Lexikon der Bildverarbeitung: (Wärmefluss-)Thermografie

Thermografie

Lexikon der Bildverarbeitung: (Wärmefluss-)Thermografie

(Wärmefluss-)Thermografie ist eine berührungslos bildgebende Inspektionstechnologie, mit der äußerlich nicht sichtbare Abweichungen an Prüfobjekten erkannt werden können.

Durch die Schnelligkeit der Thermografie-Messungen können auch thermisch-zeitliche Verläufe nachgewiesen werden. (Bild: Evotron GmbH & Co. KG)

Durch die Schnelligkeit der Thermografie-Messungen können auch thermisch-zeitliche Verläufe nachgewiesen werden. (Bild: Evotron GmbH & Co. KG)

Genutzt wird dabei die Eigenschaft, dass alle Körper bei Temperaturen über dem absoluten Nullpunkt ein Spektrum infraroter elektromagnetischer Strahlung aussenden, welches von ihrer Temperatur bestimmt wird. Betrachtet man nur eine Wellenlänge, so hängt die abgegebene thermische Strahlungsleistung nur von der Temperatur des betrachteten Objektes ab (Idealfall schwarzer Strahler). So könnte man direkt aus der Strahlungsleistung die Temperatur messen. Zweiter wichtiger Einflussfaktor ist der Emissionsgrad. Er gibt an, dass Gegenstände bei gleichen Bedingungen weniger thermische Strahlung als ein schwarze Strahler abgeben können, bedingt durch deren Material und der Struktur der Oberfläche. Zum Teil treten Emissionsgrad und Reflexionsgrad des Objekts als Gegenspieler auf. Metalle mit typischerweise hohem Reflexionsgrad im IR-Licht, haben meist einen geringen Emissionsgrad. So kann z.B. aus der Umgebung reflektiertes IR-Licht falsch interpretiert werden. Derartige Erscheinungen sind bei thermografischen Messungen zu beachten. Thermografiekameras basieren je nach Temperaturbereich auf verschiedenen Halbleitersensoren. Sie machen schnelle Prüfungen mit hoher Orts- und Temperaturauflösung möglich, so dass thermische Prozesse auch zeitlich verfolgt werden können. Aus thermografischen Bildern lassen sich auch thermische Produkteigenschaften ableiten. Es werden dabei ähnliche Bildverarbeitungstools wie beim sichtbaren Licht angewendet. Hohe Intensitätswerte werden hier als höhere Temperaturen interpretiert und nicht als helle Bildbestandteile. Schwankungen des Emissionsgrades können auch Auskunft über Produkteigenschaften geben. Einige Materialien lassen sich besser voneinander unterscheiden als im sichtbaren Licht: Mit IR-Licht beleuchtete durchsichtige Kunststofffolie erscheint auf glänzender Metalloberfläche dunkel, das Metall hingegen hell. Die möglichen Anwendungen sind vielfältig: Einschlüsse von Fremdmaterialien erkennen, schleichende Inhomogenitäten sichtbar machen, Ablösung von Laminaten nachweisen, Materialtrennung, hot spots identifizieren, Wärmetransport (Wärmefluss) im Inneren von Produkten anzeigen.

Thematik: Allgemein
Evotron GmbH & Co. KG
www.evotron-gmbh.de

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