Thermografie

Zusammenfassung

Einführend werden im Abschnitt 14.1 Aufgaben, Zielstellungen und Einsatzgebiete der Thermografie beschrieben.

Unter Bezug auf Kapitel 13 werden im Abschnitt 14.2 zunächst die strahlungsphysikalischen Eigenschaften von Messobjekten und der Übertragungsstrecke sowie Einflussfaktoren und Fehlerquellen der Thermografie behandelt und in 4 Beispielsrechnungen erläutert.

Abschnitt 14.3 umfasst Kurzdarstellungen von Temperaturmessfarben, Flüssigkristallen und Infrarot-Fotografie sowie klassischer Verfahren und Geräte wie Evaporograf, Infrarot-Bildwandler und –Vidikons, außerdem von Strahlungsthermometern mit elektromechanischen Abtastvorrichtungen und Linescanner, gefolgt von Darstellungen des prinzipiellen Aufbaus und der typischen Kennwerte von Einelementdetektoren, Detektorzeilen und gekühlter Photonen-Detektor-Arrays sowie ungekühlter Mikrobolometer- und Thermopile-Arrays.

Der Abschnitt 14.3.4 beschreibt typische Kennwerte und Arbeitsprinzipien verschiedener Generationen von Thermografiegeräten mit Einelement-Sensoren, mit Sensorzeilen und mit Detektorarrays. Außerdem enthält er Grundsätzliches zur Erzeugung von Rasterbildern und zum zeitlichen Abtastfehler.

Auswahlkriterien für ein Thermografiesystem werden im Abschnitt 14.4 aus einer Abgrenzung der Einsatzzielstellung und der Messaufgaben die Anforderungen an ein Thermografiesystem abgeleitet. Wichtige messtechnische Kennwerte zur Messfeldgeometrie und räumlichen und thermischen Auflösung werden erläutert.

Der Abschnitt 14.5 umfasst die Messung der rauschäquivalenten Temperaturdifferenz (NETD), der Winkelauflösung (SRF) sowie der minimal auflösbaren Temperaturdifferenz (MRTD) und der minimal wahrnehmbaren Temperaturdifferenz (MDTD), außerdem die Anforderungen an Flächenstrahler zur Kalibrierung von Thermografiegeräten.

Zu den Verfahren der Messwertverarbeitung und Bildauswertung im Abschnitt 14.6 zählen die zur zeitlichen und örtlichen Mittelwertbildung, zur Inhomogenitäts- und Emissionsgradkorrektur.

Typische Anwendungsbeispiele für den Einsatz von Thermografiegeräten zur Messung und Darstellung von Temperaturfeldern, zur technischen Diagnostik und Objekterkennung schließen im Abschnitt 14.7 das Kapitel ab.