Anwendung sowie Bewertung der LCT/TLC - Lehrstuhl ...

5.3 Folien Kalibrierung
Versuchsdurchführung
Für eine korrekte Temperaturzuweisung entsprechend der Folienfärbung ist eine Kalibrie-
rung nach dem in 3.5 beschrieben System nötig.
Dabei wurde darauf geachtet, mit möglichst nahen Versuchsrandbedingungen zu kalibrieren.
Das heißt, die Folie wurde im selben Kamera- und Beleuchtungswinkel zum späteren Ver-
such angeordnet.
Es erwies sich als äußerst schwer, eine homogene Erwärmung der gesamten Folie auf die
exakten Farbumschlagpunkte herzustellen. Aus diesem Grund wurde die Folie vor der Kalib-
rierung auf Temperaturen außerhalb der reaktiven Bandbreite erwärmt (ca.50°C) und die
Kalibrierbilder während der Abkühlung aufgenommen. Um Erwärmung und Abkühlung über
die kalibrierte Folienfläche (d= 6,5 cm) möglichst homogen zu gestalten, wurde die Folie mit-
tig auf eine runde Aluplatte geklebt. Diese wurde bei den Bildaufnahmen für möglichst gerin-
ge Wärmeübergänge auf einen Styroporblock gelegt (Abb. 7.7). Somit konnte die Abkühlung
der Folie verlangsamt werden und ermöglichte Bildaufzeichnungen in Abständen von etwa
0,5 Kelvin. In einer Abkühlphase war es möglich, etwa 30 Bilder mit entsprechenden Tempe-
raturen aufzunehmen. Ein Beispiel ist unter Abb. 7.8 zu finden.
Die Temperatur zu den entsprechenden Bildern wurde mit einem Pyrometer erfasst, dessen
Position während der Messung ebenfalls unverändert blieb. Der dafür nötige Emissionsgrad
der Folie wurde durch eine Ulbrichtsche Halbkugel auf ε=0,889 bestimmt. Als zusätzliche
Referenz wurde ein kalibriertes Thermoelement neben der Folie aufgeklebt und die Tempe-
ratur mit dem Messwert des Pyrometers verglichen.
Anschließend erfolgte die Zerlegung der Bilder nach dem HSI/HSL- Farbraum in Farbton,
Helligkeit und Intensität. Im nächsten Schritt weist ein Auswertungsprogramm der ermittelten
Temperatur den Grauwert des entsprechenden Farbtonbildes zu und erstellt durch mehrere
Stützpunkte ein Kalibrierpolynom.
Resultat ist eine Funktion zwischen dem Farbtongrauwert, welcher zwischen 0 (Rot) und 255
(Blau) liegt und der Temperatur, die dem Grauwert bzw. der Farbe entspricht.
Die Kalibrierung der 20-25°C Folie ergab das unter 6.4 zu findende Polynom 6. Ordnung.
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