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Die Wärmebildtechnik beruht auf der Nutzung der Infrarotenergie, die von allen Objekten abgestrahlt wird, und hat zur Entwicklung Hunderter von Anwendungen geführt. Die Anfänge der Technologie lassen sich bis in die 1950er Jahre zurückverfolgen, als es um Verteidigungs- und Militäranwendungen ging, doch mittlerweile ist die Thermografie auch im täglichen Leben präsent.

Durch die Entstehung und Ausbreitung der COVID-19-Pandemie rückten Wärmebildgeräte weltweit in die Schlagzeilen und berührten das Leben der Menschen. Die Wärmebildsysteme sind in der Lage, die Oberflächentemperatur der Haut genau zu messen, ohne dass man sich der zu untersuchenden Person physisch nähern muss.

Die Wärmebildtechnik hat aber auch andere praktische Anwendungsbereiche, darunter Sicherheitssysteme, Diagnosegeräte und Geräte für das Internet der Dinge. Sie eignen sich ideal zur Erkennung von Luftqualität, Gaslecks, überlasteten Stromkreisen und vielem mehr. Sie werden im Bereich der öffentlichen Sicherheit bei der polizeilichen Überwachung, der Brandbekämpfung, bei Such- und Rettungsaktionen, in der Seeschifffahrt, bei der Sicherheit im Straßenverkehr usw. eingesetzt. Und wer schaut nicht gebannt auf den Fernsehbildschirm, wenn in den Nachrichten gezeigt wird, wie eine Wärmebildkamera aus einem Polizeihubschrauber die Wärmeabstrahlung von flüchtigen Verbrechern aufspürt?

In diesem Beitrag befassen wir uns mit Wärmebildprodukten von FLIR, Fluke und Amphenol.

Wärmeortung, vorbeugende Wartung, Hauttemperaturen

Forward looking Infrared-Wärmebildsensoren (FLIR) werden zu entscheidenden Komponenten in vielen hochmodernen Technologien, z. B. in der Fertigung, der Robotik, der Medizintechnik und bei Einzelgeräten zur Wärmeüberwachung.

Mit Geräten wie den Mikro-Wärmebildkameramodulen Lepton 3.0 und 3.5 von FLIR lassen sich thermische Unterschiede mit höherer Auflösung und Empfindlichkeit erkennen als mit früheren Generationen. Die Mikro-Wärmebildkameramodule Lepton 3.0 und 3.5 arbeiten mit den gleichen ungekühlten Focal-Plane-Arrays (FPA) mit einer Größe von 160 x 120 Pixeln und 12 Mikrometern, wobei das Modell Lepton 3.5 jetzt über eine kalibrierte radiometrische Ausgabe über das gesamte 19.200-Pixel-Array verfügt. Das Lepton 3.5 bietet darüber hinaus einen auf +400°C erweiterten Dynamikbereich und erreicht damit eine noch größere Flexibilität für anspruchsvolle Anwendungen. Beide Module sind kleiner als ein 10-Cent-Stück und verfügen über einen CCI (I²C-ähnlichen) Steueranschluss und Video über eine serielle Peripherieschnittstelle (SPI) für Videodaten. Die Module sind wichtige Bauelemente für Anwendungen im Automobilbereich, in der Robotik, in intelligenten Gebäuden und Smart Cities, in Augmented- und Virtual-Reality-Produkten sowie in Geräten für das Internet der Dinge.

Mit den Fluke TiSx5+ Wärmebildkameras macht Projektmanagement richtig Spaß. Die Kameras sind tragbare Point-and-Click-Geräte, die sich ideal für die mechanische Inspektion und vorbeugende Wartung eignen. Mit ihren hochauflösenden Darstellungen auf 3,5-Zoll-VGA-Touchscreen-LCD-Displays können sie mögliche elektrische und mechanische Temperaturprobleme schneller erkennen. Die Modelle TiS55+ und TiS75+ verfügen über integrierte Assistenten, mit denen Informationen in gespeicherte Bilder eingebettet werden können. Tausende von Bildern können auf dem Gerät organisiert und in Echtzeit gemeinsam genutzt werden. Mehrfachmessungen können über Wi-Fi-Upload und kostenlosen Speicherplatz für bis zu 5 GB in der Fluke-eigenen Speicher-Cloud abgelegt werden. Die Kameras bieten eine 60-sekündige Sprachnotiz pro Bild, IR-PhotoNotes und Asset-Tagging. Sie sind robust, wasser- und staubdicht und können einen Fall aus 2 m Höhe überstehen.

Während der Pandemie ist Ihnen vielleicht das Amphenol Advanced Sensors TSCAN-750 Temperature Scanning Entry System oder ein ähnliches System begegnet. Dieses System kombiniert einen IR-Temperatursensor mit vollständiger oder teilweiser Gesichtserkennung durch künstliche Intelligenz, selbst wenn eine Person eine Mund-Nase-Maske trägt. Der Benutzer stellt sich einfach vor den TSCAN-750, und innerhalb einer Sekunde werden seine Körpertemperatur und seine Identität automatisch erfasst. Überschreitet die Körpertemperatur einen normalen Wert, ertönt ein Alarm, und der Durchgang wird verweigert. Bis zu 50.000 Identitäten können in einer Gesichtserkennungsbibliothek gespeichert werden. Das Gerät ist jedoch nicht für raue Umgebungen geeignet und sollte daher in Innenräumen eingesetzt werden.

Fazit

Die Wärmebildtechnik wurde in den 1950er Jahren für militärische und verteidigungstechnische Anwendungen entwickelt. Heute ist sie praktisch überall zu finden. So können wir beispielsweise sehr einfach unsere Hauttemperatur aus der Ferne messen lassen, die Leistung von Heizung, Lüftung und Klimaanlagen überprüfen oder mit einer Infrarot-App ein Wärmebild-Selfie für Instagram machen – und die Liste der Anwendungen wächst ständig.