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Thermografie in der Theorie und Praxis (INTERNET: www.irPOD.net / e-MAIL: [email protected] ) © Bernd Schindel 2007

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Wo ist Infrarotthermografie gut einsetzbar?

Infrarotthermografie ist dort am besten einzusetzen, wo die vermessenen Gegenstände überall einen

hohen Emissionskoeffizienten aufweisen. Die Reflexion von Wärmestrahlung, die aus der Umgebung auf

den Gegenstand trifft, fällt dann weniger ins Gewicht. Gut möglich ist deshalb die Aufnahme und

Temperaturbestimmung von fast allen nicht metallischen Stoffen. Metallische Gegenstände können zwar

meist gut geortet und erkannt werden, die Temperaturbestimmung ist hier zwar möglich, aber schon etwas

aufwändiger.

Kann Infrarotthermografie jeder einsetzen?

Im Grund ja, doch es gibt einige Einschränkungen. Manche hochwertige Infrarot IC´s unterliegen z.B. der

US-Exportkontrolle und dürfen dann auch nicht ohne weiteres an Privatpersonen weitergegeben und

verliehen werden. Die gewerblichen Anwender und öffentliche Institutionen sind deshalb meist die User

und verfügen über die notwendige Technologie. Im Weiteren ist die Anschaffung einer eigenen

hochwertigen Thermografie-Messtechnik sehr kostenintensiv und sie veraltet auch sehr schnell,

sinnvollerweise wird deshalb oft auf Thermografiedienstleister zurück gegriffen. Diese haben in der Regel

neue "Hi-End" Messtechnik und verstehen diese auch einzusetzen. Man sollte auf die Ausbildung und

Qualifikation des Anbieters achten, damit die bezahlte Dienstleistung auch entsprechend durchgeführt wird.

Was unterscheidet Wärmebildkameras von einer Thermografiekamera?

Beides sind Bezeichnungen für ein Gerät, welches in der Lage ist, die Intensitätsverteilung von

Infrarotstrahlung in einer Szenerie zu erfassen und als sichtbares Bild darzustellen. Während allerdings die

Aufgabe des Wärmebildgerätes (manchmal auch als "Imager" oder "(passives) Nachtsichtgerät"

bezeichnet) darin besteht, die Erkennbarkeit von Personen oder Objekten bei Dunkelheit oder schlechten

Sichtbedingungen zu verbessern, geht die Aufgabe einer Thermografiekamera einen Schritt weiter. Durch

ihre Kalibrierung ist sie darüber hinaus in der Lage, aus der Intensität der detektierten Infrarotstrahlung auf

die Oberflächentemperatur der Objekte zu schließen.

Wie groß ist die Tiefenwirkung der Infrarot-Temperaturmessung?

Bei den allermeisten Materialien ist sie praktisch Null, d. h. die Messung erfolgt direkt an der

Objektoberfläche. Es gibt nur sehr wenige (teil-) durchlässige Materialien wie z. B. Oxide oder Silikate, bei

denen sich der Messwert dann aus verschieden tief liegenden Schichten des Objektes zusammensetzt.

Kann man mit einer Thermografiekamera durch Glasscheiben hindurch messen?

In der Regel nicht, weil Glas zwar für sichtbares Licht ebenso wie das nahe Infrarot durchlässig ist, nicht

aber oberhalb von ca. 4µm Wellenlänge. Für diesen Spektralbereich werden spezielle infrarotdurchlässige

Fenstermaterialien benötigt.

Bis hinab zu welcher Temperatur-Untergrenze kann man Infrarot-Thermografie betreiben?

Das hängt in erster Linie von der Leistungsfähigkeit der verwendeten Thermografiekamera ab. Moderne

Thermografiekameras erlauben berührungslose Temperaturmessungen bis hinab zu (-20 ... -50) °C.

Darunter fällt allerdings die Intensität der von den Objekten ausgesandten Infrarotstrahlung und damit das

Signal-Rausch-Verhältnis so stark ab, dass selbst erhebliche Erhöhungen der Geräteempfindlichkeit nur

noch zu geringen Absenkungen der unteren Messbereichsgrenze führen würden.

Warum beeinflusst eine Infrarot-Fernbedienung das Messergebnis einer Thermografiemessung

normalerweise nicht, während der Reflex einer Hand dazu sehr wohl in der Lage sein kann?

Das ist eine Frage der Wellenlänge. Infrarot-Fernbedienungen und Infrarotdatenübertragungs- strecken

nutzen Wellenlängen im nahen Infrarot (z. B. 0,85 µm bzw. 1,55 µm), während Thermografiekameras im

sogenannten "Thermischen Infrarot", also neben dem seltener benutzten Bereich (3 ... 5) µm üblicherweise

bei (8 ... 14) µm arbeiten - genau dort, wo auch die Körper bei Raumtemperatur ihre maximale

Ausstrahlung haben.

Ist es mit Infrarot-Thermografie möglich, Gastemperaturen zu messen?

Nur unter bestimmten Umständen, denn viele häufig vorkommende Gase (wie mehrheitlich auch die

Bestandteile der Erdatmosphäre) sind im Infrarotbereich weitgehend durchsichtig. Verschiedene Gase wie

z. B. Kohlen- bzw. Stickoxide emittieren jedoch auch selbst Infrarotstrahlung, allerdings nur in sehr

schmalen spektralen Bereichen, so genannten "Banden". Durch dazu passende Spektralfilter in der

Thermografiekamera kann man sich darauf einstellen, muss aber beachten, dass dadurch eine

Mindesttemperatur von typischerweise einigen hundert Grad Celsius sowie eine Mindestdicke der zu

messenden Gasschicht benötigt wird.

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