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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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Temperaturmessung in Gasen

Bei der Abbildung von Gasen herrschen andere Bedingungen als bei Festkörpern. Atmosphärische Gase

sind zum Beispiel selektive Strahler. d.h. der Emissionsfaktor ist von der Wellenlänge abhängig, so dass im

Empfindlichkeitsbereich des Detektors unter Umständen keine IR- Strahlung emittiert wird.

Wegen der IR- Durchlässigkeit vieler Gase wird bei Flammen unter Umständen die Strahlung des

gesamten heißen Gasvolumens plus der Hintergrundstrahlung gemessen. Dadurch besteht kein definierter

Zusammenhang zwischen Abstrahlung und Temperatur. Gase besitzen keine definierte räumliche

Begrenzung oder Oberfläche, deshalb kann man nicht auf eine bestimmte Entfernung fokussieren . Um

trotzdem Aussagen über die Temperaturverteilung in Flammen machen zu können, bringt man eine

Referenzoberfläche ein, an der die Temperatur gemessen werden kann. Dabei ist zu beobachten, dass die

Strömung in der Flamme möglichst wenig gestört wird. Ferner sollen Wärmkapazität und

Wärmeleitfähigkeit des Körpers die Messung möglichst wenig beeinflussen. Aus diesem Grund nimmt man

vorzugsweise dünne Wolframdrähte

Bei einer Butangasflamme bspw. Gilt es den Abstand zu finden, in dem die Flammenfront eine homogene

Temperaturverteilung aufweist. Im einem Messaufbau wird ein Wolframdraht (Durchmesser 0,2mm) in die

Flammenfront gestellt, und millimeterleise verschoben, und die Temperatur mit einem Thermografiesystem

aufgenommen. Anschließend werden softwaremäßig die einzelnen Bildausschnitte in definierter Position

zusammengestellt. Es wird somit gut erkennbar, dass im Bereich der weiteren Ausschnitte die

Flammenfronttemperatur einheitlich bleibt oder nicht.

Gasbrenner

Bei der Optimierung von Großgasbrenner verfolgt man mehrere Ziele. So möchte man erreichen, dass die

in Flammennähe befindlichen Teile möglichst niedrigen Temperaturen ausgesetzt sind , um zum einen eine

geringe thermische Belastung des Materials zu haben, zum anderen, um die Energieverluste durch

Abstrahlung gering zu halten.

Des Weiteren möchte man die Flammenfront in einen Bereich bringen, in dem sie die Umhüllung möglichst

wenig zu Schwingungen anregt. Thermografie ist ein nützliches Mittel zur Beobachtung der thermischen

Abstrahlung und deren Geringhaltung. Aus der Temperaturverteilung auf der Außenhaut eines Brenners

lässt sich auf die Lage der Flammenfront schließen. Somit ist Thermografie ein Werkzeug zum Optimieren

der Flammenfrontposition für Großgasbrenner in Betrieb.

Metall- Aluminiumerzeugung, Produktüberwachung

Bei Kokillen entstehen durch das A/jointfilesconvert/282522/bgießen des Rohblocks schockartig thermische Ausdehnungen. Diese

führen zu Deformationen, die die Ausmauerung in Mitleidenschaft ziehen. Durch diese Belastung sind die

Anzahl der erreichbaren A/jointfilesconvert/282522/bgüsse und somit die Lebensdauer der Kokille begrenzt. Durch den Einsatz von

Thermografiesystemen ist es möglich, genauen Aufschluss über die entstehende thermische Belastung

und deren Verlauf sowohl in Gusskokillen als auch in den Gussteilen selbst zu erhalten. Durch Auswertung

der gewonnenen Thermogramme und mit zusätzlichen Rechenmodellen wird es ermöglicht, verbesserte

Kokillen bzw. Gießformen zu konstruieren, die in der Lebensdauer ihren Vorgängern überlegen sind. Dies

zieht erhebliche Kosteneinsparungen nach sich.

Esergeben sich definitive Messmöglichkeiten von bspw. Alu- Brammen bei steigendem Guss in ihrem

Abkühlverhalten. Das Erstarrungs- und Abkühlverhalten beeinflusst extrem das Endprodukt in seiner

Qualität. Das gleiche gilt auch für Lunkerbildung und Oberflächenqualität von Armaturen aus Kupfer,

Messing oder Zink.

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