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High-Speed-Ther­mo­grafie

Eine Wärmebildkamera ermöglicht thermografische Präzision bei höchster Geschwindigkeit.

  • Snapshot-Detektoren und abgestimmte Komponenten bieten höchste Messgeschwindigkeit

  • Hohe Verfügbarkeit auch bei schnellster Datenakquisition und großen Datenmengen notwendig

  • Thermisches Verhalten schnell drehender Objekte erfassen

Thermografische Erfassung des Fluges eines Vogels
Thermografie-Überwachung eines Bohrvorgangs
Thermografieaufnahme der Explosion einer Sprengladung
Thermografie-Aufnahme beim Zünden eines Streichholzes
Thermografie-Auswertung eines Schusses
ABS Bremsversuch
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Thermografie-Aufnahme während der Zündung eines Airbags

Spezi­al­kom­po­nenten ermög­li­chen hohe Bild­wie­der­hol­raten der Wärme­bild­ka­mera

Schnelle Wärmebildkamera-Modelle, die eine Bildwiederholrate bis in den kHz-Bereich erlauben, eröffnen der Thermografie Türen zu neuen Anwendungsbereichen. So wird es möglich, die thermische Seite von Hochgeschwindigkeitsprozessen zu erfassen und auszuwerten. Beispielsweise kann die Zündung und Entfaltung von Airbags optimiert werden, da die damit verbundene Wärmeentwicklung und deren Verteilung exakt mittels Thermografie analysiert werden kann.

Hochgeschwindigkeitsthermografie mit Bildwiederholraten von mehr als 100 kHz basiert auf speziellen Detektoren und Ausleseeinheiten. Insbesondere deren Fähigkeit, den Aufnahme- und Ausleseprozess der thermischen Daten parallel abwickeln zu können, erlaubt millisekundengenaues thermografisches Messen mit der Wärmebildkamera. Man spricht letztlich von sogenannten Snapshot-Detektoren, die InfraTec in den Wärmebildkameramodellen der ImageIR®-Serie integriert.

Praxis­bei­spiele für die High-Speed-Ther­mo­grafie

Hochschule Aalen - Laserlöten

High-Speed-Thermografie beim Laser-Hochtemperatur-Kapillarspaltlöten

Laser gelten in Industrie und Fertigungstechnik als extrem vielseitig einsetzbare Werkzeuge. Durch ihre Flexibilität dienen sie als Schlüsseltechnologie zur Umsetzung der Ziele von Industrie 4.0. Obwohl das Laserschneiden und -schweißen heute als Turnkey-Technologien gelten, besteht beim Großteil der Laseranwendungen, z. B. Fügen hybrider Werkstoffpaarungen, 3D-Druck oder Ultrakurzpulsbearbeitung, noch erheblicher Bedarf in Forschung und Entwicklung.

Thermische Spannungsanalyse von Metallen - Bildnachweis: © iStock.com / kimtaro

Ther­mi­sche Span­nungs­ana­lyse von Metallen

Die Spannungsänderungen bei einer Zugprobenmessung liefern Aussagen über die Werkstoffeigenschaften von Metallen, wie zum Beispiel deren Bruchfestigkeit. Mithilfe von Thermografiekameras können metallene Festkörper auf solche Spannungsänderungen geprüft werden.

Laserschweissen beim Laser Zentrum Hannover e.V. - Bildnachweis: © iStock.com / emituu

Thermografie in der CFK-Bearbeitung

Da Laser oft mit hohen Intensitäten operieren, spielt die thermische Kontrolle der Anwendungen eine wichtige Rolle. Dies leistet die Temperaturmessung mittels Infrarot-Thermografie sowohl bildgebend als auch berührungslos.

Nickel-Titan-Drähte im Zugversuch - Bildnachweis: © iStock.com / tunart

Nickel-Titan-Drähte im Zugver­such

Wie verändern sich feste Materialien strukturell? Dieser grundlegenden Frage der Materialforschung gehen Prof. Dr.-Ing. Stefan Seelecke und Dipl.-Ing. Marvin Schmidt von der Universität des Saarlandes nach. Beide betrachten dieses Thema mit dem Hilfsmittel der Mikrothermografie. Ihre moderne Grundlagenforschung sorgt dafür, dass wir zu Hause künftig noch sparsamere Elektrogeräte nutzen können.

Thermografie InfraTec CWD Windturbinenprüfstand

Genaue Dreh­mo­ment­mes­sung im MN·m-Bereich in Wind­tur­bi­nen­prüf­ständen

Die Stromerzeugung mithilfe von Windenergieanlagen (WEA) nimmt weltweit zu. Diese Entwicklung geht mit einer steigenden Notwendigkeit von Tests der Produktzuverlässigkeit, Funktionalität und Lebensdauer von Teilsystemen solcher Anlagen, wie dem Antriebsstrang, einher.

Verwandte Ther­mo­grafie-Auto­ma­tion & System­lö­sungen

Vorteile der Ther­mo­grafie-Lösung in dieser Anwen­dung

InfraTec Thermografie - HighSpeed-Modus

High-Speed-Modus – Bild­fre­quenz und Empfind­lich­keit erhöhen

Dank der Binning-Technologie verfügen Wärmebildkameras über zwei Geschwindigkeitsmodi – den Standardmodus und den High-Speed-Modus, in dem die Bildfrequenz auf mehr als das Dreifache ansteigt. Das Bildfeld bleibt in beiden Modi konstant, so dass sich der mit der Kamera aufgenommene Szenenausschnitt nicht ändert. Im High-Speed-Modus erhöht sich zudem die thermische Auflösung um den Faktor zwei. Somit können sehr schnelle Temperaturänderungen elektronischer Bauteile und Komponenten lückenlos aufgezeichnet und analysiert werden.

Thermografie-Kameraserie ImageIR® mit neuer 10 GigE-Schnittstelle

10 GigE-Schnitt­stelle für ein kräf­tiges Plus an Leis­tung

Die 10 Gigabit Ethernet-Schnittstelle der High-End-Kameraserie ImageIR® erschließt diesen extrem schnellen Übertragungsstandard mit einer eigens dafür bei InfraTec entwickelten Netzwerkkarte. Diese arbeitet mit einsteckbaren, modularen, optischen oder elektrischen Transceiver-Modulen, die leicht wechselbar sind und als SFP+ bezeichnet werden.

InfraTec Glossar - Rotierendes Filter- und Blendenrad

Sepa­rates Filter- & Blen­denrad – Spek­trale Ther­mo­grafie

Die Kombination aus je einem separaten Filter- und Blendenrad mit bis zu sechs freien Positionen (35 Kombinationen) ist Voraussetzung für den universellen Einsatz bei Messaufgaben mit hohen Objekttemperaturen und im Bereich der spektralen Thermografie. Durch die zur Signalabschwächung genutzten Neutraldichtefilter oder die Kombination von Spektralfiltern und Blenden werden Störeffekte sicher vermieden.

InfraTec Glossar - ImageIR® mobile kabellose Kamerafernsteuerung

Mobile kabel­lose Kame­rafern­steue­rung

Stationäre Kamerasysteme werden üblicherweise PC-gesteuert genutzt. Alternativbietet InfraTec eine Lösung, die den Betrieb des Kamerasystems noch vielseitiger gestaltet. Dabei wird am Kameragehäuse ein zusätzlicher Tablet-PC befestigt, der die drahtlose Steuerung aller Kamerafunktionen ermöglicht. Die Display-Lösung erlaubt den Zugriff auf alle Funktionen der IRBIS® online Steuer- und Akquisitions-Software, die mit der Kamera mitgeliefert wird.

Thermografie-Aufnahme während der Zündung eines Airbags

Fens­ter­modus (Subwin­do­wing) – Erfas­sung schneller Sequenzen

Die Wärmebildkamera kann im Voll-, Halb-, Viertelbild- und Linien-Modus betrieben werden. Über die Kamera- Steuersoftware besteht die Möglichkeit, die erweiterte Subwindowing-Funktion zu nutzen. Mittels Click-and- Drag können so frei definierbare Teilbildformate schnell und komfortabel eingerichtet werden. Zur Erreichung dieser sehr hohen Bildwiederholraten wird jeweils ein definierter Teilbereich des Detektors ausgelesen.

Inte­griertes Trigger- / Prozess­in­ter­face und Schnitt­stellen – Wärme­bild­ka­mera und externe Geräte digital steuern

Das interne Triggerinterface garantiert eine hochpräzise, wiederholgenaue Triggerung. Jeweils zwei konfigurierbare digitale Ein- und Ausgänge dienen zum Steuern der Kamera oder zur Erzeugung von digitalen Steuersignalen für externe Geräte. Auf diese Art und Weise lassen sich beispielsweise der Betrieb einer Leiterplatte und der Takt einer Messung synchron aufeinander abstimmen.

Die Auswahl verschiedener Kameraschnittstellen erlaubt das Verarbeiten analoger Daten, wie z. B. der Spannung direkt durch die Kamera und damit das Einfügen dieser Informationen in die thermografischen Bilddaten. In den Auswertungen mit der Software können relevante Größen einbezogen werden, was das Ziehen von Rückschlüssen auf die Ursachen von Temperaturänderungen erleichtert.

InfraTec Thermografie - HighSpeed-Modus

High-Speed-Modus – Bild­fre­quenz und Empfind­lich­keit erhöhen

Dank der Binning-Technologie verfügen Wärmebildkameras über zwei Geschwindigkeitsmodi – den Standardmodus und den High-Speed-Modus, in dem die Bildfrequenz auf mehr als das Dreifache ansteigt. Das Bildfeld bleibt in beiden Modi konstant, so dass sich der mit der Kamera aufgenommene Szenenausschnitt nicht ändert. Im High-Speed-Modus erhöht sich zudem die thermische Auflösung um den Faktor zwei. Somit können sehr schnelle Temperaturänderungen elektronischer Bauteile und Komponenten lückenlos aufgezeichnet und analysiert werden.

Thermografie-Kameraserie ImageIR® mit neuer 10 GigE-Schnittstelle

10 GigE-Schnitt­stelle für ein kräf­tiges Plus an Leis­tung

Die 10 Gigabit Ethernet-Schnittstelle der High-End-Kameraserie ImageIR® erschließt diesen extrem schnellen Übertragungsstandard mit einer eigens dafür bei InfraTec entwickelten Netzwerkkarte. Diese arbeitet mit einsteckbaren, modularen, optischen oder elektrischen Transceiver-Modulen, die leicht wechselbar sind und als SFP+ bezeichnet werden.

InfraTec Glossar - Rotierendes Filter- und Blendenrad

Sepa­rates Filter- & Blen­denrad – Spek­trale Ther­mo­grafie

Die Kombination aus je einem separaten Filter- und Blendenrad mit bis zu sechs freien Positionen (35 Kombinationen) ist Voraussetzung für den universellen Einsatz bei Messaufgaben mit hohen Objekttemperaturen und im Bereich der spektralen Thermografie. Durch die zur Signalabschwächung genutzten Neutraldichtefilter oder die Kombination von Spektralfiltern und Blenden werden Störeffekte sicher vermieden.

InfraTec Glossar - ImageIR® mobile kabellose Kamerafernsteuerung

Mobile kabel­lose Kame­rafern­steue­rung

Stationäre Kamerasysteme werden üblicherweise PC-gesteuert genutzt. Alternativbietet InfraTec eine Lösung, die den Betrieb des Kamerasystems noch vielseitiger gestaltet. Dabei wird am Kameragehäuse ein zusätzlicher Tablet-PC befestigt, der die drahtlose Steuerung aller Kamerafunktionen ermöglicht. Die Display-Lösung erlaubt den Zugriff auf alle Funktionen der IRBIS® online Steuer- und Akquisitions-Software, die mit der Kamera mitgeliefert wird.

Thermografie-Aufnahme während der Zündung eines Airbags

Fens­ter­modus (Subwin­do­wing) – Erfas­sung schneller Sequenzen

Die Wärmebildkamera kann im Voll-, Halb-, Viertelbild- und Linien-Modus betrieben werden. Über die Kamera- Steuersoftware besteht die Möglichkeit, die erweiterte Subwindowing-Funktion zu nutzen. Mittels Click-and- Drag können so frei definierbare Teilbildformate schnell und komfortabel eingerichtet werden. Zur Erreichung dieser sehr hohen Bildwiederholraten wird jeweils ein definierter Teilbereich des Detektors ausgelesen.

Inte­griertes Trigger- / Prozess­in­ter­face und Schnitt­stellen – Wärme­bild­ka­mera und externe Geräte digital steuern

Das interne Triggerinterface garantiert eine hochpräzise, wiederholgenaue Triggerung. Jeweils zwei konfigurierbare digitale Ein- und Ausgänge dienen zum Steuern der Kamera oder zur Erzeugung von digitalen Steuersignalen für externe Geräte. Auf diese Art und Weise lassen sich beispielsweise der Betrieb einer Leiterplatte und der Takt einer Messung synchron aufeinander abstimmen.

Die Auswahl verschiedener Kameraschnittstellen erlaubt das Verarbeiten analoger Daten, wie z. B. der Spannung direkt durch die Kamera und damit das Einfügen dieser Informationen in die thermografischen Bilddaten. In den Auswertungen mit der Software können relevante Größen einbezogen werden, was das Ziehen von Rückschlüssen auf die Ursachen von Temperaturänderungen erleichtert.

Thermografie Bremsversuch mit ABS

Flexible Soft­ware für schnelle Akqui­si­tion und Analyse der Ther­mo­gra­fie­daten

Sind Detektor und Ausleseeinheit in der Wärmebildkamera schon bestens aufeinander abgestimmt, ist dies natürlich ebenso zwischen der Wärembildkamera und dem Computer notwendig, über den die Wärmebildkamera gesteuert und die Temperaturdaten akquiriert werden. InfraTec bietet flexible und hochverfügbare Lösungen, die verschiedenen Anwenderbedürfnissen entsprechen. Letztlich ist auch die Akquisitions- und Analyse-Thermografiesoftware IRBIS® 3 bestens auf Hochgeschwindigkeitsthermografie und die Auswertung großer Datenmengen ausgelegt.

Neben den flexiblen Standardlösungen für die High-Speed-Thermografie bietet InfraTec auch automatisierte Lösungen für die thermische Analyse schnell rotierender Objekte. Mit der Thermografie-Software IRBIS® rotate sind beispielsweise Bremsscheiben oder Reifen im Belastungstest mittels einer Wärmebildkamera prüfbar.

Flyer

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InfraTec High-Speed-Thermografie Flyer

Wärme­bild­ka­meras für die High-Speed-Ther­mo­grafie

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 7300

Bildformat(640 x 512) IR-Pixel
DetektortypMCT oder InSb

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9300

Bildformat(1.280 x 1.024) IR-Pixel
DetektortypInSb

Wärmebildkamera von InfraTec
Zoom-Wärmebildkameras

ImageIR® 9300 Z

Bildformat(1.280 x 1.024) IR-Pixel
DetektortypInSb

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 4300

Bildformat(320 x 256) IR-Pixel
DetektortypMCT

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9400 hs

Bildformat(640 x 512) IR-Pixel
DetektortypInSb

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 8300 hp

Bildformat(1.280 x 1.024) IR-Pixel
DetektortypMCT oder InSb

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9500

Bildformat(2.560 x 1.440) IR-Pixel
DetektortypMCT

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 8800

Bildformat(1.280 x 1.024) IR-Pixel
DetektortypMCT

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9400 hp

Bildformat(2.560 x 2.048) IR-Pixel
DetektortypInSb

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Thermografie im Automobil-Bereich

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Luft- und Raum­fahrt

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