Grundlagen der Thermographie

Thermische Auflösung von Infrarotkameras

Ein Maß für die Rauschfreiheit eines Infrarotbildes ist der NETD-Wert (Noise Equivalent Temperature Difference). Er wird bei einer Temperatur von 30°C angegeben. Die Rauschfreiheit des Bildes ist für das Auge des Betrachters entscheidend. Diese hängt  auch vom gewählten Temperaturbereich ab, ein NETD-Wert von 1/100 des dargestellten Temperaturintervalls muss erreicht werden. In der Bauthermografie wird üblicherweise ein Temperaturintervall, meist rechts im Bild durch eine Temperaturskala in °C, dargestellt. Ihr Temperaturintervall beträgt meist 5- 10K (Differenz der Temperatur in °C). Achtung: Bei kurz- oder mittelwelligen Infrarotgeräten, die meist günstig angeboten werden, werden die NETD-Werte nicht korrekt angegeben. Gerade bei kurz- und mittelwelligen Geräten steigt der NETD-Wert bei Verringerung der Objekttemperatur erheblich an. Gerade low-cost Geräte besitzen diese Eigenschaft. Bei einer Gebäudethermografie macht sich dieses bei einer niedrigen Außentemperatur, welches ja erstrebenswert ist, durch ein verrauschtes Bild erkennbar.

Geometrische Auflösung

Die geometrische Auflösung ergibt sich aus der Zahl der Bildpunkte und hat einen erheblichen Einfluss auf die erzielte Bildqualität. Um eine wirkliche Temperatur zu messen muss ein bestimmter Abstand vom Messobjekt eingehalten werden. Dieser ergibt sich aus dem sog. HFOV und dem VFOV. Soll z.B. ein Fensterrahmen thermografiert und bewertet werden, so kann dieses nicht aus großer Entfernung erfolgen, da die Temperaturen ansonsten fehlerhaft ermittelt werden. Im Bereich der Elektrothermografie spielt dieses eine besonders entscheidende Rolle. Je nach verwendeter Optik, ob Weitwinkel, Tele, sind bestimmte Abstände vom Messobjekt einzuhalten. Das Fazit ist, dass eine thermografische Untersuchung eines Gebäudes mit einer Infrarotkamera geringerer Auflösung bei Nichteinhaltung der Abstände zu fehlerhaften Messergebnissen führt. Bei der Elektrothermografie führt ein fehlerhafter Messabstand dazu, dass hot-spots, also Gefahrensituationen, mit großer Wahrscheinlichkeit als in Ordnung eingestuft werden.

Bei dem von uns verwendeten Messsystem handelt es sich um ein Langwellensystem im Bereich von 8-12µm. Dies hat den Vorteil, dass niedrige Temperaturen genau gemessen werden können, z.B. besitzt ein Körper mit -18°C Oberflächentemperatur ein Strahlenmaximum von 11,4µm. Bei rot glühendem Eisen liegt das Strahlenmaximum bei 3,3µm. Somit wird deutlich, dass z.B. bei einer glühenden Herdplatte die Wärme die Strahlung kurzwelliger ist und mehr an das sichtbare Licht angrenzt.