Wärmebildkamera
Seit der Energieausweispflicht ist die Wärmebildkamera
ein wichtiges Messgerät eines Energieberaters zum
Dokumentieren der Bausubstanz. Die Kamera wird aber auch zunehmend (z. B. im Handwerk, in der Klimatologie, bei der Polizei, dem Militär
und der Medizin) eingesetzt. Aber auch Privatpersonen kaufen sich einfache Kameras oder leihen sich hochwertige Kameras aus, um den Zustand ihrer
Gebäudes klar zu werden und über Sanierungen nachzudenken. Im Gegensatz zum Infrarotthermometer kann man mit einer Wärmebildkamera
Fehler an der Bausubstanz viel besser erkennen.
Mit der Thermographie (oder Thermografie) kann die Temperatur eines Objekts (z. B. der Fassade
eines Gebäudes, die Fläche einer Fußbodenheizung oder Heizkörpers) an vielen verschiedenen Stellen gleichzeitig messen und dann bildlich dargestellt werden. Dazu
wird eine Thermografiekamera (Wärmebildkamera, Infrarotkamera) verwendet, mit der das Objekt fotografiert wird. Hierzu wird
nicht das sichtbare Licht, sondern längerwelliges Infrarotlicht übertragen. Das erzeugte Wärmebild
kann auf dem Bildschirm der Kamera und/oder an einem anderen Bildschirm (z. B. eines Computers, Laptop) angezeigt oder es kann
ein Ausdruck auf Papier erzeugt werden. Der Farbeindruck der aufgenommenen Objektfläche hängt von dessen
Temperaturen ab.
Theoretische Grundlagen der Thermografie - Testo AG |
|
|
Das Sichtfeld einer Wärmebildkamera wird im Win-kelmaß, hier 32° in der Horizontalen, angegeben
Stark schematisiert die Auf-lösung eines Detektors. Ein Feld entspricht dabei einem Pixel. Das kleinste tatsächlich
messbare Objekt entspricht etwa dem Dreifachen erkennbaren Objekts (IFOVgeo)
Detektorauflösungen und Anzahl zur Messung verfügbarer Messwerte
Quelle: Testo AG |
|
Vor dem Kauf einer Kamera sollte man sich auf jeden Fall
ausführlich informieren, welche Kamera für den jeweiligen Einsatz geeignet ist. Je nach Einsatzbereich werden
mobile oder stationäre Wärmebildkameras verwendet. Bei der Gebäudethermographie
werden mobile Wärmebildkameras eingesetzt. In der Industrie kommt z. B. in den Bereichen Werkstoffprüfung
und Prozessoptimierung aufgrund der Möglichkeit zur Überprüfung selbst allerkleinster Bereiche ein stationäre
Kamera zum Einsatz.
Eine Wärmebildkamera muss exakte und reproduzierbare
Ergebnisse liefern. Deswegen sollte die Kamera die industriespezifischen Präzisionsstandards ±2 °C oder 2 % des abgelesenen Wertes erfüllen.
Oft werden Kameras mit einer Präzision von ±5 % bzw. eine Temperaturabweichung von mehr als 5 °C angeboten. Damit
sind die Wärmebildaufnahmen und Temperaturwerte absolut unzuverlässig. Außerdem sollten die "Eingaben" des
"Emissionsgrads" und die "reflektierte Temperatur" in die Kamera möglich sein, denn nur daduch sind korrekte Messergebnisse
möglich.
Nur eine hohe Pixelzahl sorgt für eine hohe Auflösung und ein klares Wärmebild. Und hier
ist die Pixelauflösung des Infrarotdetektors und nicht die Auflösung des LCD- Displays ausschlaggebend. Denn das
LCD-Display kann eine Auflösung von 640 x 480 unterstützen und 307.200 Pixel (640 mal 480 Bildpunkte) darstellen können, aber wenn die Auflösung des
Infrarotdetektors (also das "Signal") nur 160 x 120 oder 19.200 Pixel beträgt, dann ist die Display-Auflösung irreführend.
Neben dem reinen Wärmebild bieten viele Wärmebildkameras auch unterschiedliche Bildmodi an, bei denen auf das Digitalbild zurückgegriffen wird. Hier gibt es z. B. die Bild-im-Bild-Funktion (PiP-Funktion) und weitere Möglichkeiten der Bildüberlagerung (Fusion). Auf diese Weise werden Beobachtungen und Inspektionen schneller und einfacher,
da die Tageslichtbilder als Referenz zum Wärmebild verwendet werden können.
Außerdem sollte die Kamera ohne zusätzliche Software auskommen. Ein Bild sollte im JPEG-Standardformat direkt von der Kamera ausgegeben werden, denn diese lassen sich problemlos per E-Mail versenden oder in Word-Dokumente einfügen.
|
|
|
 |
|
Wärmebildkamera -
Smartphone
Eine sinnvolle einfache Möglichkeit für Handwerker, um auf der Baustelle, bei Inspektionen, Wartungs-, und Instandsetzungsarbeiten kostengünstige Wärmebildaufnahmen zu machen, ist die Kamera (ONE® Pro LT), die an das Smartphone wackelfest angedockt wird. Ein Bild sagt bekanntlich mehr als tausend Worte. Die Infrarot-Thermografie ist die einzige Diagnosetechnologie, mit der man thermisches Verhalten sofort sichtbar machen und überprüfen kann. Mit den Infrarotkameras von FLIR lassen sich thermische Probleme erkennen, quantifizieren
und mit professionellen und einfach zu erstellenden Inspektionsberichten dokumentieren. |
|
Die Infrarot-Thermografie ist die einfachste und schnellste Methode, um Fehler bei der Wärmedämmung, Temperaturverläufe der
Heizflächen, Feuchtigkeit durch Wärmebrücken oder Leckagen und elektrischen Probleme in Gebäuden zu erkennen. Eine Wärmebild zeigt genau auf,
wo Probleme verursacht werden, sodass sich der Prüfer ganz darauf konzentrieren kann, nur die betroffenen Bereiche zu untersuchen. Seit den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts wird uns
mehr und mehr bewusst, dass unsere Energievorräte begrenzt und damit wertvoll sind. Wärmebildkameras können dabei helfen, Dämmungsprobleme und andere Gebäudeanomalien und technische Fehler deutlich sichtbar zu machen. Dadurch lassen sich dank Bauthermografie nicht nur
Korrekturmaßnahmen ergreifen, sondern auch Energie einsparen.
Die Wärmebildaufsatzkamera ONE® Pro LT bietet viele Tools (z. B. MSX® (Multi Spectral Dynamic Imaging [Bildoptimierung], Videosignal-Verarbeitungstechnologie VividIR) und eine hohe Wärmebildqualität für iPhone, und iPad
und für Android-Smartphones. Die Kamera zeigt auf dem Smartphone-Bildschirm Temperaturunterschiede auf Oberflächen (z. B. Hauswände, Heizflächen) und konkrete Oberflächen-Temperaturen an.
Im Kameraaufsatz befinden sich zwei Kameralinsen, denn neben der eigentlichen Wärmebildkamera mit dem Infrarotsensor ist noch eine zweite Digitalkamera vorhnden. Durch die Kombination aus diesen beiden Kameras kann der Betrachter leichter Details erkennen als es bei einer reinen Wärmebildkamera der Fall wäre. Dank der Daten der zweiten Kamera zeigt das Wärmebild gut erkennbar die Konturen der
fotografierten Objekte an. Die Auflösung beträgt 160 x 120 Pixel. Damit der Smartphone-Akku durch den Kamerabetrieb nicht belastet
wird, hat die Kamera einen eigenen Akku (350 mAh), der mit einer Aufladung eine ca. 45 Minuten Einsatzdauer ermöglicht.
Die Kamera wird nach dem Start der App per Knopfdruck einschaltet und die Kamera ist ein paar Sekunden einsatzbereit.
Danach werden auf dem Touchscreen des Smartphones die Oberflächen-Temperaturen der anvisierten Objekte angezeigt. Die Bilder können
in standardmäßigen Graustufen und die Temperaturunterschiede auch farblich mit verschiedenen Farbschemata hervorgehoben
werden. Wenn eine konkreten Stelle der Oberflächen-Temperatur gezeigt werden soll, dann reicht ein Drücken auf das Temperatursymbol in der Mitte
am oberen Bildschirmrand. Dann wird die aktuelle Temperatur auf dem Touchscreen im Fadenkreuz (Messpunkt) angezeigt.
Die Kalibrierung des Bildes ist mit einem manuellen und automatischen
Modus möglich. Außerdem können bei Bedarf über einen Schieberegler am unteren Bildschirmrand die Konturen
des Bildes mit denen des Infrarotobjektes abglichen werden. Mit der Kamera können auch Videos, Panoramaaufnahmen
und Zeitrafferaufnahmen aufzeichnet werden. Ein Timer für zeitverzögerte Aufnahmen mit bis zu zehn Sekunden Verzögerung
steht ebenfalls zur Verfügung. Bilder speichert die Flir One als JPGs, Videos im Format MOV. |
|
|
 .
 . 
Wärmebildkamera für Smartphones FLIR One Pro LT -
FLIR Systems, Inc.
Bedienungsanleitung FLIR One Pro Dritte Generation für Android und iOS - FLIR Systems, Inc.
Das thermische Smartphone-Modul für Profis - Video
|
|
|
Quelle: Testo SE & Co. KGaA |
|
In
der Bauwerksdiagnostik und bei der vorbeugenden Instandhaltung ist die Thermografie ein wichtiges Verfahren, Bauwerke z. B. hinsichtlich ihrer Wärmedämmung individuell untersucht zu können. Auch
Wärmebrücken, Mängel in der Hüllenkonstruktion, Feuchtenester, aber
auch Leckagen an Wasser-, Heizungs- und Lüftungsrohrsystemen können
zuverlässig aufgespürt werden. |
Mit
der Wärmebildkamera wird thermische
Energie an Objekten gemessen und bildlich
dargestelt. Diese thermische oder infrarote Energie
wird durch Lichtwellen übertragen. Dieses elektromagnetische
Spektrums nimmt man als Wärme wahr. |
Jedes
Objekt, dessen Temperatur über dem absoluten
Nullpunkt liegt, strahlt thermische Energie (messbare
Wärme) ab. Aus diesem Grunde können auch
sehr kalte Objekte, so z. B. Eiszapfen, thermografisch
erfasst werden, wenn die Kamera innerhalb dieses
Temperaturbereiches thermische Energie erfasst. |
Wärmebildkameras erfassen die infrarote Strahlung präzise und
berührungslos und erzeugen aus den erfassten Daten bildliche Darstellungen als Wärmebilder (Thermogramme).
Mit dieser Technik können Baukonstruktionen zuverlässig auf ihre Dämmeigenschaften und Dichtigkeit untersucht werden.
Theoretische Grundlagen der Thermografie - Testo SE & Co. KGaA
Wärmebildkameras - Testo SE & Co. KGaA
Bauthermografie - Infrarot - Thermografie Dipl. Ing. (FH) Uwe Tschiederer |
|
| |
|
MH Thermofolie
Quelle: Mair Heiztechnik
Thermobildfolie CPM-Monitor
Quelle: Dr. Radtke CPM Chemisch-Physikalische Messtechnik AG |
|
Thermofolie/Thermobildfolie |
Um wärmeführende
Rohrleitungen im Fußboden-, Decken- und Wandbereich sichtbar zu machen, können
Folien mit einer Spezialbeschichtung eingesetzt werden.
Diese Thermobildfolie zeigt innerhalb von Sekunden einfache Bildkontraste (Verfärbung). Das Temperaturfenster bei 3 verschiedenen Folien liegt bei 18 - 22 °C, 22 - 26 °C und 26 - 30 °C.
Die besten Ergebnisse zeichnen sich nach ca. 1 bis 2 Stunden Anlagebetrieb ab (bei Niedertemperatursystemen sollen die Heizleitungen mindestens 4 Stunden im Betriebszustand
stehen). Der CPM-Monitor wird auf die zu untersuchende Stelle gelegt. Der Bodenaufbau ist dabei
nicht von Bedeutung. CPM-Monitore sind auf Betonböden und Estrichen ebenso gut einsetzbar, wie
auf Fliessen, Parkett oder Teppichböden (z. B. Nadelfilz).
Die Thermobildfolie (Thermofolie) kann eingesetzt werden, um die richtige
Stelle für Bohrungen im Estrich oder der Wand zu finden,
Rohrabstände zu ermitteln oder Rohrundichtigkeiten zu orten. Die Folien können beliebig oft eingesetzt werden. |
So wird es gemacht:
- Vor Beginn muss die zu untersuchende Fläche abgekühlt sein.
- Die Temperatur am Thermostat erhöhen, so dass die Fläche beheizt wird.
- Nach einiger Zeit (je nach Stärke und Art des Putzes bzw. Estrichs) sind die Heizrohre genügend aufgeheizt.
- Die Thermofolie an die Fläche halten bzw. legen. Die Lage der Heizrohre und eine evtl. Undichtigkeit ist auf der Folie zu sehen. |
Bei dem
CM-Messverfahren (Feuchtemessung) bietet diese Folie zusätzlichen Schutz,
da die verlegten Rohre der Fußbodenheizung sichtbar gemacht werden
kann und somit kann eine Probeentnahme des Estrich völlig
gefahrlos entnommen werden. |
MH Thermofolie - Mair Heiztechnik Vertriebsgesellschaft mbH
Thermobildfolie CPM-Monitore - Dr. Radtke CPM Chemisch-Physikalische Messtechnik AG |
|
|
|
Thermobild
einer FBH |
Quelle: Munters Euroform GmbH |
|
| Infrarot-Thermografie |
Mittels
Erfassung der ermittierten Strahlungsenergie
entsteht eine bildhafte Darstellung des Leitungsverlaufs.
Die Thermografie liefert absolut zuverlässige
Messdaten für die Leckortung, Gebäudethermografie
und Zustandsanalyse. |
|
|
|
Die
Übertragung erfolgt auf einen Farbmonitor,
der brillante Bilder liefert. So können Schwachstellen
sofort erkannt und beurteilt werden. Ein integrierter
Videoausgang zur Dokumentation der Bilder ist ebenfalls
vorhanden. Die Stromversorgung des Videoinspektionssystems
geschieht mit Akkus oder wahlweise auch im Netzbetrieb.
Immer mit von der Partie: Der handliche Hartschalenkoffer,
in dem Kamera, Monitor und Zubehör untergebracht
sind. |
| Vorteile |
- Flexibel: Erstmals
ist die Optik drehbar um 360°, schwenkbar
um 180° und ermöglicht so eine maximale
Bewegungsfreiheit der Linse: Selbst kleinste Mängel
bleiben nicht mehr verborgen
- Kleinbauend: Der
Kopf misst 60 mm in der Länge, 40 mm im Durchmesser
- Wasserdicht: Eine
Klarsichtkuppel schützt die Linse vor Spritzwasser
und ermöglicht den Einsatz in Abwasser- und
Fallrohren
- Bogengängig:
87°-Bögen werden von der Kamera, die
in Rohren und Kanälen bis zu 180 mm Durchmesser
verwendbar ist, spielend gemeistert
- Lichtstark: Die
Kamera liefert selbst im Dunklen gestochen scharfe
Bilder aus dem Inspektionsbereich
- Genau lokalisierbar:
Bei der VIS 320 ist die Längenmarkierung
auf der Schubstange ablesbar, bei der VIS 330
erfolgt die Metrierung elektronisch mit einer
Auflösung von 0,04 Meter und wird auf dem
Monitor eingeblendet
- Vielseitig einsetzbar:
Die Kamera ist ein unerlässliches Hilfsmittel
in verschiedenen Bereichen der Schadstellenanalyse,
Gebäudediagnostik und Überprüfung
industrieller Anlagen
|
| Anwendungen |
| Überprüfung
und Schadstellenanalyse von: |
- Abwasser- und Fallrohren
- Lüftungs- und
Abgasleitungen
- Schornsteinen
- Zwischendecken
- Schächten
- Vorwandinstallationen
- Industriellen Anlagen
|
|
|
|
