Thermografie binnen de elektrotechniek: verdere uitleg en tips

Hieronder wordt in drie zinnen het begrip emissiewaarde uitgelegd. Probeer hiervan de essentie te begrijpen, dit is fundamenteel voor de interpretatie van thermogrammen.

  1. Een infraroodcamera registreert domweg alle ir straling die op de detector komt!
  2. De totale ir-emissie van een object is de optelsom van de eigen straling van het object, de straling die door het object wordt gereflecteerd en de ir-straling die door een object heen gaat.
  3. In het algemeen kan gesteld worden dat de temperatuur wordt bepaald door de eigen ir-straling van een object. De gereflecteerde straling en de ir-straling die door een object heengaan (transmissie) beïnvloeden de meetwaarden voor de ir-camera.

Emissiewaarde

U begrijpt dus nu hopelijk dat bij iedere infraroodopname de emissiewaarde moet worden vermeld. Ook de achtergrondstraling is belangrijk, want deze geeft aan hoeveel ir straling er geflecteerd wordt. Koude- of warmtebronnen die geflecteerd kunnen worden, zijn altijd voldoende aanwezig. Loop gewoon eens door uw bedrijf en kijk eens hoeveel warmtebronnen er zijn. Wist u dat een heldere hemel al snel kouder is dan -60°C? Of  Hoe lager de emissiewaarde van het materiaal, des te belangrijker de achtergrondstraling wordt. Typische materialen met een lage emissiewaarde zijn bijvoorbeeld koper en aluminium. Als voor een inspectie een goedkopere camera is gebruikt, zorg dan dat u weet of dit instrument in staat is voor iedere meting de emissiewaarde en achtergrondstraling te corrigeren.

Transmissie

Transmissie van materialen is een zeer moeilijke materie. Fabrikanten van relais, automaten en thermische beveiligingen geven de transmissiewaarde van de behuizingen niet op. De ir-camera registreert dus de eigen straling van het object plus de ir-straling van de achterliggende componenten die door de behuizing heengaat (transmissie). Per saldo zal de ir-camera een hogere temperatuur aangeven dan de werkelijke temperatuur van het object.

Indien u zelf in het bezit van een infraroodcamera bent, is dit een leuke proef. Neem een normaal belast thermisch pakket. Controleer de meetwaarde van de camera door de temperatuur met een goed thermokoppel te meten. Doe dit bij enkele componenten die dissiperen en een kunststof behuizing hebben. U zult versteld staan van de resultaten.

Indien u belangrijke componenten moet monitoren, overweeg eens het gebruik van Thermolabels. Deze warmtegevoelige labels kennen de hierboven beschreven problematiek niet. Ze registreren 24 uur per dag de temperatuur en laten dus altijd de hoogst bereikte temperatuur in het verleden zien.

Detector resolutie

Een metafoor ter illustratie: Als we met een jachtgeweer op een mug schieten, vliegt de meeste hagel er langs.
Laten we beginnen met de opmerking dat de meeste software in staat is de mooiste kleurenplaatjes te maken door middel van extrapolatie en middeling van de meetwaarden.
Een mooi thermogram zegt dus niets over de kwaliteit van de resolutie van de detector. Neem een 2,5 kwadraat ader. Als de kleinst te meten eenheid 3 bij 3 millimeter is en u positioneert exact in het midden, dan wordt er altijd een stuk van de achtergrond gemeten. De meetwaarde is per saldo fout. Indien er kleine kwadraturen worden gemeten, eis dan dat er een infraroodcamera wordt gebruikt met een detector die minimaal 320 bij 240 meetpunten heeft!

Hieronder twee identieke thermogrammen. We hebben bij het tweede (onderste) thermogram de parameters veranderd. Bekijk de schaal maar.
M.a.w. wij kunnen iedere temperatuur maken die we zelf willen. Zonder presentatie van de parameters kunt u dus niet de juistheid van de meting toetsen.

thermogrammen

Meer over thermografie in de elektrotechniek