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Unsere Leistungen:
Wir sind qualifiziert nach:
- Zerstörungsfreie Prüfung - Qualifizierung und Zertifizierung von Personal der
zerstörungsfreien Prüfung - Allgemeine Grundlagen; Deutsche
Fassung EN 473:2008
- VdS Richtlinie für die Anerkennung von Sachverständigen
für Elektrothermografie (Elektrothermografen);
VdS2859:2005-01
Qualifikationsprüfung
- Elektrothermografen (VdS anerkannter Sachverständiger für Elektrothermografie ET 08009
(gültig bis 04/2012))
- Bauthermografie (Stufe 2 nach DIN 54162 und DIN EN 473 in
kürze)
Theoretische Grundlagen der Thermografie
Thermische oder infrarote Energie ist Licht mit einer Wellenlänge, welche zu groß ist,
um vom menschlichen Auge wahrgenommen zu werden. Diese Energie ist derjenige
Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums, welchen wir als Wärme wahrnehmen.
Im Gegensatz zu sichtbarem Licht strahlt in der Welt des Infraroten jedes Objekt,
dessen Temperatur über dem absoluten Nullpunkt
(-273,15°C = 0 Kelvin K) liegt,
Wärme ab. Daher geht sogar von sehr kalten Objekten wie z. B. Eiswürfeln infrarote
Strahlung aus.
Je höher die Temperatur eines Objekts ist, desto intensiver ist die von
ihm abgegebene Infrarotstrahlung.
Im Infraroten können wir Dinge erkennen, die
sonst für unsere Augen nicht sichtbar sind.
Spektralbereich von Ultravioletten Licht bis hin zum Infrarotbereich und
Mikrowellenbereich
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UV-Strahlen |
0,1 - 0,4 ym |
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sichtbares
Licht |
0,4 - 0,7 ym |
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Infrarotstrahlung |
0,7 - 1000 ym |
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Mikrowellen |
> 500 ym (Überschneidung mit IR Bereich) |
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Der Infrarotbereich wird in vier kleinere Bereiche unterteilt.
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nahes IR |
0,7
- 3 ym (NIR) |
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mittleres IR |
3
- 8 ym (MIR) |
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fernes IR |
8 - 14 ym (FIR) |
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extremes IR |
14
- 1000 ym |
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Infrarotkameras erzeugen Bilder der unsichtbaren Infrarot- bzw. Wärmestrahlung und
ermöglichen damit präzise berührungslose Temperaturmessungen. Fast jede
technische Komponente wird heiß, bevor sie ausfällt. Infrarotkameras zeigen diese
Probleme
frühzeitig und werden dadurch zu einem extrem kosteneffizienten und
wertvollen Instrument, das in den verschiedensten
Anwendungsfällen zum Einsatz
kommen kann. Angesichts der Tatsache, dass sich die Unternehmen heute sehr
darum
bemühen, ihre Produktionsprozesse effizienter zu gestalten, den
Energieverbrauch zu senken, die Produktqualität zu
verbessern und die Sicherheit
am Arbeitsplatz zu erhöhen, ergeben sich ständig neue Anwendungsmöglichkeiten
für Infrarotsysteme.
Beratung, Planung und Durchführung von Infrarotmessungen
Wir können in der Infrarot Thermografie viel leisten, aber oftmals ist die Infrarot
Thermografie ein Baustein unter verschiedenen Messmethoden.
Wir ermitteln vor der Durchführung mit Ihnen zusammen, für Ihre Belange, die
optimalste Kombination der einzelnen Messmethoden.
Wir klären Sie über die vielseitigen Möglichkeiten der IR- Thermografie auf und
zeigen Ihnen aber auch deren Grenzen.
Aktive Infrarot Thermografie
Bei der aktiven Thermografie wird auf das zu untersuchende Objekt von aussen
Wärme eingebracht und die Abkühlung mit einer Infrarot Kamera aufgezeichnet.
Im Gegensatz zur passiven Thermografie, wobei die entstehende bzw. ausgesandte
Wärmestrahlung (Eigentemperatur) eines Objektes untersucht wird, erwirkt man bei
der aktiven Thermografie zum Zwecke der Prüfung einen von aussen erzeugten
zusätzlichen Wärmefluß im Untersuchungsobjekt.
Bei verputzten Wänden von Bauwerken kann mit dieser Technik das unter dem Putz
liegende Mauerwerk untersucht werden. Die zu untersuchende Fläche wird mit einem
Heizstrahler oder Halogenscheinwerfern erwärmt.
Nach der Aufheizphase wird die Fläche mit einer IR- Kamera untersucht. Je nach
Untergrund der verputzten Fläche kühlt die Oberfläche unterschiedlich ab.
Verputzte Mauerfehlstellen oder überputzte Torbögen, Versorgungsschächte und
dgl. werden auf dem Thermogramm sichtbar ohne die zu untersuchende Fläche zu
beschädigen
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Auf dem linken Bild ist der Jalousiekasten nicht zu erkennen. Das rechte Bild ist mit einer IR- Kamera
aufgenommen. Der Jalousiekasten ist genau zu erkennen.
Hier liegt ein wesentlicher Vorteil der Thermografie. Die Thermografie ist eine
zerstörungsfreie Untersuchung.
Bei der Untersuchung von Verbundwerkstoffen setzen wir die Puls- und Lockin
Thermografie ein.
Bei der Puls- Thermografie wird das zu untersuchende Objekt kurz mit einem sehr
starken Lichtblitz bestrahlt. Ein Teil der Lichtenergie wird von dem Objekt in
Wärmeenergie umgewandelt. Die Wärmeenergie dringt in das Objekt ein. Befindet
sich nun eine Fehlerstelle (Hohlraum im Material, Fremdmaterialeinschlüsse etc.)
unter der Oberfläche des Objektes so wird die in das Material eindringende
Wärmeenergie blockiert bzw. gebremst, heißt das an dieser Stelle ein veränderter
Wärmefluß statt findet. Zwischen der unter der Oberfläche befindlichen Fehlstelle
und der Materialoberfläche ensteht ein Wärmestau. Die Oberfläche zeigt an dieser
Stelle ein anderes Abkühlverhalten als am Rest der Oberfläche. Durch den
gebremsten Wärmefluß wird die Oberfläche über der Fehlerstelle im Thermogramm
wärmer angezeigt
Bei der Lockin- Thermografie wird das zu untersuchende Objekt mit sinusförmig
moduliertem Licht bestrahlt. Wie bei der Puls- Thermografie wird ein Teil der
Lichtenergie vom Untersuchungsobjekt in Wärmeenergie umgewandelt. Durch die
sinusförmig modulierte Lichtenergie entsteht im Untersuchungsobjekt eine
Wärmewelle die an Schadstellen unterhalb der Oberfläche reflektiert wird. Dadurch
wird die Temperaturverteilung auf der Oberfläche verändert. Bei Materialien ohne
Schadstellen stellt sich eine homogene Temperaturverteilung auf der Oberfläche ein.
Bei Materialien mit eingeschlossenen Schadstellen wird ein Teil der Wärmeenergie
an der Schadstelle zur Oberfläche zurück reflektiert. Die Schadstelle wird auf dem
Thermogramm sichtbar.
Thermografische Untersuchungen elektrischer Anlagen
Bei der thermografischen Untersuchung von elektrischen Anlagen wird die
Wärmestrahlung von elektrischen Anlagen und Baugruppen genutzt. Die unsichtbare
Wärmestrahlung wird mit Hilfe der Infrarot Kamera in sichtbare Wärmebilder
umgewandelt. Schadstellen z. B. von Kontaktstellen erzeugen durch den höheren
elektrischen Widerstand eine Verlustleistung die in Wärmeenergie umgewandelt wird.
Diese Wärmeenergie wird thermografisch sichtbar dargestellt. Somit können
elektrische Anlagen berührungslos auf Schadstellen untersucht werden und vor allen
ohne Anlagen oder Anlagenteile abschalten zu müssen. Die Untersuchung findet
während dem regulären Betrieb statt.
Der Nutzen für den Anlagenbetreiber besteht in
- Der Reduzierung von Brand- und Unfallgefahren
- Die Dokumentation von Anlagenzuständen und potentiellen Risiken
- Die Früherkennung von Schwachstellen bzw. Schäden, vor diese Anlagenausfälle auslösen
- Die Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit und Zuverlässigkeit
- Vermeidung von Folgeschäden
Durch die verhältnismäßig schnelle Untersuchung kann die Thermografie eine
wichtige Entscheidungshilfe bieten, um notwendige Maßnahmen (z.
B).
Instandsetzung, Modernisierungen und dgl.) vorzubereiten oder einzuleiten.
Man spricht deshalb auch von vorbeugender Instandhaltung.
Aber auch bei Neuanlagen ist eine thermografische Untersuchung sehr nützlich, da
Klemmverbindungen oder Leitungserwärmungen überprüft und dokumentiert werden
können.
Thermografische Untersuchungen von mechanischen Anlagen
Bei der thermografischen Untersuchung von mechanischen Anlagen, wird wie bei der
Untersuchung von elektrischen Anlagen, die Wärmestrahlung (Eigenwärme) von
mechanischen Anlagen (Förderwalzen, Lager) untersucht.
Zeigt zum Beispiel ein Lager Verschleißerscheinungen so erhöht sich der
mechanische Widerstand. Dieser mechanische Widerstand wird in Wärmeenergie
umgewandelt. Die Wärmeenergie erhitzt das Lager und den Lagerbock zunehmend.
Die thermische Auffälligkeit kann mittels der IR- Kamera in ein sichtbares Wärmebild
umgewandelt und dargestellt werden.
Die Untersuchung erfolgt während des Betriebs, also ohne Abschaltung der zu
untersuchenden Anlage bzw. Anlagenteile.
Der Nutzen für den Betreiber:
- Verschleißerscheinungen oder Materialermüdungen im
Vorfeld festzustellen, bevor die Anlage bzw.
Anlagenteile durch einen Fehler ausfallen und unter
umständen lange Standzeiten dadurch anfallen.
- Überprüfung von Kesselisolierungen und Dampfleitungen.
- Temperaturverteilung an Maschinen bzw. Maschinenteile während des
Betriebes überprüfen und überwachen
- Füllstands- Überprüfungen von geschlossenen Behältern, wenn der Inhalt eine
Temperaturabweichung gegenüber der Umgebungstemperatur aufweist
Thermografische Untersuchungen von Bauwerken
Die Infrarot Thermografie ist ein ideales Messverfahren um
unerwünschte Wärmebrücken an Bauwerken zuverlässig zu orten.
Undichte Türdichtung einer Balkontüre
Aber nicht nur Wärmebrücken können mit der Thermografie
geortet werden, sondern auch Feuchte Stellen am Mauerwerk.
Durch die Verdunstung von Wasser wird dem Mauerwerk Energie
entzogen, somit kühlt die feuchte Stelle am Mauerwerk
gegenüber des restlichen Mauerwerks mehr ab. Je nach
Feuchtigkeit, der Stelle im Mauerwerk, steigt oder sinkt der
Verdunstungsgrad und somit die Abkühlung. Diese sich
ergebenden Temperaturunterschiede am zu untersuchenden
Mauerwerk werden mit einer Infrarot Kamera sichtbar
dargestellt, ohne das eine Zerstörung durch Probebohrungen
oder Mauerwerksproben durchgeführt werden muss.
Das linke Bild zeigte eine feuchte Stelle an der Wand.
Am Betonboden ist weiter nichts zu sehen. Das rechte Bild
zeigt das dazu gehörende IR- Bild. Deutlich ist auf dem
Betonboden ein feuchter Fleck zu erkennen.
Die Untersuchung von Leckagen an Fußbodenheizungen ist ebenfalls
zerstörungsfrei möglich.
Bild 7
Bild 7 zeigt eine Aufnahme einer Fußbodenheizung. Die Fußbodenheizung liegt im Estrich, als
Fußbodenbelag wurden Fliesen verwendet. Deutlich ist eine Leckage zu erkennen.
Ein weiterer Einsatzbereich ist die Untersuchung von Schimmelpilz Bildung in
Gebäuden. In Verbindung mit Feuchte- und Temperaturmessungen im Außen- und
Innenbereich lassen sich die Voraussetzungen für eine Schimmelpilz Bildung
zuverlässig feststellen. Dadurch können Rückschlüsse über die Entstehung des
Schimmelpilzes gezogen werden ob es sich um einen Baumangel handelt oder
Nutzerbezogenes Fehlverhalten durch zu geringes Raumlüften.
Bild 8
Bild 8 zeigt Teilbereiche einer Aussenwand von einem Gebäude aus den 1960er Jahren ohne
Wärmeisolierung. Am Anschluß der Ziegelmauerwand zur Betondecke ist eine starke Abkühlung
erkennbar. Dies kann auf eine schlecht oder gar nicht nach aussen isolierte Betondecke hinweisen.
Zum Zeitpunkt der Messung herrschte eine Aussentemperatur von -5°C und eine
Innenraumtemperatur von +21°C.
Dies ergibt bei einem Temperaturfaktur nach DIN 4108 von 0,7 eine Taupunkttemperatur von
13,2°C.Bei einer Luftfeuchtigkeit von rund 50% ist die Luft gesättigt und es legt sich Feuchtigkeit an
dieser Stelle der Wand/ Decke ab, die dann zur Schimmelbildung führen kann.
Im Bild8 ist die Wand/ Deckentemperatur bei 10,8°C (Sp3) also um 2,4 Kelvin unterhalb der
Taupunkttemperatur, dies kann in Verbindung mit der Überschreitung der Luftfeuchtigkeit zu
Schimmelpilz Bildung führen.
In Abhängigkeit mit der Raumluftfeuchte kann es hier zu Schimmelbildung durch die
schlechte bzw. fehlende Isolierung kommen.
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