Wärmebildkamera

Die Wärmebildkamera ist aufgrund ihrer Vielseitigkeit sehr beliebt. Sie eignet sich für elektrische Leitungen, Isolierungen sowie Arbeiten in Medizin, Jagd und Schifffahrt. Als Thermografie bezeichnet man das sichtbar machen von Infrarotstrahlung mithilfe einer Wärmebildkamera. Dies ermöglicht die Entwicklung tragbarer elektronischer Geräte mit eingebauten visuellen Indikatoren, die Wärmeenergie erkennen können. Dabei macht das sichtbare Licht nur einen geringen Teil des elektromagnetischen Spektrums aus. Richtet man den Sensor auf ein Objekt oder Bereich, dann kann man das ansonsten unsichtbare Infrarotspektrum sehen. Die Hauptkomponente einer Wärmebildkamera ist der Temperatursensor, der an einem speziellen Objektivtyp angebracht ist. Zudem ist dieser an gängige Bildgebungsverfahren angepasst. Damit können Techniker beispielsweise Überhitzungsbereiche oder Überhitzungsquellen identifizieren. Also beispielsweise mögliche Isolationslücken bei überhitzten Bauteilen oder Gebäudeinspektionen. Wärmebildkameras erhält man häufig in benutzerfreundlichen, ergonomischen Designs. Zudem bieten sie Temperaturerkennung für eine Vielzahl von thermischen Empfindlichkeiten an. Dies macht sie zu einer zentralen Ergänzung für Notfalleinheiten.

Aber auch medizinisches Personal, Techniker und Wartungspersonal setzten auf die Wärmebildkamera, genauso wie die Firma TOPseven aus Germany.

Wie funktioniert eine Wärmebildkamera?

Infrarot-, oder Wärmebildkameras erfassen und messen die von Objekten abgegebene Infrarotstrahlung – ihre Wärmesignatur. Dazu muss die Kamera zunächst mit einem Objektiv ausgestattet sein. Dieses lässt die Infrarotfrequenzen durch und fokussiert sich auf einen speziellen Sensor. Diesen erkennt es und kann es auslesen. Die Transistoren des Sensors reagieren auf alle Infrarotwellenlängen, die auf sie treffen, indem sie sie in elektrische Signale umwandeln. Diese Signale werden dann als diskrete numerische Binärcodes an einen Prozessor im Kameragehäuse gesendet. Mithilfe von Algorithmen wandelt man sie dann in Schwarz-Weiß- oder Falschfarbenbilder mit unterschiedlichen Temperaturwerten um. Darauffolgend erscheint das resultierende Bild dann auf dem Display. Viele Arten von Wärmebildkameras haben auch Standardaufnahmemodi, die im sichtbaren Spektrum arbeiten, ähnlich wie jede andere Digitalkamera. Somit ist Vergleich zweier identischer Aufnahmen möglich. Anders ausgesprochen, eine im IR-Modus und eine im normalen Modus, um dann Problembereiche zu identifizieren. Sie interessieren sich für die Überprüfung mit einer Wärmebildkamera?

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Die Geschichte der Thermografie und Wärmebildkameras

Bis vor wenigen Jahren hat man die Wärmebildtechnik hauptsächlich im Militär eingesetzt. In den letzten Jahren hat sie jedoch den Weg in den Konsumbereich gefunden. Tragbare Wärmebildkameras haben mittlerweile sogar Einzug in den Hobbybereich gehalten. Die thermische Energieabgabe in der Infrarotspektroskopie ist jedoch keineswegs ein neues Konzept. Vor mehr als 200 Jahren erkannte der deutsch-britische Astronom William Herschel die Grundprinzipien der Wärmebildtechnik. Anders ausgedrückt, entdeckte Herschel im Februar 1800 als Erster das Infrarot. Dies geschah beim Untersuchen des Spektrums des sichtbaren Lichts mit einem Prisma. Herschel fand heraus, dass er das Thermometer jenseits des roten Endes des Spektrums platzieren konnte. So konnte er das Vorhandensein eines zuvor unbekannten unsichtbaren Bandes erkennen. Heute benennen wir dieses nicht sichtbare Band als Infrarotstrahlung. Denn es liegt im elektromagnetischen Spektrum zwischen sichtbarem Licht und Mikrowellenfrequenzen. Herschels Erkenntnisse hat man dann genutzt, um eine Reihe von Thermoelementmodulen zu entwickeln.

Diese konnten erkennen, die unsichtbare Wärme warmer Objekte auf große Entfernungen. Die Arbeit des ungarischen Universalgelehrten Kálmán Tihanyi hatte schließlich Auswirkungen auf die thermische Entwicklung der Bildgebungstechnologie. In den 1970er Jahren veränderte sich die Technologie zu Halbleiter-Arrays und schließlich zu hybridisierten Einkristallplättchen-Bildgebungsgeräten. Zudem waren die in 1980er und 1990er Jahren entwickelten Geräte deutlich vielseitiger und benutzerfreundlicher. Zudem erforderten sie im Gegensatz zu früheren mechanischen Versionen keine aktive Kühlung. Dennoch sind Wärmebildkameras erst Anfang der 2000er Jahre zu einer finanziell rentablen Option für die meisten nichtmilitärischen Anwendungen geworden. Dies führte zu einem Boom bei der Beliebtheit der Wärmebildkamera in verschiedenen Bereichen von Medizin bis Umweltüberwachung. Die Firma TOPseven aus Germany nutzt sie zur Inspektion Ihrer Windenergieanlage.