Thermografie in Forschung und Entwicklung
Messen, was andere Sensoren nicht erfassen
In der Forschung reicht ein Messwert an einem Punkt oft nicht aus. Thermische Verteilungen, Temperaturgradienten, transiente Prozesse und Materialreaktionen lassen sich nur flächig und berührungslos erfassen. Wärmebildkameras liefern vollständige thermische Abbilder eines Objekts oder Prozesses, als Einzelthermogramm oder als radiometrisches Video mit hoher Bildrate.
Die Infrarotkamera setzt bereits beim ersten Temperaturanstieg an, lange bevor Thermoelemente oder Pyrometer überhaupt reagieren.
Berührungslos und nicht invasiv
Kein Kontakt mit dem Prüfobjekt, kein Einfluss auf das Messergebnis. Ideal für empfindliche Proben, bewegte Objekte, biologische Systeme oder extreme Temperaturbereiche.
Quantitativ und reproduzierbar
Mit kalibrierten Kameras und korrekter Emissivitätskorrektur liefert Thermografie absolute Temperaturwerte, die dokumentierbar, vergleichbar und in wissenschaftlichen Publikationen zitierfähig sind.
Hochdynamisch und schnell
Gekühlte Hochleistungskameras (InSb, MCT) erfassen thermische Ereignisse mit mehreren hundert Bildern pro Sekunde, ideal für transiente Prozesse, Stoßvorgänge, Crashversuche oder schnelle Materialreaktionen.
Einsatzfelder der Infrarot-Thermografie in F&E
Materialcharakterisierung und Werkstoffprüfung
Thermische Diffusivität, Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität lassen sich mit aktiven Thermografieverfahren bestimmen. Delaminierungen, Einschlüsse und Fehlstellen in Verbundwerkstoffen werden flächig sichtbar, ohne das Material zu zerstören. Geeignet für CFK, GFK, Keramik und Metallverbunde.
Strömungsmechanik und Aerodynamik
Thermografie macht Strömungsablösungen, Grenzschichtübergänge und Wärmeübergangskoeffizienten auf Oberflächen sichtbar. In Windkanalversuchen ist sie ein etabliertes, berührungsloses Messverfahren mit hoher räumlicher Auflösung.
Elektronikentwicklung und Bauteiltest
Während der Entwicklung von Leiterplatten, Halbleitern und Leistungselektronik zeigt die Mikrothermografie thermische Hotspots, Wärmepfade und Kühlleistung direkt unter Betriebslast. Berührungslos, ohne Beeinflussung der Schaltung.
Füge- und Schweißtechnik
Wärmeverteilung, Abkühlkurven und Wärmeeintrag bei Schweiß-, Löt- und Klebeprozessen lassen sich thermografisch analysieren und mit Simulationsdaten vergleichen.
Biomechanik und Medizintechnik
In der Forschung an biologischen Systemen oder medizinischen Implantaten liefert Thermografie berührungslose Temperaturverteilungen ohne Einfluss auf das Messobjekt.
Fahrzeugtechnik und Motorsport
Wärmeentwicklung an Bremsen, Reifen, Motorkomponenten und Karosserieteilen unter realen Betriebsbedingungen, auch bei Hochgeschwindigkeitsversuchen und Crashprüfungen.
Die richtige Kamera für Ihre Forschungsaufgabe
| Anforderung | Empfholender Kameratyp |
|---|---|
| Höchste Auflösung und Empfindlichkeit | Gekühlte InSb oder MCT Kamera |
| Schnelle transiente Prozesse | Gekühlte Kamera mit hoher Bildrate |
| Standardmessaufgaben im Labor | Ungekühlte Mikrobolometer Kamera |
| Gasdetektion und spezifische Wellenlängen | Gekühlte Kamera mit Bandpassfilter |
| Kompakt und mobil | FLIR E- oder T-Serie |
Wir helfen Ihnen bei der Auswahl der richtigen Wärmebildkamera für Ihre konkrete Messaufgabe, bevor Sie investieren. Gekühlte oder ungekühlte Systeme, Standardauflösung oder Hochgeschwindigkeit, wir kennen die Unterschiede aus der Praxis.
Projekte aus der Praxis
Entdecken Sie Praxisberichte, Antworten auf häufige Fragen sowie vertiefende Informationen rund um Thermografie, Infrarotmesstechnik und deren Anwendung.
Haben Sie eine Messaufgabe, für die Sie die richtige Kamera oder Unterstützung suchen?
Häufig gestellte Fragen
Was Forscher und Entwickler vor der Messkampagne fragen.
Was ist der Unterschied zwischen gekühlten und ungekühlten Wärmebildkameras?
Gekühlte Kameras (InSb, MCT) verfügen über einen kryogenik gekühlten Detektor und erreichen eine Temperatursensitivität von unter 20 mK. Sie sind ideal für hochdynamische Prozesse, Lock-in-Thermografie und Messaufgaben mit höchsten Genauigkeitsanforderungen. Ungekühlte Mikrobolometer-Kameras sind kompakter, wartungsärmer und kostengünstiger, mit einer Sensitivität von typischerweise 50 bis 80 mK. Für die meisten Standardmessaufgaben in F&E reichen sie vollständig aus.
Kann ich die Thermografie-Ergebnisse für DFG- oder EU-Projektberichte verwenden?
Ja. Unsere Messberichte enthalten alle für Drittmittelberichte notwendigen Angaben: Messgerät und Modell, Kalibrierstatus mit Zertifikatsnummer, angewandte Messmethode, Randbedingungen wie Emissionsgrad und Umgebungstemperatur sowie Messunsicherheit. Die Berichte erfüllen die Anforderungen von DFG, BMBF und EU-Rahmenprogrammen und können direkt in Projektberichte übernommen werden.
Bieten Sie Messleihe oder Unterstützung bei Messkampagnen vor Ort an?
Ja. Für kurze Messkampagnen von 1 bis 5 Tagen stellen wir das Messsystem inklusive kalibrierter Infrarotkamera, Auswertungssoftware und fachkundiger Begleitung bereit. Für längere Forschungsprojekte beraten wir bei der Beschaffung eines eigenen Systems und der Schulung Ihrer Mitarbeitenden nach DIN EN ISO 9712.
Können Infrarotdaten und Thermogramme in wissenschaftlichen Publikationen verwendet werden?
Ja, wenn die Thermogramme korrekt dokumentiert sind: kalibrierte Farbskala mit Temperaturangabe, Emissionsgrad des Messobjekts, Kameramodell und Kalibrierstatus. Wir liefern alle Abbildungen in druckfähiger Auflösung (300 dpi, skalierbar) mit standardisierten Farbskalen und vollständigen Messprotokollen.
Wie viele Bilder pro Sekunde brauche ich für mein Thermografie-Experiment?
Faustregel: Die Bildrate sollte mindestens 5-mal höher sein als die charakteristische Änderungsrate Ihres thermischen Prozesses. Für langsame Wärmeübergänge im Sekundenbereich reichen 25 Hz. Für Schweißnähte oder Schlagvorgänge werden 100 bis 1.000 Hz benötigt. Für Explosionen oder Schockwellen sind Hochgeschwindigkeitskameras über 10.000 Hz erforderlich. Wir helfen bei der Anforderungsanalyse und Kameraauswahl.
Kann ich mit einer Infrarotkamera durch Glas messen?
Standard-Silikatglas ist für langwellige Infrarotstrahlung (8 bis 14 µm) nahezu undurchlässig. Sie messen dann die Glastemperatur, nicht das dahinterliegende Objekt. Für Messungen durch Fenster werden Germanium- oder Zinksulfid-Sichtfenster benötigt. Im kurzwelligen Infrarot (1 bis 5 µm) sind bestimmte Glastypen teiltransparent, hier sind Kurz- oder Mittelwellenkameras erforderlich. Wir beraten Sie bei der Auswahl des richtigen Fenstermaterials.