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Donnerstag, 20 August 2020 07:00

Große Temperaturbereiche gleichzeitig abbilden

von Volker Tisken
Geschätzte Lesezeit: 2 - 3 Minuten
Filterrad ersetzt manuelle Filterwechsel und ermöglicht schnelle Wärmebild-Tests großer Temperaturbereiche Filterrad ersetzt manuelle Filterwechsel und ermöglicht schnelle Wärmebild-Tests großer Temperaturbereiche

Die High Dynamic Range (HDR)-Funktion der High-End-Kameraserie ImageIR erleichtert die Analyse von Objekten mit extremen Temperaturgradienten.

Wer mit einer Wärmebildkamera Temperaturen in einem sehr weiten Bereich messen möchte, geht dabei gewöhnlich in Etappen vor. Schrittweise werden zwischendurch die Neutraldichtefilter gewechselt. Sie sind auf eine bestimmte Temperaturspanne abgestimmt und verhindern so, dass Infrarotstrahlung zu hoher Intensität auf den Kameradetektor trifft und durch die Depolarisierung der Detektorpixel das Messergebnis verfälscht.

Die neue Funktion High Dynamic Range (HDR) der Wärmebildkameraserie ImageIR von InfraTec macht solche Unterbrechungen der Messungen überflüssig. Sie ermöglicht das kontinuierliche Aufnehmen von Messszenarien, die extrem voneinander abweichende Temperaturen aufweisen.

Temperaturspannen von über 1500 K in einem Bild erfassen

Basis der HDR-Funktion ist ein schnelles Filterrad. Es rotiert mit mehr als 5000 U/min und bietet bis zu sechs Positionen für maximale Flexibilität bei anspruchsvollen Messaufgaben. Bei Aufnahmen im HDR-Modus werden somit mehrere Thermogramme mit verschiedenen Integrationszeiten und verschiedenen Filtern schnell aufeinanderfolgend aufgenommen und zu einem Gesamtbild mit hohem Dynamikumfang zusammengesetzt.

Um die HDR-Funktion zu aktivieren, genügt das Auswählen eines zuvor definierten Kalibrierbereichs. Anschließend startet automatisch die Rotation des Filterrades und das Thermogramm wird vom System sebständig zusammengesetzt. Der Messbereich kann dabei eine Spanne von bis zu 1500 K umfassen. Im Falle der ImageIR 8300 hp lassen sich mit dieser Einstellung Aufnahmen im Vollbild mit (640 Å~ 512) IR-Pixeln erstellen. Aufgrund der Synchronisierung der Bildwiederholrate der Kamera mit der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades ist eine zeitliche Auflösung von 350 Hz realisierbar.

Für jede Position der einzelnen Neutraldichtefilter ist eine eigene Integrationszeit und entsprechende Temperaturkalibrierung hinterlegt. Die Filter schwächen das Signal der Messobjekte im gewünschten Temperaturbereich ab, was Störeffekte sicher vermeidet. Nutzer erhalten kontrastreiche Aufnahmen in einem breiten Temperaturbereich, die eine hohe Messgenauigkeit auszeichnet.

Für Messaufgaben mit hohen Objekt- temperaturen und spektrale Thermografie

Welche enormen Vorteile dies mit sich bringt, wird deutlich, sobald Nutzer Messobjekte thermisch analysieren, die innerhalb kürzester Zeit Temperaturänderungen über einen sehr großen Bereich hinweg erfahren. Das notwendige Wechseln von Filtern mit einem Standard-Filterrad würde die Messung mehrere Sekunden unterbrechen und die Ergebnisse damit unbrauchbar machen. Das Verwenden der HDR-Funktion ermöglicht den schnellen Wechsel zwischen Kalibrierbereichen bis hin zur maximalen Kamerafrequenz.

Zusätzlich zu Anwendungen mit extrem hohen Temperaturen eröffnet das schnelle Filterrad umfangreiche Möglichkeiten für Messungen, in denen unterschiedliche Spektralbereiche erfasst werden müssen. Schließlich können Nutzer statt Neutraldichtefiltern auch bis zu sechs Spektralfilter einsetzen. So ausgestattet, unterstützt die Wärmebildkameraserie ImageIR das professionelle Untersuchen von Materialien mit unterschiedlichen Strahlungseigenschaften. Unabhängig davon, welche Komponenten die Anwender für ihr gewünschtes Modell wählen, kann die Kamera stets auch mit feststehendem Filterrad genutzt werden.

Die InfraTec GmbH Infrarotsensorik und Messtechnik wurde 1991 gegründet und hat ihren Stammsitz in Dresden. Das inhabergeführte Unternehmen beschäftigt mehr als 200 Mitarbeiter und verfügt über eigene Entwicklungs-, Fertigungs- und Vertriebskapazitäten. Mit dem Geschäftsbereich Infrarot-Messtechnik zählt InfraTec zu den führenden Anbietern kommerzieller Wärmebildtechnologie. Neben der High-End-Kameraserie ImageIR und der Produktfamilie VarioCAM High Definition bietet das Unternehmen schlüsselfertige Thermografie-Automationslösungen. Infrarot-Sensoren mit elektrisch durchstimmbaren Filtern auf MOEMS-Basis zählen neben spektral ein- und mehrkanaligen Infrarot-Detektoren zu den Produkten des Geschäftsbereiches Infrarot-Sensorik. Die Detektoren kommen z. B. bei der Gasanalyse, der Feuer- und Flammensensorik sowie der Spektroskopie zum Einsatz.

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  • Ausgabe: 8
  • Jahr: 2020
  • Autoren: Volker Tisken

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