oder 0,90). Die Kamera misst die Temperaturen auf Oberflächen mit hohem Emissionsgrad genauer.
Oberflächen mit einem Emissionsgrad von <0,60 erschweren die Bestimmung zuverlässiger und konsistenter Ist-Temperaturen erheblich. Je niedriger der Emissionsgrad ist, desto größer ist das Fehlerpotenzial bei der Berechnung der Temperatur durch die Kamera, da ein größerer Teil der Energie, die die Kamera erreicht, als Hintergrundtemperatur angegeben wird. Dies gilt auch dann, wenn die Anpassungen des Emissionsgrads und des reflektierten Hintergrunds korrekt durchgeführt werden.
Eine Wärmebildkamera sieht nur die Oberfläche eines Objekts und berechnet die Temperatur aus drei Quellen für die gesamte Wärmeenergie:
1. Reflektierte Energie
2. Übertragene Energie
3. Emittierte Energie
Dieses Wärmebild eines Warmwasserbehälters wird aus Infrarotstrahlung abgeleitet, die ausschließlich von der Oberfläche erfasst wird. Die Kamera sieht nichts, das tiefer als die Oberfläche des Topfes liegt. Das Innere wird nur in dem Maße "gesehen", wie ein Wärmefußabdruck der auf der Oberfläche entsteht.
Die Temperaturinformationen werden in der emittierten Strahlung angegeben, aber die Kamera „sieht“ auch die reflektierten und durchgelassenen Komponenten. Die meisten Materialien sind für Infrarot undurchsichtig, daher können wir die übertragene Energie normalerweise ignorieren. Viele Materialien (mit geringem Emissionsvermögen) reflektieren jedoch Infrarotstrahlung. Daher müssen wir mit diesen Materialien eine „reflektierte Temperaturkompensation“ (RTC) durchführen.
Betrachten Sie die beiden folgenden Objekte. Der Reifen des Rennwagens ist schwarz, undurchsichtig und nicht reflektierend. Das Emissionsvermögen von Gummi ist bekannt und wir können daher das thermische Profil genau messen.
Die Objekte auf der rechten Seite enthalten stark reflektierende metallische Gegenstände, und wir müssen uns über Reflexionen von Infrarotstrahlung Gedanken machen, die, wenn sie nicht richtig kompensiert würden, zu scheinbaren thermischen Messwerten führen würden, die erheblich ungenau sind.
Dinge, die in der Welt des sichtbaren Lichts transparent sind, sind in der IR-Welt nicht unbedingt transparent und umgekehrt. Beispielsweise ist die Fensterverglasung im sichtbaren Licht transparent, im IR-Licht jedoch nahezu undurchsichtig. Wenn Sie also ein IR-Bild "durch" ein Fenster aufnehmen, erhalten Sie tatsächlich die Oberflächentemperatur der Fensterverglasung, nicht die Temperaturen von den Objekten hinter der Glasscheibe. Einige Dinge, die für sichtbares Licht undurchsichtig sind, sind für eine IR-schwarze Polyfilmform transparent.
Emissionsgrad hängt nicht mit Farbe zusammen? Die farbigen Etiketten unten haben alle die gleiche Temperatur
Infrarot-Wärmebildkameras erkennen kein sichtbares Licht (siehe unten links, Reaktionsbereich rot markiert).
Unten rechts sind zwei Wärmebilder eines Hundes zu sehen, die bei Nacht und Tag aufgenommen wurden. Beide Bilder sind praktisch identisch, da die Kamera nur auf ihre langwellige Infrarotsignatur reagiert.
Die Empfindlichkeit gibt Auskunft über die Fähigkeit einer Infrarotkamera, ein sehr gutes Bild anzuzeigen, selbst wenn der thermische Kontrast in einer Szene gering ist. Anders ausgedrückt:
Eine Kamera mit guter Empfindlichkeit kann Objekte in einer Szene unterscheiden, auch wenn nur ein sehr geringer Temperaturunterschied zwischen ihnen besteht. Für die meisten Inspektions- und technischen Anwendungen ist eine Wärmeempfindlichkeit von 0,1C mehr als ausreichend.
Die Empfindlichkeit wird meistens durch einen Parameter mit der Bezeichnung Rauschäquivalente Temperaturdifferenz oder NETD gemessen, z.B. NETD @ 30 C : 80mK. Ein Kelvin-Grad ist die SI-Basiseinheit der thermodynamischen Temperatur in der Größenordnung von einem Grad Celsius, also bedeutet mK Tausendstel Grad (80mK = 0,080 K).
Die Infrarot-Bildfusion nimmt ein Bild des sichtbaren Lichts auf und überlagert - oder verschmilzt - dieses mit dem Infrarotbild. Dies hilft, bei der Durchführung einer Messung genaue Bereiche oder Gegenstände zu identifizieren.
