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Thermografie in der Theorie und Praxis (INTERNET: www.irPOD.net / e-MAIL: [email protected] ) © Bernd Schindel 2007

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Pixelweise Emissionswertkorrektur

Für eine pixelweise e-Korrektur sind entsprechende Messaufbauten und Messbedingungen notwendig, um

eine exakte und genaue Korrektur sinnvoll und zuverlässig durchzuführen. Grundsätzlich sind für diese

Variante immer zwei Aufnahmen notwendig. Eine Aufnahme des zu korrigierenden Prüflings muss unter

definierten Bedingungen, z.B. Umgebungstemperatur, oder eine homogene Erwärmung auf eine bekannte

Temperatur, und eine zweite Aufnahme unter Betriebsbedingungen durchgeführt werden. Jedoch ist diese

Methode aus folgenden Gründen nicht ganz unproblematisch:

1. Die geometrischen Verhältnisse zwischen der Referenz- und Betriebsaufnahme dürfen sich nicht

mehr verändern. Ist dies nicht gewährleistet, werden anschließend falsche Bildpunkte miteinander

korrigiert.

2. Bei großen Objekten ist es nur schwer oder überhaupt nicht möglich, eine homogene Temperatur

zu erhalten, die als Referenzaufnahme unbedingt notwendig ist. Deswegen eignet sich die

pixelweise Korrektur nur bei sehr kleinen Bauteilen wie z.B. elektronische Baugruppen.

3. Abhängig von dem zu vermessenden Material muss die Referenztemperatur sehr nahe an den

Betriebsbedingungen liegen z.B. bei Metallen, weil der Emissionsfaktor u.a. auch eine Funktion der

Temperatur ist.

Flächenmäßige Emissionswertkorrektur

Alternativ zu der pixelweisen Methode existiert die flächenmäßige Emissionswertkorrektur über Konturen.

Diese findet bei großen Messobjekten, oder wegen nicht gewährleisteter geometrischer Abmessungen

zwischen Referenz- und Betriebsaufnahme mehr Einsatzmöglichkeiten. Außerdem kann diese wegen der

relativ flexiblen und einfachen Realisierung viel einfacher und schneller durchgeführt werden. In diesem

Fall stehen dem Anwender beliebig viele und frei definierbare Konturen zur Verfügung, für die er jeweils

einen eigenen e-Wert angeben kann. Der Bildinhalt innerhalb der definierten Kontur wird temperaturmässig

und farblich entsprechend dem vorgegebenen e-Faktor korrigiert und angepasst. Aber auch hier können

die Einflüsse eines temperaturabhängigen Emissionswertes nicht vernachlässigt werden.

Punktuelle Emissionswertkorrektur

Diese Art der Korrektur ist identisch zu der ersten und zweiten, nur mit dem Unterschied, dass es sich

hierbei um einen einzelnen oder mehrere einzelne Messpunkte handelt und wegen der schnellen

Korrekturzeit auch Online durchführbar ist.

Flächenmäßige Temperaturkorrektur

Entsprechend der flächenmäßigen Emissionswertkorrektur wird hier eine Temperatur vorgegeben und als

Ergebnis berechnet die Software den e-Wert innerhalb der definierten Fläche. Der Vorteil dieser e-

Wertbestimmung liegt darin, dass der Anwender die mit einem Thermoelement gemessene Temperatur

vorgibt und eine Größenordnung des e-Faktors erhält, ohne umständliche Schwärzungen der Oberfläche

vornehmen zu müssen. Des Weiteren kann bei mehreren Messsequenzen über die Zeit sehr einfach eine

Kennlinie des Emissionsfaktors in Abhängigkeit der Temperatur erstellt werden. Auf der folgenden Seite ist

ein unkorrigiertes und ein emissionswert korrigiertes Thermogramm einer Metallplatte, die bis auf ein

Quadrat in der Mitte geschwärzt wurde. Aufgrund der schlechten Emissivität der blanken Fläche wird vor

der Korrektur innerhalb einer Kreisfläche eine um 255°C tiefere Temperatur gegenüber der geschwärzten

Fläche angezeigt. Welche fatalen Folgen und Auswirkungen dies in der Praxis nach sich ziehen kann,

wenn dieses Thermogramm falsch interpretiert wird, braucht nicht weiter erklärt werden. Nach einer

Korrektur mit einer Referenzaufnahme bei der Umgebungstemperatur von ca. 23°C haben sich gegenüber

der Originalaufnahme keine wesentlichen Verbesserungen ergeben. Dies ist darauf zurückzuführen, dass

metallische Oberflächen

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