IR-Thermographie erlaubt die berührungslose, flächige Temperaturmessung mit hoher örtlicher und zeitlicher Auflösung. GetPEC nutzt dieses Verfahren quantitativ für wissenschaftliche Experimente zur Wärmeübertragung – insbesondere bei Siedeprozessen und Konvektionsuntersuchungen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der korrekten Kalibrierung des Messtechnik auch für bewegte Systeme.
Typische Fragestellungen
- Wie kann ich die Temperaturverteilung auf meiner Oberfläche ortsaufgelöst messen?
- Wie bestimme ich den Emissionsgrad meiner Probe für quantitative IR-Messungen?
- Wie kann ich lokale Wärmeübergangskoeffizienten an einer komplexen Geometrie messen?
- Kann ich IR-Thermographie für Siedeexperimente einsetzen?
- Wie wertet man IR-Thermographiedaten für Wärmeübergangsberechnungen aus?
- Welche Eigenschafteb einer IR-Kamera sind für meine Anwendung relevant?
Leistungen im Detail
Quantitative Temperaturfeldbewertung
IR-Kameras liefern hochaufgelöste Temperaturbilder mit typischen Bildwiederholraten von 25–500 Hz. GetPEC wertet diese Bilder quantitativ aus – mit Berücksichtigung von Störquellen wie Hintergrundstrahlung und Refliktionen.
Kalibrierung
Die Kalibrierung ist der entscheidende Schritt für quantitative IR-Messungen. GetPEC hat umfangreiche Erfahrung in der Kalibrierung verschiedener Oberflächen und Materialien. Die Kalibrierung wird dokumentiert und die zugehörige Unsicherheit ausgewiesen.
Lokale Wärmeübergangskoeffizienten
Aus dem gemessenen Temperaturfeld und dem aufgeprägten Wärmestrom lässt sich der lokale Wärmeübergangskoeffizient berechnen. Diese Methode wurde von GetPEC insbesondere für Siedeuntersuchungen eingesetzt.
Wissenschaftliche Publikation und Methodik
Die bei GetPEC eingesetzte Methodik zur quantitativen IR-Thermographie in Wärmeübertragungsexperimenten ist in einer Peer-reviewed Fachzeitschrift publiziert. Wir arbeiten nach dem Stand der Wissenschaft und geben Messunsicherheiten transparent aus.
Methoden und Werkzeuge
- Quantitative IR-Thermographie auch in bewegten Systemen
- Emissionsgrad-Kalibrierung
- Berechnung lokaler Wärmeübergangskoeffizienten aus IR-Temperaturfeldern
- Erweiterte Bildverarbeitung und Auswertung
- Messunsicherheitsanalyse für IR-basierte Messungen
Typische Ergebnisse
- Hochaufgelöste Temperaturfelder und Wärmeübergangskoeffizienten-Karten
- Dokumentierte Emissionsgrad-Kalibrierung der Probenoberfläche
- Wissenschaftlich auswertbare Messdaten mit Unsicherheitsangaben
- Vergleich mit analytischen Korrelationen und Literaturwerten
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen qualitativer und quantitativer IR-Thermographie?
Qualitative IR-Thermographie zeigt relative Temperaturunterschiede und dient häufig zur Inspektion (z. B. Gebäudethermographie, Elektroanlagen). Quantitative IR-Thermographie liefert absolute Temperaturwerte und erfordert eine sorgfältige Kalibrierung. Für wissenschaftliche Wärmeübergangsuntersuchungen ist die quantitative Auswertung zwingend erforderlich.
Was ist der Emissionsgrad und warum ist er so wichtig?
Der Emissionsgrad (ε, dimensionslos, 0–1) beschreibt, wie viel Wärmestrahlung eine reale Oberfläche im Vergleich zu einem idealen Schwarzkörper aussendet. Eine fehlerhafte Annahme des Emissionsgrads führt zu systematischen Temperaturfehlern. Für quantitative IR-Messungen muss das Messsystem daher sorgfältig kalibriert werden.
Für welche Wellenlängen und Temperaturbereiche ist IR-Thermographie geeignet?
IR-Kameras arbeiten typischerweise im Mittelwelligen (MWIR, 3–5 µm) oder Langwelligen (LWIR, 8–14 µm) Bereich. Die Auswahl der Kamera und Optik richtet sich nach dem Temperaturbereich, der geforderten Empfindlichkeit, der Auflösung und dem Probenformat.
Kann IR-Thermographie durch Flüssigkeiten hindurch messen?
Flüssigkeiten (insbesondere Wasser) sind im IR stark absorptiv. Direkte Messung durch Flüssigkeitsschichten ist daher in der Regel nicht möglich. In der Siedeforschung wird häufig durch transparente Heizermaterialien von unten direkt an den Heizoberflächen gemessen.
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