Temperaturmessung mit Thermografie

In vielen Prozessen ist die Temperatur ein ausschlaggebender Faktor. Sei es in der elektronischen Industrie, bei der additiven Fertigung oder im Automobilbau. Eine Methode, um die Temperatur berührungslos zu ermitteln und zu überwachen, ist die Thermografie. Mit ihr können Defekte sichtbar gemacht werden, ohne dass das Prüfobjekt beim Testen zerstört wird. Somit ist sie vor allem im Bereich der zerstörungsfreien Prüfung ein beliebtes Verfahren.

Die berührungslose Messung von Temperaturverteilungen auf Objekten oder in Prozessen gibt Auskunft über den Verlauf eines Vorgangs und über den Zustand eines Objektes. Da die Thermografie ein bildgebendes Verfahren ist, können z. B. Abweichungen von der Norm sofort erkannt werden. Dies ist essentiell, da bereits geringste Diskrepanzen einen erheblichen Einfluss auf Funktionstüchtigkeit und Qualität haben können.

Die Temperaturmessung mit Hilfe der Infrarot-Thermografie beruht auf dem physikalischen Phänomen, dass jeder Körper mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunktes (-273,15 °C) elektromagnetische Strahlung aussendet. Zwischen der Oberflächentemperatur eines Körpers und der Intensität und spektralen Zusammensetzung der von ihm ausgesandten Strahlung besteht dabei ein eindeutiger Zusammenhang. Durch die Ermittlung der Strahlungsintensität kann somit die Temperatur eines Objekts berührungslos bestimmt werden. Dabei liegen einige physikalische Parameter zu Grunde.

Voraussetzung für eine aussagekräftige Temperaturmessung ist der Einsatz der richtigen Wärmebildkamera. InfraTec bietet als Spezialist für Thermografie ein komplettes Sortiment verschiedener Wärmebildkameras für den professionellen, universellen Einsatz an.

Thermografie im Einsatz

Thermografie ermöglicht die berührungslose Temperaturmessung in zahlreichen Industrien und Applikationen.

InfraTec Thermografie Glossar - Temperaturmessung mit Thermografie - Bildnachweis: © iStock / Buchachon

Automobilindustrie

Mit Thermografie lässt sich die Funktion von Katalysatoren mittels berührungsloser Temperaturmessung ebenso prüfen wie die Fahrzeugelektrik oder Motorenbaugruppen. Die Verbindung von Karosserieteilen durch Schweißnähte kann heute effizient durch Methoden der aktiven Wärmeflussthermografie untersucht werden. Im Zweifelsfall wird einfach nachgeschweißt, um die erforderliche Qualität zu erzielen.

Darüber hinaus gibt es gerade in der Automobilindustrie eine Vielzahl von Produkten, deren fehlerhaftes Verhalten sich nur über Temperaturänderungen äußert. So können Sitz- ebenso wie Scheibenheizungen durch den Einsatz einer Wärmebildkamera optimal auf ihre Funktionsfähigkeit geprüft werden.

Automobilindustrie

InfraTec Thermografie Glossar - Temperaturmessung mit Thermografie - Bildnachweis: © iStock / Kynny

Elektrotechnik & Elektronik

Der Einsatz der Infrarot-Thermografie in der Elektrotechnik und Elektronik dient der berührungslosen Temperaturmessung von Oberflächentemperaturen mit einer Wärmebildkamera ohne berührende Temperatursensoren. Es handelt sich um ein elegantes, rückwirkungsfreies optisches Temperaturmessverfahren zur simultanen und zeitlich hochaufgelösten Erfassung einer Vielzahl von Messstellen.

Die thermografische Inspektion elektronischer Komponenten und Baugruppen ist ein etabliertes Prüfverfahren zur Fehlersuche und Qualitätssicherung – von der Entwicklung erster Prototypen bis hin zur Serienproduktion.

Elektrotechnik & Elektronik

InfraTec Thermografie Glossar - Temperaturmessung mit Thermografie - Bildnachweis: © iStock / tiborgartner

Chemische Industrie

Wärmebildkameras ermöglichen die berührungslose Temperaturmessung in chemischen Prozessen, da diese endogen oder exogen verlaufen und daher zu einem Wärmestrom führen. Die bildliche Darstellung der Temperaturverteilung mittels Thermografie erlaubt es, diesen Wärmestrom nicht nur punktuell zu messen, sondern Temperaturen ganzer Prozessketten zu analysieren.

Weiterhin wird die Thermografie zur Überprüfung der Isolation von Reaktoren eingesetzt, da sie zuverlässig Schwachstellen detektiert.

Chemische Industrie

InfraTec Thermografie Glossar - Temperaturmessung mit Thermografie - Bildnachweis: © iStock.com / Nordroden

Additive Fertigung

In der additiven Fertigung hängt die Qualität des endgültigen Produktes maßgeblich von der Temperatur ab. Wärmebildkameras erfassen in Echtzeit Temperaturentwicklungen und Abweichungen und ermöglichen ein schnelles Eingreifen in den laufenden Prozess.

In der additiven Fertigung – auch bekannt als 3D-Druck – wird Material Schicht für Schicht aufgetragen, um dreidimensionale Gegenstände herzustellen. Gleichzeitig finden chemische und physikalische Härtungs- und Schmelzprozesse statt, bei denen die Temperatur eine entscheidende Rolle spielt. Wärmebildkameras unterstützen bei der systematischen Überwachung des gesamten Herstellungs- und Bearbeitungsprozesses. Relevant sind dabei meist die Erfassung der Temperaturverteilung der Pulverbettoberfläche sowie die Messung von Schmelztemperaturen. Beides ist realisierbar für Temperaturbereiche bis über 2.000 °C und während der Laser arbeitet (in situ Messung).

Additive Fertigung

InfraTec Thermografie Glossar - Temperaturmessung mit Thermografie - Bildnachweis: © iStock / allvisionn

Forschung und Entwicklung

Die berührungslose Temperaturmessung kommt auch zu Forschungszwecken zum Einsatz. Ein Beispiel ist die Prüfung von CFK-Verbindungen und -bauteilen. Für den Leichtbau von Luftfahrzeugen und Automobilen bieten faserverstärkte Kunststoffe wie CFK und GFK zahlreiche Vorteile. Durch das Fehlen geeigneter Bearbeitungs-, Prüf- und Messverfahren verzögert sich jedoch die wirtschaftliche, flexible und automatisierte Fertigung dieser Materialien in großer Serie. Abhilfe verspricht diesbezüglich die Lasertechnologie. InfraTec arbeitete zusammen mit Audi und sechs weiteren Partnern aus Industrie und Wissenschaft daran, die Möglichkeit der lokalen und für die jeweilige Fertigungsanforderung maßgeschneiderten Energieeinbringung per Laser für die Bearbeitung temperaturempfindlicher Werkstoffe zu optimieren.

Aber auch im landwirtschaftlichen Bereich finden die Wärmebildkameras Anwendung. Unter anderem in der Pflanzenphänotypisierung.

Forschung und Entwicklung

Weitere Einsatzgebiete für Thermografie

  • Aktiv-Thermografie - Bildnachweis: © Rainer / Fotolia.com
    Aktiv-Thermografie

    Aktiv-Thermografie

    Nutzen Sie die aktive Thermografie zur zerstörungsfreien und berührungslosen Werkstoffprüfung, sowohl für automatisierte Inline- als auch Offline-Lösungen.

  • Flugthermografie
    Flugthermografie

    Flugthermografie

    Erkennen Sie mit Thermografie-Aufnahmen Personen und Objekte im Gelände oder erfassen Sie großflächige, geologische Gegebenheiten oder Umweltschäden aus der Luft.

  • Thermografie in der Luft- und Raumfahrt
    Luft- und Raumfahrt

    Luft- und Raumfahrt

    Entsprechen Sie höchsten Sicherheitsvorgaben durch den Einsatz einer hochqualitativen Wärmebildkamera.

  • InfraTec Kleben und Siegeln - Heissgas
    Kleben und Siegeln

    Kleben und Siegeln

    Mithilfe von Wärmebildkameras können Anwender beim Kleben und Siegeln viele technologische Parameter zu überwachen und steuern. Dazu zählen die Geometrie des Kleberauftrages, Klebertemperatur und Fügeteiltemperatur, Aushärtetemperatur und der Stoffschluss.

  • Thermografie Bio- und Geostudien
    Bio- und Geostudien

    Bio- und Geostudien

    Finden Sie kleinste Temperaturabweichungen in Landschaften, Biotopen und im Labor mit einer Wärmebildkamera höchster Messpräzision.

  • Thermografie in der Glasindustrie
    Glasindustrie

    Glasindustrie

    Messen Sie Temperaturverteilungen auf und hinter Glas korrekt mit einer Wärmebildkamera durch ausgewählte Spektralfilter.

  • High-Speed-Thermografie
    High-Speed-Thermografie

    High-Speed-Thermografie

    Seien Sie noch schneller und analysieren Sie Temperaturdaten bei höchsten Prozessgeschwindigkeiten mit einer Wärmebildkamera.

  • Thermografie an Elektroanlagen
    Inspektion von Elektroanlagen

    Inspektion von Elektroanlagen

    Überprüfen Sie elektrische Installationen oder HV-Netze mit einer Wärmebildkamera auf gefährliche Hotspots.

  • Instandhaltung mechanischer Anlagen mittels Thermografie
    Inspektion mechanischer Baugruppen

    Inspektion mechanischer Baugruppen

    Mit einer Wärmebildkamera erkennen Sie Unregelmäßigkeiten in der Wärmeentwicklung mechanischer Komponenten rechtzeitig.

  • InfraTec Thermografie für Laseranwendungen - Bildnachweis: © istock-kynny
    Laserindustrie

    Laserindustrie

    High-End-Thermografie bei wärmebildenden Laseranwendungen in der Materialbearbeitung.

  • Thermografie in der Werkstoffprüfung
    Werkstoffprüfung

    Werkstoffprüfung

    Sparen Sie Zeit und Kosten mit zerstörungsfreier Werkstoffprüfung mit einer Wärmebildkamera von InfraTec.

  • Medizin

    Medizin

    Diagnostizieren Sie mit den Thermografie-Messwerten einer Wärmebildkamera vielfältige Krankheitsbilder effizient und mit hoher Sicherheit.

  • Thermografie in der Metallindustrie
    Metallindustrie

    Metallindustrie

    Verringern Sie mit einer Wärmebildkamera den Energieverbrauch Ihrer metallurgischen Prozesse effizient.

  • Mikrothermografie
    Mikrothermografie

    Mikrothermografie

    Die Mikrothermografie ermöglicht die thermische Analyse feinster Strukturen im µm-Bereich und somit eine detaillierte Darstellung der Temperaturverteilung auf komplexen elektronischen Baugruppen und Komponenten.

  • Anlageninspektion mittels Thermografie
    Anlageninspektion

    Anlageninspektion

    Mit einer Wärmebildkamera und der Thermografiesoftware von InfraTec arbeiten Sie effizienter und viel produktiver.

  • Thermografie in der Kunststoffindustrie
    Kunststoffindustrie

    Kunststoffindustrie

    Kontrollieren Sie kostengünstig Spritzguss- und Extrusionsvorgänge mit einer Wärmebildkamera.

  • Thermografie in Sicherheitsanwendungen
    Sicherheitsanwendungen

    Sicherheitsanwendungen

    Observationsaufgaben für die Bereiche Ermittlung, Fernerkundung, Grenzsicherung sowie Objekt- und Hafenschutz stellen Behörden vor große Herausforderungen. Eine leistungsstarke Wärmebildkamera wird hier zunehmend unverzichtbar.

  • Spektrale Thermografie
    Spektrale Thermografie

    Spektrale Thermografie

    Mit Präzisionsfiltern für verschiedene Thermografie-Messsituationen messen Sie genau die spektralen Bereiche, die für Ihre Forschung interessant sind.

  • Thermografie zur Thermischen Optimierung
    Thermische Optimierung

    Thermische Optimierung

    Erkennen Sie mögliche Probleme schon in der Entwicklung und vor der Serienproduktion mit einer Wärmebildkamera von InfraTec.

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