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Thermografie-Prüfanlagen ThermoSpector
Abbildung Funktionsprinzip
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Funktionsprinzip
Die Thermografie basiert auf dem Prinzip, Defekte und Inhomogenitäten über die Wärmeausbreitung im Bauteil oder an Fügeverbindungen zu erkennen.
Hierfür wird entweder bei der aktiven Thermografie ein thermisches Ungleichgewicht durch Anregung von außen erzeugt, z. B. durch Blitzlampen oder Anlegen elektrischer Spannung zur Prüfung von Elektronik. Defekte in Bauteilen oder Verbindungen stören die Wärmeausbreitung, wodurch sich der Wärmefluss im Bauteil verändert. Da sich Wärme in vielen technisch relevanten Materialien (z. B. Metalle, Kohlefaserwerkstoffe) mit sehr hoher Geschwindigkeit ausbreitet, sind zur Analyse Aufnahmen mit hoher Bildfrequenz sowie eine leistungsfähige Datenverarbeitung und Auswertealgorithmik notwendig.
Ferner ist für die Wärmefluss-Thermografie die Auswahl einer geeigneten Anregungstechnik wichtig, die auf die Materialeigenschaften des Prüflings und die betrieblichen Anforderungen abgestimmt sein muss. Die Anregung kann z. B. durch Blitzlampen, Halogenlampen, LED-Arrays oder Laser erfolgen, durch Heiß- und Kaltluft, durch Anlegen von Betriebsspannung, Induktions- und Wirbelströmen oder Ultraschallwellen.
Die Wärmeabstrahlung des Prüflings in Form von für den Menschen unsichtbarer Infrarotstrahlung wird mit Hilfe spezieller Infrarotkameras als Videosequenz mit typischen Auflösungen im Millisekunden- und Millikelvin-Bereich erfasst und von der Software ausgewertet.
Beispielsweise wird für die Schweißnahtprüfung ein Wärmefluss durch die Wärmeeinbringung von einer Seite erzeugt und mit Infrarotaufnahme von der anderen Seite überprüft. Bei einer fehlerfreien Schweißnaht besteht an jeder Stelle eine feste Verbindung zwischen den beiden verschweißten Teilen mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, dagegen sinkt an Defektstellen die Wärmeleitfähigkeit ab. So lassen sich durch die Analyse von Wärmebildsequenzen Defektstellen in Schweißnähten finden und klassifizieren.