Was ist Wärmebildtechnik? Was ist Infrarot-Bildgebung? Wärmebildsensoren werden im Allgemeinen mit Begriffen wie Wärmekamera, Temperaturkamera, Wärmebildkamera, Infrarotkamera, Wärmesignaturkamera und sogar Wärmebildsensor bezeichnet. In diesem Beitrag bezeichnen wir diese Art der Bildgebung als Infrarot- oder Wärmebildaufnahme. Alle Objekte (oberhalb des absoluten Nullpunkts) strahlen in Abhängigkeit von ihrer Temperatur Infrarotenergie ab. Die Schwingungen von Atomen und Molekülen erzeugen Infrarotenergie. Je höher die Temperatur eines Objekts ist, desto schneller bewegen sich seine Moleküle und Atome. Diese Bewegung wird als Infrarotstrahlung abgestrahlt, die unsere Augen nicht sehen, aber unsere Haut spüren kann (als Wärme). Bei der Wärmebildtechnik werden spezielle Infrarotkamerasensoren eingesetzt, um ein für das bloße Auge unsichtbares Lichtspektrum zu beleuchten. Wärmeenergie ist für das bloße Auge unsichtbar und wirkt auf unterschiedliche Weise: Es kann emittiert, absorbiert oder reflektiert werden. Infrarot kann nicht durch Objekte hindurchsehen, kann aber Unterschiede in der abgestrahlten Wärmeenergie zwischen Materialien erkennen. Dies wird als Wärmebrücke oder Wärmeübertragung bezeichnet. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Wärmebildkameras präzise, berührungslose Temperaturmessgeräte sind.
Wie funktioniert die Wärmebildtechnik? Die von einer Szene ausgehende Infrarotstrahlung wird auf einen Infrarotsensor fokussiert. Von dort wird es in das sichtbare Lichtspektrum umgewandelt, das unsere Augen sehen können. Daher können Wärmebilder unterschiedlich aussehen, je nachdem, wie das Wärmebild im sichtbaren Spektrum wiedergegeben wird. Die verschiedenen Arten der Farbwiedergabe werden in einer Farbpalette dargestellt. Typische Optionen für die Farbpalette sind schwarz-heiß, weiß-heiß, Fusion und Eisenbogen.
Welche Auflösung der Infrarotkamera (Wärmebildkamera) sollte ich wählen (640 vs. 336)? Wärmebild-Drohnenkameras gibt es in einer Vielzahl von Ausführungen, aber die beliebtesten sind die DJI Zenmuse H20T und die Flir Vue TZ20. Diese Kameras haben eine Auflösung von 640×512 Pixeln. Welche Auflösung Sie benötigen, hängt von Ihrem Anwendungsfall ab. 640×512 ist die fortschrittlichste und modernste Auflösung, deren Hauptvorteile eine hohe Bildqualität und ein großes Sichtfeld sind.
Was ist der Vorteil einer Bildwiederholfrequenz von 30 Hz? Die Bildwiederholfrequenz bezieht sich auf die Häufigkeit, mit der das Bild auf dem Bildschirm aufgefrischt wird. Je höher die Aktualisierungsrate ist, desto weniger Unschärfe gibt es im Video. 9 Hz bedeutet, dass das Wärmebild neunmal pro Sekunde aktualisiert wird, im Vergleich zu 30 Hz, bei der es 30-mal pro Sekunde aktualisiert wird. Die 9 Hz reichen für die meisten Inspektionszwecke aus, da Wärmebilder erfasst werden, die dann analysiert werden, um nach Fehlern oder Anomalien zu suchen. Mit einer 30-Hz-Aktualisierung ist es einfacher, Bewegungen auf dem Bildschirm zu verfolgen, weshalb sie sich ideal für Such- und Rettungsanwendungen (SAR) eignet. Rettungsteams haben nicht nur bessere Chancen, jemanden zu finden, sondern zeichnen in der Regel auch Videos des gesamten Einsatzes auf, die sie sich anschließend noch einmal ansehen, um festzustellen, ob sie etwas übersehen haben. Sowohl die TZ20 als auch die H20T verfügen über eine Bildwiederholfrequenz von 30 Hz, um eine effiziente und gleichmäßige Videoauffrischung in bestmöglicher Qualität zu gewährleisten.
Was ist der Emissionsgrad bei der Infrarotbildgebung? Der Emissionsgrad ist die Effizienz, mit der ein Objekt seine Wärmeenergie abgibt. Zu den Faktoren, die den Emissionsgrad beeinflussen, gehören die Art der Oberfläche, die Luftfeuchtigkeit, die atmosphärische Temperatur und der Wind. Diese zusätzlichen Faktoren sollten erfasst und bei den Messungen berücksichtigt werden. Zu den Objekten mit hohem Emissionsgrad gehören Menschen, Tiere, Beton, Bäume und Felsen. Beispiele für Objekte mit niedrigem Emissionsgrad sind glänzende Metalle wie Aluminiumfolie und poliertes Silber.
Was sind Isothermen? Isothermen heben voreingestellte Temperaturbereiche hervor. Wenn also eine bestimmte Temperatur erkannt wird, hebt sich diese hervor und wird in der Regel in Orange angezeigt.
Wie wirken sich die Umgebungsbedingungen auf die Infrarotbildgebung aus? / Wann ist der beste Zeitpunkt für den Einsatz einer Wärmebilddrohne? Die Menge an Wärmeenergie in einer Szene hat einen direkten Einfluss auf das Wärmebild. In der Regel wird die Menge der Infrarotenergie dem Tageszyklus, der Sonneneinstrahlung und dem Wärmeübergang zugeschrieben. Der Tageszyklus ist die tägliche Erwärmung und Abkühlung der Erdoberfläche durch die Sonne. Wenn eine Szene mehr Sonnenstrahlung absorbiert, verringern sich die Temperaturunterschiede zwischen den Objekten. Wenn schließlich zwei verschiedene Objekte in einer Szene nicht mehr zu unterscheiden sind, spricht man von thermischen Übergängen. In Anbetracht dieser Faktoren sind die Bedingungen am frühen Morgen oder am späten Abend ideal.
Kann Infrarot durch Glas sehen? Drohnen-Wärmebildkameras arbeiten in der Regel mit mittel- und langwelliger Infrarotstrahlung, die Glas nicht durchdringen kann und Infrarotstrahlung in der Regel reflektiert. Aus diesem Grund sind die Linsen von Wärmebildkameras in der Regel aus Germanium gefertigt, das die Infrarotstrahlung leicht durchdringen kann.
Welche Farbpalette ist für Wärmebilder am besten geeignet? Weiß und Schwarz sind bei Such- und Rettungseinsätzen mit Abstand am beliebtesten. Das Objekt in der Szene, das die meiste Strahlung abgibt, ist weiß und das Objekt, das am wenigsten Strahlung abgibt, ist schwarz oder umgekehrt. Alles, was dazwischen liegt, wird in einem anderen Grauton dargestellt. Die Paletten Weiß heiß und Schwarz heiß werden für Such- und Rettungseinsätze empfohlen, da die Palette die Objekte in der Szene mit dem größten Temperaturunterschied hervorhebt. Fusion und Ironbow sind ideal für Dächer, Sonnenkollektoren und elektrische Geräte im Freien. Die Farbpaletten Lava und Arktis heben kontrastreiche Farben nebeneinander hervor. Diese Paletten funktionieren am besten, wenn es einen hohen Kontrast zwischen Objekten gibt.
Welche Drohnen eignen sich am besten für die Wärmebildinspektion? Welche Drohnen eignen sich am besten für kommerzielle Inspektionen? (Aktualisiert für 2021) Eine großartige Einstiegsdrohne in die Welt der Infrarotaufnahmen aus der Luft ist die DJI Mavic 2 Enterprise Dual. Die Mavic 2 Enterprise Dual verfügt über ein duales Kamerasystem mit einer optischen 4k-Kamera – und einem Wärmesensor mit geringerer Auflösung. Ein weiterer Vorteil der Mavic Enterprise Plattform ist das modulare Zubehör (Lautsprecher, Scheinwerfer, Beacon). Es ist wichtig zu wissen, dass der FLIR-Wärmesensor in der Mavic 2 Enterprise eine ziemlich niedrige Auflösung hat, was bedeutet, dass man niedrig fliegen muss, um genaue Temperaturdaten zu erhalten.
Wenn Sie eine kompakte Drohne mit höherer Bildauflösung suchen, wäre die DJI Mavic 2 Enterprise Advanced eine Steigerung zur Dual. Es hat eine höhere Bildauflösung (640×512 @ 30hz), um eine klarere Bildqualität zu liefern. Es ist der gleiche Formfaktor wie der Dual (kompakt und faltbar), aber mit verbessertem Wärmebild.
Der nächste Schritt wäre die DJI Matrice 300 RTK. Die DJI Matrice 300 hat eine Übertragungsreichweite von 9,3 Meilen, eine Flugzeit von 55 Minuten, eine 6-fache Richtungssensorik und ist nach IP45 gegen Wasser und Staub geschützt. Die Matrice 300 RTK ist eine robuste Drohne für raue Umgebungen und verfügt über die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit, die Sie bei Ihrer Arbeit benötigen. Was die M300 zu einer noch besseren Drohne macht, ist die Kameranutzlast, die mit ihr geliefert werden kann. Diese Kamera ist die DJI Zenmuse H20T. Die H20T hat 4 Sensoren in einem Kameragehäuse. Es gibt einen Laserentfernungsmesser, einen Weitwinkel, einen Zoom und eine Wärmebildkamera.
Was ist die beste Wärmebildkamera für Drohnen? Die beste Drohnen-Wärmebildkamera hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab. Wenn Sie Inspektionen durchführen oder nach Personen suchen möchten, bietet die DJI Zenmuse XT2 die erforderlichen Konfigurationen für den gewünschten Anwendungsfall. Die DJI Zenmuse H20T ist mit der DJI Matrice 300 RTK kompatibel. Wenn der Auftrag Infrarot-Gasbilder erfordert, ist ein gekühlter Thermalkern erforderlich. Die Workswell GIS 320 Wärmebildkamera ist aufgrund ihrer kompakten Größe eine gute Wahl. Die GIS 320 benötigt jedoch einen eigenen Gimbal und muss in die Drohne, an der sie befestigt wird, integriert werden.
Kann man mit einer Wärmebildkamera Gase sehen? Dieses Konzept wird gemeinhin als Optical Gas Imaging (OGI) bezeichnet. Bei diesem Verfahren werden spektrale Filter und verschiedene Sensoroptimierungen eingesetzt, z. B. die Kühlung des Wärmesensors, um die Absorptions- und Emissionseigenschaften verschiedener Gasverbindungen zu erkennen. Auf dem resultierenden Bild sehen entweichende Gase wie Rauch vor einem kontrastreichen Hintergrund aus. Das Video kann in Echtzeit angezeigt und in der Kamera zur Nachverfolgung, Archivierung und Berichterstattung aufgezeichnet werden. Auch hier ist die Workswell GIS 320 Wärmebildkamera aufgrund ihrer kompakten Größe eine hervorragende Wahl.
Wie werden Wärmebild-/Infrarotdrohnen bei der Brandbekämpfung eingesetzt? Die Feuerwehren setzen schon seit einiger Zeit tragbare Wärmebildkameras ein. Mit Wärmebilddrohnen können die Einsatzkräfte einen Live-Stream von Gebäude-, Wald- und Flächenbränden von oben erhalten, da sie durch den Rauch hindurch sehen können. Bei Wald- und Flächenbränden ist es für die Planung von Brandbekämpfungsmaßnahmen von entscheidender Bedeutung, durch den Rauch hindurch den Rand des Feuers zu erkennen, ganz zu schweigen von der Identifizierung schwelender Brandherde, die aufflammen können. Bei Gebäudebränden können Thermodrohnen wertvolle Informationen über die Unversehrtheit der Dächer liefern, die den Einsatzkräften am Boden wertvolle Informationen über die Durchbrandsrate und die Fließwege des Feuers liefern. Weitere Informationen darüber, wie Feuerwehren Infrarot-Drohnen einsetzen, finden Sie in unserer Infografik über Drohnen zur Brandbekämpfung.
Wie können Drohnen für Dachinspektionen eingesetzt werden? Die Technologie der Fernerkundung aus der Luft ermöglicht dem Inspektionspersonal gründlichere, häufigere, sicherere und effizientere Inspektionen. Mit Infrarotkameras ausgestattete Drohnen können Unregelmäßigkeiten in der Dämmung und Wasseransammlungen aufspüren. Mit einer Zoom-Kamera-Drohne können Inspektoren Probleme visuell erkennen, ohne selbst vor Ort sein zu müssen. Dies bedeutet mehr Effizienz für den Inspektor und liefert dem Kunden bessere Daten.
