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Ther­mo­grafie in der Luft- und Raum­fahrt

Lösungen für die Luft- und Raumfahrt mit Infrarotthermografie

  • Sicherheitsstandards stellen höchste Anforderungen an die thermische Auflösung

  • Hohe Aufnahmegeschwindigkeiten unterstützen Kontrolle schneller Prozesse

  • Aktive Wärmeflussthermografie ermöglicht Kontrolle moderner Verbundmaterialien und Leichtbauelemente

  • Zerstörungsfreie Materialprüfung reduziert Kosten der Qualitätskontrolle

High-Speed-Thermografie: Start eines Airbus

Luft­fahrt stellt höchste Anfor­de­rungen an die Wärme­bild­ka­mera

Aufgabenstellungen der Luft- und Raumfahrt erfordern oft Wärmebildkamera-Messgeräte mit einer sehr hohen thermischen Auflösung von 20 mK und / oder hohen Bildwiederholraten von 100 Hz und mehr. So ist beispielsweise auch die genaue Analyse des thermischen Verhaltens von Triebwerken den hohen Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen der Luftfahrtsüberwachungsbehörden geschuldet. Darüber hinaus ermöglichen Qualitätskontrollen an Rumpf, Flügeln und Rotorblättern von Flugzeugen und Hubschraubern mit einer Infrarotkamera eine effiziente Fehleranalyse.

Thermografie-Aufnahme eines Hubschraubers
Thermografie-Aufnahme eines Hubschraubers

Aktive Wärme­fluss­ther­mo­grafie zur Prüfung von Compo­site Mate­rials

Thermografie-Kontrolle einer Flugzeugtragfläche
Thermografie-Kontrolle einer Flugzeugtragfläche

Insbesondere der Einsatz von leichten und stabilen Verbundaterialien und anderen Verfahren des Leichtbaus in der Luft- und Raumfahrt erfordert eine genaue Qualitätsprüfung. Dabei wird zunehmend die aktive Wärmeflussthermografie auch direkt in der Produktion eingesetzt. Verschiedenste Aktivierungs- und Auswertesysteme ermöglichen hierbei die effiziente Fehlersuche mit einer schnellen und hochauflösenden Wärmebildkamera selbst im Inneren des Materials oder der Konstruktion.

Flugthermografie mit der ImageIR® 10300
Start eines Airbus A400M
Flugthermografie mit der ImageIR® 10300
Start eines Airbus A400M

Praxis­bei­spiele in der Luft- und Raum­fahrt

Veröf­fent­li­chungen unserer Kunden

Kontakt zum Bereich Thermografie der InfraTec

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InfraTec Deutschland
InfraTec GmbH Infrarotsensorik und MesstechnikGostritzer Straße 61 - 6301217 DresdenDEUTSCHLAND

Eine Wärme­bild­ka­mera von InfraTec löst Kunden­pro­bleme

Mit seinen Thermografielösungen konnte InfraTec Kunden wie das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt oder EADS gewinnen. Die hohen thermischen Auflösungen der Wärmebildkameras der VarioCAM®-Serien und der High-End-Wärmebildkamera-Serie ImageIR® haben daran hohen Anteil.

Thermografie Airbus A380

Darüber hinaus lassen sich mit den Modellen der Wärmebildkamera-Serie ImageIR® Geschwindigkeiten von über 10 kHz erzielen, die für die Analyse bestimmter Prozesse die Basis bilden. Neben der Qualität der Wärmebildkamera-Messgeräte selbst ist deren Einbindung eine große Herausforderung, der sich die Ingenieure von InfraTec stellen. So profitieren die Kunden von einer abgestimmten und optimal integrierten Lösung, zu der letztlich auch die moderne und leistungsfähige Thermografiesoftware IRBIS® 3 gehört.

Verwandte Ther­mo­grafie-Auto­ma­tion & System­lö­sungen

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Die berührungslose Messung von Temperaturverteilungen und Temperaturverläufen mit Industrie-Thermografiekameras erlaubt die effiziente Überwachung und Steuerung temperaturabhängiger Prozesse und Verfahren im Rahmen einer anlagenintegrierten Qualitätssicherung in der Industrie.

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Wärme­bild­ka­meras für Anwen­dungen in der Luft- und Raum­fahrt­in­dus­trie

Wärmebildkamera von InfraTec
Zoom-Wärmebildkameras

ImageIR® 6300 Z

Bildformat(640 x 512) IR-Pixel
DetektortypXBn

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 8300 hs

Bildformat(640 x 512) IR-Pixel
DetektortypT2SLS oder InSb

Wärmebildkamera von InfraTec
Zoom-Wärmebildkameras

VarioCAM® HD Z

Bildformat(1.024 x 768) IR-Pixel
DetektortypUngekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 9400 hp

Bildformat(2.560 x 2.048) IR-Pixel
DetektortypInSb

Wärmebildkamera von InfraTec
Systemkameras

ImageIR® 9100

Bildformat(1.280 x 1.024) IR-Pixel
DetektortypInGaAs

Wärmebildkamera von InfraTec
High-End-Thermografiesysteme

ImageIR® 10300

Bildformat(1.920 x 1.536) IR-Pixel
DetektortypInSb

Wärmebildkamera von InfraTec
Systemkameras

VarioCAM® HD head 900

Bildformat(2.048 x 1.536) IR-Pixel
DetektortypUngekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array

Wärmebildkamera von InfraTec
Systemkameras

ImageIR® 8100

Bildformat(640 x 512) IR-Pixel
DetektortypInGaAs

Wärmebildkamera von InfraTec
Kompaktkameras

PIR uc 605

Bildformat(640 x 480) IR-Pixel
DetektortypUngekühltes Mikrobolometer Focal Plane Array

Vorteile der Ther­mo­grafie-Lösung in dieser Anwen­dung

Thermografie mit ImageIR Series von InfraTec - HDR - Bildnachweis: © iStock.com / Vershinin M

HDR – Große Temperaturbereiche gleichzeitig abbilden

Die Funktion High Dynamic Range (HDR) der Wärmebildkamera-Serie ImageIR® ermöglicht das kontinuierliche Aufnehmen von Messszenarien, die extrem voneinander abweichende Temperaturen aufweisen. Im HDR-Modus werden mehrere Thermogramme mit verschiedenen Integrationszeiten und verschiedenen Filtern schnell aufeinanderfolgend erstellt und zu einem Gesamtbild mit hohem Dynamikumfang zusammengesetzt. Der Messbereich kann dabei eine Spanne von bis zu 1.500 K umfassen. Nutzer erhalten kontrastreiche Bilder und Sequenzen in einem breiten Temperaturbereich, die eine hohe Messgenauigkeit auszeichnet.

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.

HighSense für Thermografiekameraserie ImageIR®

High­Sense – Immer die opti­male Kame­ra­ein­stel­lung

Dank HighSense haben ImageIR®-Anwender die Möglichkeit, auf Basis der Werkskalibrierung individuelle Messbereiche einzustellen, die optimal zur jeweiligen Aufgabenstellung passen. Je nach Messaufgabe kann der gewünschte Temperaturbereich gewählt werden und die dafür optimale Integrationszeit wird automatisch ausgegeben – oder man entscheidet sich für ein Vorgehen in umgekehrter Reihenfolge. Die Kalibrierung kann somit auch bei geänderten Integrationszeiten beibehalten werden.

InfraTec Service Kalibrierstand

Auto Calibration

Die Option Auto Calibration erweitert die Funktion „HighSense“ um eine automatische, dynamische Anpassung der Integrationszeit, um durchgehend die beste Temperaturmessgenauigkeit und ein optimales Signal-Rausch-Verhältnis zu ermöglichen. Die Aussteuerung eines Detektors („Wellfill“) ist üblicherweise in bestimmten Bereichen des Dynamikumfangs optimal. Befindet sich das Signal des Messobjekts außerhalb dieser bzw. vom Anwender vorgegebener Grenzen, wird die Integrationszeit nachgeregelt.

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 - 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.

InfraTec Glossar - Rotierendes Filter- und Blendenrad

Sepa­rates Filter- & Blen­denrad – Spek­trale Ther­mo­grafie

Die Kombination aus je einem separaten Filter- und Blendenrad mit bis zu sieben 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.

ImageIR Filterradwechsel

Multispektralfeature

Das Multispektralfeature ermöglicht es, Sequenzen mit kontinuierlich wechselnden Spektralfiltern aufzunehmen. Die Bildaufnahme erfolgt dabei synchron zu einem mit den Filtern bestückten schnellen Filterrad. Je nach Ausführung kann zwischen bis zu sieben Filtern gewechselt werden. Dadurch kann die Multispektral-Messung des Kamerasystems auf die spektralen Eigenschaften der jeweiligen Messobjekte optimiert werden, sollten die voreingestellten Bereiche ungeeignet sein. Die Integrationszeiten können innerhalb der für den Filter kalibrierten Grenzen angepasst werden.

InfraTec Glossar Motorfokus

Motor­fokus für ImageIR®-Voll­op­tiken – Mehr Komfort

Alle wechselbaren Standard-Volloptiken der ImageIR®-Serie können mit einer Motorfokuseinheit kombiniert werden, die über die Kamera-Bediensoftware angesteuert wird. Sie ermöglicht die präzise, fernsteuerbare und schnelle Fokussierung. Außerdem steht eine Autofokusfunktion zur Verfügung, die selbst bei geringen Bildkontrasten noch zuverlässig arbeitet.

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.

InfraTec Objektive - Hochwertige Volloptiken

Hochwertige Volloptiken

Hochwertige lichtstarke Präzisionsoptiken ermöglichen die Anpassung der Bildfeldgeometrie an nahezu jede Messsituation. Ihre Leistungsparameter sind hinsichtlich Funktionalität, Qualität und flexibler Anwendung optimal aufeinander abgestimmt. Dank IR-transparenter Linsenmaterialien und Antireflexionsbeschichtungen sind die Infrarotobjektive für verschiedene Spektralbereiche optimiert.

InfraTec Thermografie - Geometrische Auflösung

Geome­tri­sche Auflö­sung – Effi­zient komplexe Baugruppen analy­sieren

Wärmebildkameras von InfraTec mit gekühlten und ungekühlten Detektoren verfügen über native Auflösungen von bis zu (1.920 × 1.536) IR-Pixeln. Räumlich hochaufgelöste Thermogramme stellen sicher, dass Komponenten und Baugruppen bis ins kleinste Detail abgebildet sind und dadurch Fehler sicher erkannt und präzise lokalisiert werden können.

InfraTec Thermografie - Thermische Auflösung

Ther­mi­sche Auflö­sung – Unter­schiede von nur wenigen Milli­kelvin bestimmen

Zur Erkennung geringer Temperaturänderungen bieten Wärmebildkameras von InfraTec thermische Auflösungen bis < 15 mK im Echtzeitbetrieb. Durch das Verfahren der Lock-In-Thermografie lässt sich dieses Auflösungsvermögen weiter deutlich erhöhen. Dafür werden Prüfobjekte periodisch angeregt und zerstörungsfrei auf Fehler und Unregelmäßigkeiten hin untersucht.

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 mit ImageIR Series von InfraTec - HDR - Bildnachweis: © iStock.com / Vershinin M

HDR – Große Temperaturbereiche gleichzeitig abbilden

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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.

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ImageIR Filterradwechsel

Multispektralfeature

Das Multispektralfeature ermöglicht es, Sequenzen mit kontinuierlich wechselnden Spektralfiltern aufzunehmen. Die Bildaufnahme erfolgt dabei synchron zu einem mit den Filtern bestückten schnellen Filterrad. Je nach Ausführung kann zwischen bis zu sieben Filtern gewechselt werden. Dadurch kann die Multispektral-Messung des Kamerasystems auf die spektralen Eigenschaften der jeweiligen Messobjekte optimiert werden, sollten die voreingestellten Bereiche ungeeignet sein. Die Integrationszeiten können innerhalb der für den Filter kalibrierten Grenzen angepasst werden.

InfraTec Glossar Motorfokus

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