Pocket-Guide Thermografie - TestoSites
Pocket-Guide Thermografie - TestoSites
Pocket-Guide Thermografie - TestoSites
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
www.testo.nl/thermografie<br />
Gericht op de toekomst<br />
<strong>Pocket</strong>-<strong>Guide</strong><br />
<strong>Thermografie</strong><br />
Theorie – Praktische tips
Copyright<br />
De informatie verzameld in deze <strong>Pocket</strong>-<strong>Guide</strong> is door de auteurswet beschermd. Alle<br />
rechten behoren exclusief toe aan Testo. De inhoud en de foto’s mogen zonder voorafgaande<br />
schriftelijke toestemming van testo verveelvoudigd, veranderd of gebruikt worden<br />
voor andere doeleinden.<br />
Het samengestelde informatiemateriaal werd met de grootste zorg en deskundigheid<br />
verzameld, voorbereid en uitgegeven. Maar voor de toepassing of het gebruik ervan<br />
aanvaardt testo geen verantwoordelijkheid en behoudt Testo zich het recht om veranderingen<br />
en aanpassingen uit te voeren. Testo is niet verantwoordelijk voor de juist- en<br />
de correctheid van de informatie.<br />
Testo
www.testo.nl/thermografie<br />
Voorwoord<br />
„Beelden zeggen meer dan duizend woorden“.<br />
In tijden van stijgende energieprijzen en hoge kosten voor productieonderbrekingen<br />
heeft de contactloze temperatuursmeting<br />
zowel bij de beoordeling van gebouwefficiëntie alsook bij het<br />
industrieel onderhoud zeker zijn nut bewezen. Toch is thermografie<br />
niet zo eenvoudig, aangezien men bij contactloze temperatuursmetingen<br />
rekening moet houden met enkele belangrijke<br />
basisregels.<br />
In het naslagwerk „<strong>Pocket</strong>-<strong>Guide</strong> <strong>Thermografie</strong>“ willen wij een antwoord<br />
geven op de dagelijkse vragen van onze klanten. Dankzij<br />
de nuttige informatie en de vele tips uit de praktijk is deze <strong>Pocket</strong>-<br />
<strong>Guide</strong> een waardevolle praktische hulp bij uw dagelijkse meetopdrachten.<br />
3
Inhoud<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
1. Theorie van thermografie 5<br />
1.1 Emissie, reflectie, transmissie 6<br />
1.2 Meetvlek en meetafstand 13<br />
2. <strong>Thermografie</strong> in de praktijk 16<br />
2.1 Meetobject en meetomgeving 16<br />
2.2 Bepalen van ε en RTC 25<br />
2.3 Mogelijke problemen bij een infraroodmeting 28<br />
2.4 De voorwaarden voor een goede infraroodmeting 34<br />
2.5 Het perfecte thermisch beeld 35<br />
3. Bijlage 38<br />
3.1 <strong>Thermografie</strong> - verklarende woordenlijst 38<br />
3.2 Tabel van emissiviteitscoëfficiënten 51
www.testo.nl/thermografie<br />
1 Theorie van thermografie<br />
Ieder object met een temperatuur boven het absolute nulpunt<br />
(0 Kelvin = -273,15 °C) geeft infrarood warmtestraling af. Deze<br />
infraroodstraling is niet zichtbaar voor het menselijk oog.<br />
Zoals bewezen door de fysicus Max Planck in het jaar 1900,<br />
bestaat er een relatie tussen de temperatuur van een lichaam en<br />
de intensiteit van de infraroodstraling die dat lichaam afgeeft.<br />
Een warmtebeeldcamera meet, binnen zijn gezichtsveld, de infraroodstraling<br />
in het lange golflengtebereik. Hieruit berekent hij de<br />
temperatuur van het gemeten object. De berekening gebeurt<br />
enerzijds rekening houdend met de emissiecoëfficiënt (ε) van het<br />
meetoppervlak en anderzijds met de gecompenseerde reflectietemperatuur<br />
(RTC = Reflected Temperature Compensation), beide<br />
grootheden die men manueel kan instellen in de warmtebeeldcamera.<br />
Iedere pixel van de detector stelt een temperatuurpunt voor, welke<br />
in het display weergegeven wordt als een kleur (zie ook „Meetvlek<br />
en meetafstand“, pag. 13).<br />
<strong>Thermografie</strong> (temperatuurmeting met een warmtebeeldcamera)<br />
is een passieve, contactloze meetmethode. Het thermische beeld<br />
geeft de temperatuurverdeling weer van een oppervlak van een<br />
object. Met een warmtebeeldcamera kan men dus niet in of door<br />
objecten kijken.<br />
5
6<br />
1.1 Emissie, reflectie, transmissie<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
De straling geregistreerd door een warmtebeeldcamera bestaat<br />
uit de emissie, reflectie en transmisse van de infraroodstraling in<br />
het lange golflengtebereik van objecten in het gezichtsveld van de<br />
warmtebeeldcamera.<br />
Afbeelding 1.1: Emissie, reflectie en transmissie<br />
De emissiecoëfficiënt (ε)<br />
De emissiecoëfficiënt (ε) is het vermogen van een materiaal om<br />
infraroodstralen af te geven.<br />
ε is afhankelijk van de eigenschappen van het oppervlak, het<br />
materiaal en voor sommige materialen, ook de temperatuur<br />
van het meetobject.<br />
ρ<br />
ε<br />
τ
www.testo.nl/thermografie<br />
Maximale emissiecoëfficiënt: ε = 1 ( 100%) (zie ook „Zwarte<br />
lichaamsstraler“, pag. 48). ε = 1 komt in werkelijkheid niet<br />
voor.<br />
Reëel lichaam: ε < 1, omdat bij elke meting transmissie en<br />
reflectie als storende elementen beschouwd worden.<br />
Vele niet-metalen (bv. PVC, beton, organische stoffen) hebben<br />
een hoge emissiecoëfficiënt binnen de infraroodstraling in het<br />
lange golflengtebereik, welke niet afhankelijk is van de temperatuur<br />
(ε ≈ 0,8–0,95).<br />
Metalen, vooral glanzende oppervlakken, hebben een lage<br />
emissiecoëfficiënt die afhankelijk van de temperatuur<br />
verandert.<br />
ε kan men manueel in de warmtebeeldcamera instellen.<br />
De reflectiegraad (ρ)<br />
De reflectiegraad (ρ) is het vermogen van een materiaal om infraroodstralen<br />
te reflecteren.<br />
ρ is afhankelijk van de kwaliteit van het oppervlak, de temperatuur<br />
en het soort materiaal.<br />
In het algemeen reflecteren gladde, gepolijste oppervlakken<br />
meer dan ruwe, matte oppervlakken van hetzelfde materiaal.<br />
De gecompenseerde reflectietemperatuur (RTC) kan manueel<br />
in de warmtebeeldcamera ingesteld worden.<br />
RTC komt vaak overeen met de omgevingstemperatuur. Deze<br />
kan bv. met de thermometer testo 610 bepaald worden.<br />
RTC kan met behulp van een Lambert straler bepaald<br />
7
8<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
worden. (zie ook „Meting van de reflectietemperatuur met een<br />
(geïmproviseerde) Lambert straler“ pag. 27).<br />
De reflectiehoek van de gereflecteerde infraroodstraling is<br />
steeds gelijk aan de invalshoek (zie ook „Spiegelende reflectie“<br />
pag. 31).<br />
De transmissiegraad (τ)<br />
De transmissiegraad (τ) het vermogen van een materiaal om infraroodstralen<br />
door te laten.<br />
τ is afhankelijk van de sterkte en het soort materiaal.<br />
De meeste materialen zijn in het infraroodbereik (lange<br />
golflengtebereik) niet doorlaatbaar.<br />
Wet van Kirchhoff<br />
De infraroodstraling geregistreerd door de warmtebeeldcamera<br />
bestaat uit:<br />
de straling van het meetobject,<br />
de reflectie van de omgevingsstraling en<br />
de transmissie van de straling door het meetobject.<br />
(zie ook afbeelding. 1.1, pag. 6)<br />
De som van deze onderdelen is altijd gelijk aan 1 ( 100%) :<br />
ε + ρ + τ = 1<br />
Aangezien transmissie in de praktijk nooit een rol speelt, vervalt de<br />
transmissie τ in de formule<br />
ε + ρ + τ = 1<br />
Vereenvoudigd tot: ε + ρ = 1
www.testo.nl/thermografie<br />
Bij thermografie betekent dit:<br />
hoe lager de emissiecoëfficiënt,<br />
des te hoger het aandeel van de gereflecteerde infraroodstraling,<br />
des te moeilijker een correcte temperatuurmeting uit te voeren,<br />
en<br />
des te belangrijker dat de gecompenseerde reflectietemperatuur<br />
(RTC) correct is ingesteld.<br />
Verband tussen emissie en reflectie<br />
1. Meetobjecten met een hoge emissiecoëfficiënt (ε ≥0,8):<br />
hebben een lage reflectiegraad (ρ): ρ = 1 - ε.<br />
de temperatuur is heel eenvoudig te meten met de<br />
warmtebeeldcamera.<br />
2. Meetobjecten met een gemiddelde emissiecoëfficiënt<br />
(0,8 < ε < 0,6):<br />
hebben een gemiddelde reflectiegraad (ρ): ρ = 1 - ε.<br />
de temperatuur is eenvoudig te meten met de thermische<br />
camera.<br />
3. Meetobjecten met een lage emissiecoëfficiënt (ε ≤0,6)<br />
hebben een hoge reflectiegraad (ρ): ρ = 1 - ε.<br />
een temperatuursmeting met een warmtebeeldcamera is<br />
mogelijk maar de resultaten moeten kritisch bekeken worden.<br />
Een correcte instelling van de gecompenseerde reflectie-<br />
9
10<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
temperatuur (RTC) is essentieel bij de temperatuurberekening.<br />
Vooral bij grote temperatuurverschillen tussen het meetobject en<br />
de meetomgeving is de correcte instelling van de emissiecoëfficiënt<br />
van groot belang.<br />
1. Wanneer de temperatuur van het meetobject hoger is dan de<br />
omgevingstemperatuur (zie de verwarming in afbeelding 1.2,<br />
pag.11):<br />
Een te hoog ingestelde emissiecoëfficiënt geeft u een<br />
te hoge temperatuur (zie ook camera 1).<br />
Een te laag ingestelde emissiecoëfficiënt geeft u een<br />
te lage temperatuur (zie ook camera 2).<br />
2. Wanneer de temperatuur van het meetobject lager is dan de<br />
omgevingstemperatuur (zie de deur in afbeelding 1.2, pag.11):<br />
Een te hoog ingestelde emissiecoëfficiënt geeft u een<br />
te lage temperatuur (zie ook camera 1).<br />
Een te laag ingestelde emissiecoëfficiënt geeft u een<br />
te hoge temperatuur (zie ook camera 2).
www.testo.nl/thermografie<br />
ε=0,9<br />
60 °C<br />
ε=1<br />
ε=0,9<br />
15 °C<br />
1 2<br />
ε=0,7<br />
Afbeelding 1.2: Gevolgen van een verkeerd ingestelde emissiviteitscoëfficiënt<br />
op de temperatuurmeting<br />
Opgelet: Hoe groter het verschil tussen de temperatuur<br />
van het meetobject en de omgevingstemperatuur<br />
en hoe lager de emissiviteitscoëfficiënt,<br />
des te groter de meetfouten. Deze meetfouten worden<br />
nog groter bij een verkeerd ingestelde emissiviteitscoëfficiënt.<br />
65°<br />
50°<br />
35°<br />
20°<br />
5°<br />
11
12<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
Met een thermische camera kan men enkel de<br />
oppervlaktetemperaturen meten. Men kan dus<br />
niet in of door objecten kijken.<br />
Vele materialen die voor het menselijk oog doorzichtig<br />
zijn, bv. glas, zijn niet transmissief (doorlatend) in het<br />
infraroodbereik (lange golflengtebereik) (zie ook „Metingen<br />
op glas“ pag. 30).<br />
Verwijder, indien nodig, eventuele bedekkingen van het<br />
meetobject. Anders meet de thermische camera enkel de<br />
oppervlaktetemperatuur van de bedekking.<br />
LET OP:<br />
Hou steeds rekening met de handleiding van het meetobject!<br />
Dunne plastiek folie en germanium, materialen waaruit de<br />
lens en het beschermingsglas van de thermische camera<br />
vervaardigd zijn, zijn weinig transmissieve materialen.<br />
Wanneer bepaalde elementen onder het oppervlak de temperatuursverdeling<br />
van het object beïnvloeden door geleiding,<br />
kunnen deze structuren binnen het meetobject op het<br />
thermisch beeld herkend worden. Toch meet de thermische<br />
camera enkel de oppervlaktetemperatuur. Een nauwkeurige<br />
bepaling van de temperatuur van de elementen binnen het<br />
meetobject, is niet mogelijk.
www.testo.nl/thermografie<br />
1.2 Meetvlek en meetafstand<br />
Bij de bepaling van de correcte meetafstand en het maximaal<br />
zichtbare, maw. het meetobject, moet men rekening houden met<br />
3 variabelen:<br />
het gezichtsveld (FOV),<br />
het kleinst detecteerbare object (IFOVgeo), en<br />
het kleinst meetbare object / meetvlek (IFOVmeas).<br />
FOV<br />
32°<br />
1 m<br />
Afbeelding 1.3: Het gezichtsveld van de thermische camera<br />
13
14<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
Het gezichtsveld (FOV) van de warmtebeeldcamera beschrijft de<br />
oppervlakte die zichtbaar is met de warmtebeeldcamera (zie ook<br />
afb. 1.3, pag. 13). Dit is afhankelijk van de lens (bv. 32° breedhoeklens<br />
– standaard bij testo 875 en 881, 12° telelens is optioneel).<br />
Voor een groot gezichtsveld, kunt u het beste<br />
gebruik maken van de testo groothoeklens.<br />
Daarnaast dient u ook de specificaties van het kleinst detecteerbaar<br />
object (IFOVgeo) van uw warmtebeeldcamera te kennen. Dit<br />
beschrijft de grootte van de pixel t.o.v. de afstand.<br />
3,5 mm<br />
IFOVgeo<br />
IFOVmeas<br />
3,5 mrad<br />
1 m<br />
Afbeelding 1.4: Het gezichtsveld van één pixel
www.testo.nl/thermografie<br />
Bij een ruimtelijke resolutie van de lens van 3,5 mrad en een meetafstand<br />
van 1 m, heeft het kleinst detecteerbaar object (IFOVgeo)<br />
een lengte van 3,5 mm en wordt dit als een pixel op het display<br />
weergegeven (zie ook afb. 1.4, pag. 14). Om een correcte meting<br />
uit te voeren, moet het meetobject 2–3 maal groter zijn als het<br />
kleinst detecteerbaar object (IFOVgeo).<br />
Voor het kleinst meetbare object (IFOVmeas) geldt de volgende vuistregel:<br />
IFOVmeas ≈ 3 x IFOVgeo<br />
Voor een goede ruimtelijke resolutie, kunt u het<br />
beste gebruik maken van de testo telelens.<br />
Met de FOV-rekenschijf van testo kunt u de<br />
waarden FOV, IFOVmeas, en IFOVgeo voor verschillende<br />
afstanden berekenen.<br />
15
16<br />
2 <strong>Thermografie</strong> in de praktijk<br />
2.1 Meetobject en meetomgeving<br />
Het meetobject<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
1. Materiaal en emissiecoëfficiënt<br />
Het oppervlak van ieder materiaal heeft een specifieke emissiecoëfficiënt.<br />
Hieruit kan men afleiden hoeveel infraroodstraling dit<br />
materiaal reflecteert en afgeeft.<br />
2. Kleur<br />
Bij een temperatuursmeting met een warmtebeeldcamera heeft<br />
het kleur van een materiaal geen herkenbaar effect op de infraroodstraling<br />
in het lange golflengtebereik van het object.<br />
Donkere oppervlakken absorberen meer infraroodstraling (korte<br />
golflengtes) als lichte en warmen hierdoor sneller op. De infraroodstraling<br />
hangt af van de temperatuur en niet van de kleur van<br />
een meetoppervlak. Bv. een zwart gelakte verwarming heeft<br />
dezelfde infraroodstraling als dezelfde verwarming in het wit<br />
geverfd.<br />
3. Oppervlak van het meetobject<br />
De eigenschappen van het meetoppervlak speelt bij een temperatuurmeting<br />
met een warmtebeeldcamera een belangrijke rol. De<br />
emissiecoëfficiënt van een oppervlak verandert naargelang de<br />
structuur van het oppervlak, en of het oppervlak vuil of bedekt is.
www.testo.nl/thermografie<br />
Structuur van een oppervlak<br />
Gladde, glanzende, reflecterende en/of gepolijste oppervlakken<br />
hebben in het algemeen een lagere emissiecoëfficiënt dan matte,<br />
gestructureerde, ruwe, verweerde en/of gekraste opper-vlakken<br />
van hetzelfde materiaal. Bij zeer gladde oppervlakken komen er<br />
vaak spiegelende reflecties voor (zie ook „Spiegelende reflectie“,<br />
pag. 31).<br />
Water, sneeuw en rijp<br />
Water, sneeuw en rijp hebben relatief hoge emissiecoëfficiënten<br />
(ca. 0,85 < ε < 0,96). Hierdoor vormen metingen van deze materialen<br />
vaak geen probleem. Men moet echter rekening houden dat<br />
de temperatuur van het meetobject door deze natuursverschijnselen<br />
foutief kunnen zijn. Water koelt door verdamping het oppervlak<br />
van een meetobject af en sneeuw is een goede isolator. Rijp<br />
vormt normaal gezien geen afgesloten geheel, daarom moet men<br />
bij de meting rekening houden met de emissiecoëfficiënt van de<br />
rijp en het oppervlak.<br />
Vervuiling en vreemde lichamen<br />
Vervuiling van het meetoppervlak, door bv. stof, roet of smeerolie<br />
verhoogt de emissiecoëfficiënt van het oppervlak. Hierdoor is een<br />
meting van vervuilde oppervlakken vaak geen probleem. Echter<br />
de warmtebeeldcamera meet altijd de temperatuur van het oppervlak,<br />
dus ook van het vuil, en niet de exacte temperatuur van het<br />
onderliggende meetoppervlak.<br />
17
18<br />
De meetomgeving<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
De emissiviteitscoëfficiënt van een materiaal<br />
hangt sterk af van de structuur van het oppervlak.<br />
De emissiviteitscoëfficiënt moet correct ingesteld<br />
zijn volgens de bedekking van het meetoppervlak.<br />
Meten op natte oppervlakken of oppervlakken bedekt met<br />
sneeuw of rijp vermijden.<br />
Meten op losliggende materialen vermijden (vervalsing van<br />
de temperatuur door de invloed van lucht).<br />
Bij metingen op gladde oppervlakken moet men letten op de<br />
aanwezigheid van mogelijke stralingsbronnen (bv. zon, verwarming,<br />
etc.).<br />
1. Omgevingstemperatuur<br />
Om met de warmtebeeldcamera de temperatuur van het meetoppervlak<br />
correct te berekenen, moet men naast de juiste instelling<br />
van de emissiecoëfficiënt (ε) ook rekening houden met de instelling<br />
van de gecompenseerde reflectietemperatuur (RTC). Bij vele<br />
meettoepassingen komt de reflectietemperatuur overeen met de<br />
omgevingstemperatuur (zie ook „Straling“, pag. 19). Dit kan men<br />
met een thermometer zoals de testo 810 bepalen.<br />
Vooral wanneer er een groot temperatuursverschil is tussen het<br />
meetobject en de meetomgeving is een correcte instelling van de<br />
emissiecoëfficiënt belangrijk (zie ook afb. 1.2, pag. 11).
www.testo.nl/thermografie<br />
2. Straling<br />
Ieder object met een temperatuur boven het absolute nulpunt (0<br />
Kelvin = -273,15 °C) geeft infraroodstraling af. Vooral objecten<br />
met een groot temperatuursverschil kunnen door hun eigen straling<br />
de infraroodmeting verstoren. Daarom moet men dergelijke<br />
storingselementen, indien mogelijk, vermijden of uitschakelen.<br />
Door een storingselement af te schermen (bv. met een een doek<br />
of karton) vermindert men zo de negatieve invloed op die meting.<br />
Wanneer men de invloed van het storingselement niet kan verwijderen,<br />
komt de reflectietemperatuur niet overeen met de omgevingstemperatuur.<br />
Voor de meting van de reflectiestraling gebruikt<br />
men beter een Globe-thermometer of een Lambert straler samen<br />
met een warmtebeeldcamera (zie ook „Bepalen van de reflectietemperatuur“,<br />
pag. 27).<br />
Speciale kenmerken bij thermografie in open lucht<br />
Die infraroodstraling, die bij een heldere hemel het aardoppervlak<br />
bereikt, wordt ook omschreven als „koude hemelstraling“. Overdag<br />
worden de „koude hemelstraling“ (~ -50...-60 °C) en de warme<br />
zonnestraling (~ 5500 °C) bij een heldere hemel gereflecteerd. In<br />
oppervlakte overheerst de hemel t.o.v. de zon, dit betekent dat de<br />
gereflecteerde temperatuur bij buitenthermografie meestal minder<br />
dan 0 °C bedraagt, zelfs bij zonnig weer. Objecten warmen op door<br />
de absorptie van de zonnestraling. Dit beïnvloedt aanzienlijk de<br />
oppervlaktetemperatuur – soms zelfs uren na de zonnestraling. In<br />
afbeelding 2.1 ziet men op het thermisch beeld dat de regengoot<br />
kouder is dan wand van het huis. Toch hebben beiden ongeveer<br />
19
20<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
Afbeelding 2.1: Reflectie metingen in openlucht<br />
dezelfde temperatuur. Het beeld moet hierdoor correct geïnterpreteerd<br />
worden. Stel dat de regengoot gegalvaniseerd is en een heel<br />
lage emissiecoëfficiënt heeft (ε = 0,1). Slechts 10% van de infraroodstraling<br />
(lange golflengtebereik) van de regengoot is inherente<br />
straling en 90% is gereflecteerde omgevingsstraling. Bij een heldere<br />
hemel wordt de „koude hemelstraling“ (~ -50 ... -60 °C) gereflecteerd<br />
op de regengoot. Voor een correcte meting van de wand van<br />
het huis werd ε = 0,95 en RTC = -55 °C in de warmtebeeldcamera<br />
ingesteld. Door de zeer lage emissiecoëfficiënt en de zeer sterke<br />
reflectie wordt de regengoot te koud voorgesteld op het thermisch<br />
beeld. Om de correcte temperaturen weer te geven op het thermisch<br />
beeld kan u met een analyse software (bv. met de Testo
www.testo.nl/thermografie<br />
IRSoft) de emissiecoëfficiënt van bepaalde gebieden aanpassen.<br />
Let steeds op de invloed van je eigen infraroodstraling.<br />
Verander van positie tijdens een meting zodat je<br />
reflecties kan herkennen. Reflecties bewegen maar thermische<br />
kenmerken van een meetobject blijven op dezelfde<br />
plaats – ook bij een verandering van de gezichtshoek.<br />
Metingen dicht bij zeer warme of koude objecten vermijden<br />
of deze objecten afschermen.<br />
Directe zonnestraling vermijden, zelfs reeds enkele uren voor<br />
de meting. Meet in de vroege ochtend.<br />
Indien mogelijk, voer metingen in open lucht uit bij een<br />
bewolkte hemel.<br />
3. Het weer<br />
Bewolking<br />
Voor een infraroodmeting is een dicht bewolkte hemel ideaal aangezien<br />
er geen zonlicht op het meetobject schijnt en zo afgeschermd<br />
wordt van „koude hemelstraling“ (zie ook „Straling“, pag.<br />
19).<br />
Neerslag<br />
Zware neerslag (regen, sneeuw) kan het meetresultaat beïnvloeden.<br />
Water, ijs en sneeuw hebben een hoge emissiecoëfficiënt en<br />
zijn ondoorlaatbaar voor infraroodstraling. Bovendien kan de meting<br />
van een nat object tot meetfouten leiden aangezien het oppervlak<br />
21
22<br />
van het meetobject door verdamping afkoelt (zie ook „Oppervlak<br />
van het meetobject“, pag. 16).<br />
Zon<br />
(zie ook „Straling“, pag. 19)<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
Zwaar bewolkte hemel is ideaal voor metingen<br />
Let ook op de bewolking enkele uren voor de<br />
meting<br />
Zware neerslag tijdens de meting vermijden<br />
4. Lucht<br />
Luchtvochtigheid<br />
De relatieve luchtvochtigheid in de meetomgeving moet zo laag<br />
zijn zodat er geen condensatie is in de lucht (mist), op het meetobject,<br />
op het beschermglas of op de lens van de warmtebeeldcamera.<br />
Bij een beslagen lens (of beschermglas) kan de warmtebeeldcamera<br />
een deel van de infraroodstraling niet ontvangen<br />
omdat de straling niet volledig door het water op de lens heen<br />
gaat. Zeer dichte nevel kan de meting beïnvloeden aangezien de<br />
waterdruppels weinig infraroodstraling doorlaten.
www.testo.nl/thermografie<br />
Luchtstromingen<br />
Wind of tocht in een ruimte kan een invloed hebben op de temperatuursmeting<br />
met de warmtebeeldcamera.<br />
Door warmte-overdracht (convectie) is de lucht dichtbij het meetoppervlak<br />
dezelfde temperatuur als het meetobject. Bij wind of<br />
tocht wordt de luchtlaag „weggeblazen“ en vervangen door een<br />
nieuwe, niet aan de temperatuur van het meetobject aangepaste<br />
luchtlaag. Door convectie wordt er warmte weggenomen van het<br />
warme meetobject of geabsorbeerd door het koude meetobject<br />
totdat de temperatuur van de lucht en van het meetobject zich aan<br />
elkaar hebben aangepast. Dit effect van de warmte-overdracht<br />
vergroot bij een groter temperatuursverschil tussen het oppervlak<br />
en de omgevingstemperatuur.<br />
Luchtverontreiniging<br />
Sommige stofdeeltjes zoals bv. stof, roet, rook net zoals sommige<br />
dampen bezitten een hoge emissiecoëfficiënt en zijn daardoor<br />
nauwelijks doorlatend. Dit betekent dat zij de meting kunnen beïnvloeden<br />
omdat zij zelf infraroodstraling uitzenden die door de<br />
warmtebeeldcamera ontvangen wordt. Daarenboven kan slechts<br />
een deel van de infraroodstraling doordringen tot de warmtebeeldcamera<br />
omdat de verontreiniging stoort en absorbeert.<br />
23
24<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
Voer nooit een meting uit bij dichte mist of waterdamp.<br />
Voer nooit een meting uit wanneer er condens is<br />
op de lens van de warmtebeeldcamera zit (zie<br />
ook „Water, sneeuw en rijp“, pag. 17).<br />
Tijdens de meting, indien mogelijk, wind en andere luchtstromingen<br />
vermijden.<br />
Hou tijdens de meting rekening met de luchtsnelheid en de<br />
windrichting en neem deze gegevens op in de analyse van<br />
de thermische beelden.<br />
Voer geen metingen uit in sterk vervuilde lucht (bv. in een juist<br />
schoon geveegde ruimte).<br />
Meet steeds met een kleinst mogelijke meetafstand voor uw<br />
meettoepassing om zo een eventueel effect van luchtverontreiniging<br />
te minimaliseren.<br />
5. Licht<br />
Licht of verlichting spelen bij een meting met de warmtebeeldcamera<br />
geen noemenswaardige rol. Men kan ook in het donker meten aangezien<br />
de warmtebeeldcamera infraroodstraling (lange golflengtebereik)<br />
meet. Echter sommige lichtbronnen zenden zelf ook infraroodstraling<br />
uit en kunnen zo de temperatuur van objecten in hun omgeving<br />
beïnvloeden. Daarom meet men best niet bij direct zonlicht of<br />
dichtbij een gloeilamp. Koude lichtbronnen zoals bv. LEDs of neonlichten,<br />
zijn geen probleem, aangezien die het grootste deel van de<br />
gebruikte energie omzetten in zichtbaar licht en niet in infraroodstraling.
www.testo.nl/thermografie<br />
2.2 Bepalen van ε en RTC<br />
Om de emissiecoëfficiënt van het oppervlak van het meetobject te<br />
bepalen, kunt u bv.:<br />
de emissiecoëfficiënt opzoeken in een tabel (zie ook „Tabel van<br />
emissiecoëfficiënten“, pag. 51).<br />
LET OP:<br />
De waarden in de tabel van de emissiecoëfficiënten zijn enkel<br />
richtwaarden. De emissiecoëfficiënt van het opper-vlak van uw<br />
meetobject kan van deze richtwaarden afwijken.<br />
bepaal de emissiecoëfficiënt met een vergelijkende meting met<br />
een contactthermometer (bv. met een testo 905-T2 of testo 925)<br />
(zie ook „Methode met een contactthermometer“, pag. 25).<br />
bepaal de emissiecoëfficiënt met een vergelijkende meting met<br />
een warmtebeeldcamera (zie ook „Methode met de warmtebeeldcamera“,<br />
pag. 26).<br />
Bepalen van de emissiecoëfficiënt met een vergelijkende<br />
meting<br />
1. Methode met een contactthermometer<br />
Meet eerst de temperatuur van het meetoppervlak met een contactthermometer<br />
(bv. testo 905-T2 of testo 925). Meet nu de temperatuur<br />
van het meetoppervlak met een warmtebeeldcamera<br />
met een ingestelde emissiecoëfficiënt van 1. Het verschil tussen<br />
de gemeten temperaturen van de contactthermometer en de<br />
warmtebeeldcamera zijn het resultaat van een te hoge emissiecoëfficiënt.<br />
Door geleidelijk de instelling van de emissiviteitscoëfficiënt<br />
te verlagen, verandert de temperatuur tot deze over-<br />
25
26<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
eenkomt met de waarde van de contactmeting. Deze emissiecoëfficiënt<br />
komt dan overeen met de emissiecoëfficiënt van het<br />
meetoppervlak.<br />
2. Methode met de warmtebeeldcamera<br />
Breng eerst een stuk emissiviteitskleefband (bv. de Kleefband voor<br />
glimmende oppervlakken van testo) aan op het meetobject. Een<br />
korte tijd later kan u de temperatuur van het meetoppervlak meten<br />
op het afgeplakte stuk met de warmtebeeldcamera met de ingestelde<br />
emissiecoëfficiënt van de kleefband. Deze tempera-tuur is<br />
uw referentietemperatuur. Pas nu de instelling van de emissiecoëfficiënt<br />
aan tot de warmtebeeldcamera dezelfde temperatuur<br />
meet op het oppervlak waar er geen kleefband is als de gemeten<br />
referentietemperatuur. Deze emissiecoëfficiënt komt dan overeen<br />
met de emissiecoëfficiënt van het meetopper-vlak.<br />
Als alternatief voor de emissiviteitskleefband kan men ook:<br />
het meetobject verven met een coating of verf met een bekende<br />
emissiecoëfficiënt<br />
bedek het meetobject met een dikke laag (> 0,13 mm) hittebestendige<br />
olie (ε ≈ 0,82).<br />
bedek het meetobject met een dikke laag roet (ε ≈ 0,95).
www.testo.nl/thermografie<br />
LET OP:<br />
Hou steeds rekening met de handleiding van het<br />
meetobject!<br />
Wanneer u het meetobject verft of bedekt, hou er<br />
dan rekening mee dat de bedekking of de kleefband zich<br />
eerst aan de temperatuur van het object moet aanpassen<br />
alvorens een correcte meting mogelijk is.<br />
Bepalen van de reflectietemperatuur<br />
Wanneer u alle mogelijke storingselementen die uw meting mogelijk<br />
kunnen beïnvloeden, heeft verwijderd, komt de infrarood reflectietemperatuur<br />
overeen met de omgevingstemperatuur. De omgevingstemperatuur<br />
kunt u met een thermometer, bv. testo 610,<br />
bepalen en hiermee de RTC in de warmtebeeldcamera instellen.<br />
Wanneer er echter nog infrarood stralingselementen in de omgeving<br />
zijn, moet u de reflectietemperatuur bepalen om zo een correcte<br />
meting te krijgen.<br />
Meting van de reflectietemperatuur met een (geïmproviseerde)<br />
Lambert straler<br />
Een Lambert straler is een object, die een invallende straling<br />
ideaal verspreidt, maw even sterk reflecteert in alle richtingen.<br />
De reflectietemperatuur van een Lambert straler kan men met een<br />
warmtebeeldcamera meten. Voor deze toepassing is een stukje<br />
aluminiumfolie (verfrommeld en opnieuw ontvouwd) een geschikte<br />
vervanging voor de Lambert straler. Deze folie bezit een hoge<br />
27
28<br />
reflectiegraad en door de verfrommelde structuur wordt de straling<br />
bijna ideaal diffuus gereflecteerd (zie ook afb. 2.3, pag. 32).<br />
Om de temperatuur van de gereflecteerde straling te meten,<br />
plaats dan de Lambert straler in de buurt van het meetobject of<br />
ideaal op het oppervlak van het meetobject. Meet dan de temperatuur<br />
van de radiator met een ingestelde emissiecoëfficiënt van 1.<br />
De camera berekent nu de temperatuur van de invallende straling.<br />
Men kan nu deze waarde als RTC in de warmtebeeldcamera<br />
invoeren en de temperatuur meten van het meetobject met een<br />
ingestelde emissiecoëfficiënt voor het oppervlak van het meetobject.<br />
2.3 Fouten bij infraroodmeting<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
Volgende factoren kunnen het resultaat van een infraroodmeting<br />
beïnvloeden:<br />
Verkeerd ingestelde emissiecoëfficiënt<br />
Correcte emissiecoëfficiënt bepalen en instellen (zie<br />
ook „Bepalen van de emissiecoëfficiënt met een vergelijkende<br />
meting“, pag. 25).<br />
Verkeerd ingestelde RTC<br />
De reflectietemperatuur bepalen en instellen (zie ook „Bepalen<br />
van de reflectietemperatuur“, pag. 27).<br />
Onscherp thermisch beeld<br />
Focus ter plaatse de warmtebeeldcamera want de scherpte<br />
kan niet aangepast worden eens het beeld is gemaakt.
www.testo.nl/thermografie<br />
Meetafstand is te groot of te klein<br />
Meting met een niet geschikte lens<br />
Te grote meetvlek<br />
Hou bij een meting rekening met de minimum focusafstand<br />
van de warmtebeeldcamera.<br />
Gebruik de geschikte telelens en groothoeklens, zoals bij<br />
gewone fotografie.<br />
Kies, indien mogelijk, een kleine meetafstand.<br />
Storingen in de transmissie-afstand (bv. luchtverontreiniging,<br />
bedekkingen, etc.)<br />
Invloed van externe stralingsbronnen (bv. gloeilampen, zon, verwarming,<br />
etc.)<br />
Verkeerde interpretatie van een thermisch beeld door reflectie<br />
Vermijd metingen wanneer er storingselementen zijn.<br />
Storingselementen, indien mogelijk, afschermen, afsluiten of<br />
hou rekening met hun invloed bij de analyse van een thermisch<br />
beeld.<br />
Snelle verandering van de omgevingstemperatuur<br />
Bij een verandering van de omgevingstemperatuur van koud<br />
naar warm bestaat het gevaar van condens op de lens.<br />
Gebruik waar mogelijk een warmtebeeldcamera met temperatuurgestabiliseerde<br />
detectoren.<br />
Verkeerde interpretatie van een thermisch beeld door een<br />
gebrek aan kennis over de bouw van het meetobject<br />
Het type en de bouw van het meetobject moeten bekend<br />
zijn<br />
Gebruik bij de interpretatie ook echte beelden (foto’s)<br />
29
30<br />
Metingen op glas<br />
Het menselijk oog kan door glas kijken maar voor infraroodstraling<br />
is glas niet doorlaatbaar. De warmtebeeldcamera meet dus enkel<br />
de oppervlaktetemperatuur van het glas en niet de temperatuur<br />
van de materialen achter het glas (zie ook afb. 2.2). Voor straling<br />
in het korte golflengtebereik, zoals bv. zonnestraling, is glas echter<br />
doorlaatbaar. Daarom moet men rekening houden dat bv. het<br />
zonlicht dat schijnt door het glas het meetobject opwarmt. Glas is<br />
ook een reflecterend materiaal. Hou daarom bij een meting op<br />
glas steeds rekening met spiegelende reflectie (zie ook „Spiegelende<br />
reflectie“, pag. 31).<br />
Glas geplaatst voor het meetobject<br />
Afbeelding 2.2: Meting op glas<br />
www.testo.nl/thermografie
www.testo.nl/thermografie<br />
Metingen op metaal<br />
Metalen, vooral deze met een glanzend oppervlak, reflecteren<br />
sterk infraroodstraling in het lange golflengtebereik. Zij hebben<br />
ook heel lage emissiecoëfficiënten, waardoor de temperatuur verandert<br />
(zie ook „Zwarte lichaamsstraler“, pag. 39). Hierdoor is een<br />
meting van de temperatuur met een warmtebeeldcamera een probleem.<br />
Naast een regeling van de emissiecoëfficiënt is ook een<br />
correcte instelling van de reflectietemperatuur (zie ook „Bepalen<br />
van de reflectietemperatuur“, pag. 27) heel belangrijk. Hou hierbij<br />
rekening met spiegelende reflectie (zie ook „Spiegelende reflectie“,<br />
pag. 31).<br />
Wanneer het metaal geverfd is, is een correcte meting geen probleem<br />
aangezien de verf een hoge emissiecoëfficiënt heeft. Hou<br />
echter steeds rekening met de reflectie van de omgevingsstraling.<br />
Spiegelende reflectie<br />
Vaak is een duidelijk zichtbare spiegelende reflectie een aanwijzing<br />
voor een sterk reflecterend oppervlak, maw een oppervlak met een<br />
lage emissiecoëfficiënt. Echter is sterk spiegelend niet altijd hetzelfde<br />
als sterk reflecterend. Men kan bv. op een thermisch beeld<br />
spiegelende reflecties van omgevingsstraling zien op een geverfd<br />
oppervlak (bv. het silhouet van de persoon die de meting uitvoert),<br />
omdat verf normaal gezien een hoge emissiecoëfficiënt (ε ≈ 0,95)<br />
heeft. Zo kan men bv. op een thermisch beeld van een muur in<br />
zandsteen geen contour van een gereflecteerd obbject zien,<br />
omdat zandsteen een lage emissiecoëfficiënt (ε ≈ 0,67) heeft.<br />
Of de omgevingsstraling in duidelijke lijnen spiegelend gereflecteerd<br />
worden, hangt niet af van emissiecoëfficiënt, maar van de<br />
31
32<br />
structuur van het oppervlak.<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
Afbeelding 2.3: Spiegelende en diffuse reflectie<br />
Iedere straling wordt steeds in dezelfde hoek gereflecteerd wanneer<br />
deze het oppervlak treft. Daarom geldt steeds de volgende<br />
vuistregel: invalshoek = reflectiehoek. Dit is duidelijk te herkennen<br />
in afbeelding 2.3 in de vergrote doorsnede van de gladde helft van<br />
het aluminiumfolie (linker zijde). Hier wordt de infraroodstraling van<br />
de persoon die de meting uitvoert in de gelijke vorm gereflecteerd<br />
als wanneer de straling het oppervlak treft (spiegelende reflectie).<br />
Natuurlijk geldt de vuistregel invalshoek = reflectiehoek ook voor<br />
de infraroodstraling die de verfrommelde zijde van het aluminium
www.testo.nl/thermografie<br />
folie (rechtse zijde) treft. Maar hier treffen de infraroodstralen in<br />
verschillende hoeken de verschillende oppervlakken en niet op<br />
een egaal oppervlak. Daarom worden ze, zoals bij een Lambertstraler,<br />
in verschillende richtingen gereflecteerd. Deze diffuse<br />
reflectie betekent dat men geen contouren van gereflecteerde<br />
infraroodstralingsbronnen kan herkennen. De reflectie op de verfrommelde<br />
zijde van het aluminiumfolie is een combinatie van de<br />
infraroodstraling van beide gereflecteerde stralingsbronnen (de<br />
persoon die de meting uitvoert en de achtergrond van deze persoon).<br />
Sterk spiegelend betekent niet altijd sterk reflecterend.<br />
Let steeds op de invloed van uw eigen infraroodstraling.<br />
Ook oppervlakken waarop geen spiegelende reflectie te herkennen<br />
is, kunnen een hoge reflectiegraad hebben.<br />
Meet gladde oppervlakken uit verschillende hoeken en richtingen,<br />
om zo te herkennen of de onregelmatigheden in de<br />
temperatuursverdeling door reflectie of van het meetobject<br />
zelf zijn.<br />
33
34<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
2.4 De voorwaarden voor een goede infraroodmeting<br />
Bij een infraroodmeting zijn vooral stabiele omgevingsomstandigheden<br />
van groot belang. Dit betekent dat het klimaat en de objecten<br />
in de meetomgeving net zoals andere invloeden tijdens de<br />
meting niet mogen veranderen. Enkel zo kan men storingselementen<br />
inschatten en documenteren voor de latere analyse.<br />
Bij metingen in open lucht moeten de weersomstandigheden stabiel<br />
zijn en de hemel bewolkt om zo het meetobject af te schermen<br />
van directe zonnestraling alsook van „koude hemelstraling“.<br />
Hou er ook rekening mee dat objecten door de zonnestralen,<br />
dankzij hun capaciteit om warmte op te slaan, opgewarmd kunnen<br />
zijn.<br />
De ideale meetomstandigheden zijn:<br />
stabiel weer,<br />
bewolkte hemel voor en tijdens de meting (bij metingen in open<br />
lucht),<br />
geen directe zonnestraling voor en tijdens de meting,<br />
geen neerslag,<br />
droog en thermisch vrij toegankelijk meetobjectoppervlak (bv.<br />
geen loof, geen spaander op het oppervlak),<br />
geen wind of tocht,<br />
geen storingselementen in de meetomgeving en de transmissie-afstand,<br />
een meetobjectoppervlak met een hoge, nauwkeurig gekende<br />
emissiecoëfficiënt.
www.testo.nl/thermografie<br />
Bij gebouwenthermografie is een verschil van minstens 15°C tussen<br />
de binnen- en de buitentemperatuur gewenst.<br />
2.5 Het perfecte thermisch beeld<br />
Bij het maken van een thermisch beeld, moet men op 2 dingen<br />
letten:<br />
de keuze van het juiste gebied<br />
de correcte focus van het thermisch beeld op het gebied dat<br />
relevant is voor de meting.<br />
Wanneer het thermisch beeld is opgeslagen kan men de scherpte<br />
van het beeld of het gebied niet meer veranderen – net zoals bij<br />
een gewoon digitaal beeld.<br />
Om een perfect thermisch beeld te verkrijgen, kan u de volgende<br />
veranderingen maken in de warmtebeeldcamera en in de analyse<br />
software (bv. Testo IRSoft):<br />
Verander de emissiecoëfficiënt en de gecompenseerde reflectietemperatuur<br />
(RTC).<br />
Dit is punt-per-punt of in secties mogelijk in een professionele<br />
analyse software, zoals bv. Testo IRSoft.<br />
Kies een geschikt kleurenpalet (bv. ijzer, regenboog, etc.).<br />
Afhankelijk van het kleurenpalet krijgt men een groot contrast<br />
dat eenvoudig te interpreteren is.<br />
Pas de temperatuursschaal manueel aan.<br />
Zo kan men de temperatuursgradatie of kleurgradatie van de<br />
warmtebeeldcamera verbeteren (zie ook afb. 2.4).<br />
35
36<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
Afbeelding 2.4: Aanpassing van de temperatuursschaal<br />
Neem de volgende tips in acht bij het maken van een thermisch<br />
beeld:<br />
Hou rekening met ieder storingselement.<br />
Het meetobjectoppervlak moet optisch en thermisch vrij toegankelijk<br />
zijn.<br />
Verwijder, waar mogelijk, bedekkingen en storende elementen<br />
in de omgeving.<br />
Verander van positie tijdens een meting zodat je reflecties kan<br />
herkennen. Reflecties bewegen maar thermische kenmerken<br />
van een meetobject blijven op dezelfde plaats – ook bij de verandering<br />
van de gezichtshoek.<br />
De meetvlek mag niet groter zijn dan het meetobject.<br />
Hou de meetafstand zo klein mogelijk.<br />
Gebruik voor uw meting de juiste lens.
www.testo.nl/thermografie<br />
Voor een nauwkeurige meting van details, is het aangeraden<br />
om een statief te gebruiken.<br />
De opbouw van het meetobject moet gekend zijn om correcte<br />
thermische kenmerken te herkennen.<br />
Gebruik een warmtebeeldcamera met een ingebouwde digitale<br />
camera, zodat men echte beelden kan gebruiken bij de latere<br />
analyse.<br />
Hou rekening met alle omgevingscondities en meet en documenteer<br />
deze gegevens voor de latere analyse van de thermische<br />
beelden.<br />
37
38<br />
3 Bijlage<br />
3.1 Verklarende woordenlijst thermografie<br />
A<br />
Aanpassingstijd<br />
De tijd die een camera nodig heeft om zich aan te passen aan de<br />
omgevingstemperatuur van de meetlocatie.<br />
Temperatuurgestabiliseerde detectoren, zoals bv. in de warmtebeeldcamera’s<br />
van testo, hebben een kleine aanpassingstijd.<br />
Absoluut nulpunt<br />
Het absolute nulpunt ligt bij -273,15 °C (0 Kelvin = -459,69 °F).<br />
Ieder object onder het absoluut nulpunt zenden geen thermische<br />
energie uit, m.a.w. geven geen infrarood warmtestraling af.<br />
Absorptie<br />
Wanneer elektromagnetische infrarood straling een object treft,<br />
absorbeert dit object een deel van deze energie. Absorptie (opname)<br />
van infrarood straling betekent een opwarming van het object.<br />
Warme objecten geven meer infraroodstraling af dan koude<br />
objecten. De geabsorbeerde (opgenomen) infraroodstraling wordt<br />
omgezet in uitgezonden (vanuit het object) infraroodstraling. De<br />
absorptiegraad komt hierdoor overeen met de emissiecoëfficiënt.<br />
De infraroodstraling die een object treft, die niet geabsorbeerd<br />
wordt, wordt gereflecteerd en/of doorgelaten.<br />
B<br />
www.testo.nl/thermografie
www.testo.nl/thermografie<br />
Beeldfrequentie<br />
Geeft weer hoe vaak per seconde het thermische beeld ververst<br />
wordt in Hertz of per seconde (bv. 9 Hz / 33 Hz / 60 Hz). Een<br />
beeldfrequentie van 9 Hz betekent dat een warmtebeeldcamera<br />
het thermisch beeld 9 keer per seconde vernieuwd.<br />
C<br />
Celsius [°C]<br />
Temperatuureenheid. Het nulpunt van de Celcius schaal (0 °C), bij<br />
normale druk, is de temperatuur waarbij water bevriest. Een ander<br />
vast punt in de Celsius schaal is het kookpunt van water bij 100<br />
°C.<br />
°C = (°F - 32) / 1,8 of °C = K - 273,15.<br />
Coldspot en Hotspot<br />
Een „Coldspot“ is het koudste punt van een thermisch beeld en<br />
het warmste punt is de „Hotspot“. Met de functie “Auto-Hot-Cold-<br />
Spot herkenning” worden beide punten onmiddellijk op het thermisch<br />
beeld weergegeven. Deze functie is ook beschikbaar in<br />
analyse software, bv. de Testo IRSoft. In deze software kunnen<br />
deze beide punten weergegeven worden op iedere selectie van<br />
een thermisch beeld.<br />
Condensatie<br />
Overgang van een gasvormige stof naar een vloeistof. Luchtvochtigheid<br />
kan condenseren op een oppervlakte, wanneer de oppervlaktetemperatuur<br />
of ook de temperatuur van de omgevingslucht<br />
39
40<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
op het oppervlak, lager is dan de luchttemperatuur in de omgeving,<br />
maw. wanneer de dauwpuntstemperatuur bereikt is.<br />
Conductie<br />
Warmtegeleiding. Overdracht van thermische energie tussen<br />
naburige deeltjes. De energie wordt hierbij steeds van de warme<br />
naar de koude deeltjes overgedragen. In tegenstelling tot convectie<br />
vindt bij conductie geen warmtetransport plaats.<br />
Convectie<br />
Warmtetransport waarbij de thermische energie van het ene<br />
lichaam, vloeistof of gas naar het ander lichaam, vloeistof of gas<br />
gaat.<br />
D<br />
Dauwpunt/dauwpunttemperatuur<br />
Temperatuur, waarbij water condenseert. Bij een dauwpunttemperatuur<br />
is de lucht meer dan 100% verzadigd. Wanneer de lucht<br />
geen waterdamp meer kan opnemen, vormt er zich condensatie.<br />
Detector<br />
De detector ontvangt de infraroodstraling en zet deze om in een<br />
elektrisch signaal. De grootte van een detector wordt vermeld in<br />
pixels.<br />
E<br />
Emissiecoëfficiënt (ε)
www.testo.nl/thermografie<br />
Deze geeft de mogelijkheid weer van een materiaal om infraroodstraling<br />
af te geven (uit te zenden). De emissiecoëfficiënt hangt af<br />
van eigenschappen van het oppervlak, het materiaal en, voor<br />
sommige materialen, van de temperatuur van het object.<br />
F<br />
Fahrenheit [°F]<br />
Temperatuureenheid, die vooral in Noord-Amerika gebruikt wordt.<br />
°F = (°C x 1,8) + 32.<br />
Voorbeeld 20 °C in °F: (20 °C x 1,8) + 32 = 68 °F.<br />
FOV (Field Of View)<br />
Het gezichtsveld van een warmtebeeldcamera. Dit wordt weergegeven<br />
als een hoek (bv. 32°) en beschrijft het gebied dat zichtbaar<br />
is voor een warmtebeeldcamera. Het gezichtsveld is afhankelijk<br />
van de detector en de lens van de warmtebeeldcamera. Groothoeklenzen<br />
hebben een groot gezichtsveld met dezelfde detector,<br />
telelenzen (bv. testo telelens 12°) hebben een klein gezichtsveld.<br />
G<br />
Gekleurde lichaamsstraler<br />
Dit is een object met een emissiecoëfficiënt kleiner dan één en is<br />
afhankelijk van temperatuur. De meeste metalen zijn gekleurde<br />
lichaamsstralers. De emissiecoëfficiënt van aluminium bv. verandert<br />
wanneer het verwarmd wordt (ε = 0,02 bij 25 °C, ε = 0,03 bij<br />
100 °C).<br />
41
42<br />
Gezichtsveld<br />
Zie ook „FOV“, pag. 41.<br />
Grijze lichaamsstraler<br />
Bijna alle objecten uit de natuur worden omschreven als „grijze<br />
lichaamsstralers“ of „reële stralers“. In tegenstelling met zwarte<br />
lichaamsstralers, absorberen grijze lichaamsstralers nooit 100%<br />
infraroodstraling. Bij grijze lichaamsstralers wordt steeds een deel<br />
van de straling van het oppervlak gereflecteerd en soms ook doorgelaten<br />
(transmissie). Hierdoor is de emissiecoëfficiënt van een<br />
grijze straler altijd kleiner dan één.<br />
H<br />
Hotspot<br />
Zie ook „Coldspot en Hotspot“, pag. 39.<br />
I<br />
Ideale straler<br />
Zie ook „zwarte lichaamsstraler“, pag. 48.<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
IFOVgeo (kleinst detecteerbaar object)<br />
Geometrische resolutie (spaciale resolutie). Geeft de mogelijkheid<br />
van de detector weer om, samen met de lens, Details weer te<br />
geven. De geometrische resolutie wordt in mrad (= Milliradiant)<br />
weergegeven en beschrijft het kleinst object, dat, afhankelijk van<br />
de meetafstand, gedetecteerd kan worden. Op het thermisch
www.testo.nl/thermografie<br />
beeld komt de grootte van een object overeen met één pixel.<br />
IFOVmeas (kleinst meetbare object)<br />
Het kleinste object waarvan de temperatuur nauwkeurig kan<br />
gemeten worden door de warmtebeeldcamera. Het is 2–3 maal<br />
groter dan het kleinst detecteerbaar object (IFOVgeo).<br />
Vuistregel: IFOVmeas ≈ 3 x IFOVgeo.<br />
IFOVmeas is hetzelfde als de meetvlek.<br />
Infraroodstraling<br />
Infraroodstraling is elektromagnetische warmtestraling. Ieder<br />
object met een temperatuur boven het absolute nulpunt (0 Kelvin<br />
= -273,15 °C) geeft infrarood warmtestraling af. De infrarood straling<br />
vindt men terug in het golfbereik van 0,75 μm tot ca. 1000 μm<br />
(= 1 mm) en grenst hiermee aan het golflengtebereik voor licht<br />
(0,38 – 0,75 μm). warmtebeeldcamera’s meten vaak de infraroodstraling<br />
in het lange golflengtebereik van 8 μm tot 14 μm (zoals bv.<br />
de testo 875/881), aangezien de atmosfeer in dit golflengtebereik<br />
zeer doorlaatbaar is voor infraroodstraling.<br />
Isothermen<br />
Lijnen van dezelfde temperatuur. Met de analyse software (bv.<br />
Testo IRSoft) kunt u isothermen weergeven. Alle punten in een<br />
thermisch beeld die binnen een bepaald bereik liggen, met kleur<br />
gemarkeerd.<br />
K<br />
Kalibratie<br />
43
44<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
Procedure waarbij de waarden van een toestel (werkelijke<br />
waarden) en de waarden van een referentie instrument bepaald en<br />
vergeleken worden. Men kan dan evalueren of de meetwaarden<br />
van het instrument nog binnen het toelaatbare grens- of tolerantiebereik<br />
liggen. In tegenstelling tot een afregeling, wordt bij een<br />
kalibratie de geregistreerde afwijking enkel gedocumenteerd maar<br />
niet aangepast aan de waarde van het referentie instrument. De<br />
tijd tussen 2 kalibraties hangt af van de meetopgave en de vereisten.<br />
Kelvin [K]<br />
Temperatuureenheid.<br />
0 K komt overeen met het absolute nulpunt (-273,15 °C). Daarom<br />
geldt: 273,15 K = 0 °C = 32 °F.<br />
K = °C + 273,15.<br />
Voorbeeld 20 °C in K: 20 °C + 273,15 = 293,15 K.<br />
Kleurenpalet<br />
Selectie van kleuren die men kan kiezen voor de weergave van<br />
een thermisch beeld (bv. kleurenpalet „regenboog“, „ijzer“, „grijswaarden“).<br />
Naargelang de meetopgave en het ingestelde kleurenpalet<br />
worden contrasten in een thermisch beeld goed weergeven.<br />
Het kleurenpalet kan men ook aanpassen in de analyse software<br />
(bv. Testo IRSoft) nadat het thermische beeld is bewaard. Hou bij<br />
het instellen van het kleurenpalet rekening met de interpretatie van<br />
het thermisch beeld. Rode en gele kleuren worden vaak geassocieerd<br />
met warmte, groen en blauw kleuren met koude.
www.testo.nl/thermografie<br />
L<br />
Lambert straler<br />
Een Lambert straler is een object welke invallende straling ideaal<br />
verspreidt, maw even sterk reflecteert in alle richtingen.<br />
Met een Lambert straler kan u met de warmtebeeldcamera de<br />
reflectietemperatuur meten.<br />
Laser-meetvlekmarkering<br />
Een laser biedt hulp bij het aanwijzen van het meetoppervlak (een<br />
rode stip wordt op het meetobject geprojecteerd). De lasermarkering<br />
en het midden van het beeld komen niet exact overeen, aangezien<br />
ze op verschillende optische assen liggen. Het laserpunt is<br />
daarom niet geschikt om exacte locaties te markeren in het display.<br />
Het is enkel een hulpmiddel.<br />
LET OP:<br />
Laserklasse 2: richt de laser niet op personen of dieren en kijk<br />
nooit in de laser! Dit kan leiden tot oogschade!<br />
Lens<br />
De grootte van het gezichtsveld van de warmtebeeldcamera en<br />
hiermee de grootte van de meetvlek is afhankelijk van de gebruikte<br />
lens. Een groothoeklens (bv. 32° – standaardlens bij testo) is<br />
geschikt wanneer u een overzicht wilt van de temperatuursverdeling<br />
van een groot oppervlak. Een telelens (bv. Testo telelens 12°)<br />
45
46<br />
wordt gebruikt om kleine details nauwkeurig te meten, zelfs vanop<br />
grote afstand.<br />
M<br />
Meetvlek<br />
Zie ook „IFOVmeas“, pag. 43.<br />
N<br />
NETD (Thermische gevoeligheid)<br />
Het kleinst mogelijke temperatuursverschil die door de warmtebeeldcamera<br />
gemeten kan worden. Hoe kleiner de waarde, hoe<br />
beter de meetresolutie van de warmtebeeldcamera.<br />
R<br />
Reëel lichaam<br />
Zie ook „grijze lichaamsstraler“, pag. 41.<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
Reflectiegraad (ρ)<br />
De mogelijkheid van een materiaal om infraroodstraling te reflecteren.<br />
De reflectiegraad hangt af van de eigenschappen van het<br />
oppervlak, de temperatuur en het type materiaal.<br />
Relatieve luchtvochtigheid (%RV)<br />
Procentuele weergave, hoeveel waterdamp aanwezig is in de<br />
lucht. Bv. bij 33%RV bevat de lucht ca. 1/3 van het maximum<br />
volume van waterdamp dat de lucht kan absorberen, bij dezelfde<br />
temperatuur en luchtdruk. Bij een luchtvochtigheid van meer dan
www.testo.nl/thermografie<br />
100% vormt zich condensatie omdat de lucht volledig verzadigd<br />
is en geen vocht meer kan opnemen. De gasvormige waterdamp<br />
in de lucht wordt hierdoor vloeibaar. Hoe warmer de lucht, hoe<br />
meer waterdamp de lucht kan absorberen zonder condensatie.<br />
Condensatie komt daarom altijd eerst voor bij koude oppervlakken.<br />
RTC (gecompenseerde reflectietemperatuur)<br />
Bij een reël lichaam wordt een deel van de warmtestraling gedreflecteerd.<br />
Men moet bij de meting van objecten met een lage<br />
emissiecoëfficiënt rekening houden met de reflectietemperatuur.<br />
Met behulp van een correctiefactor in de camera wordt de reflectie<br />
berekend en hierdoor wordt de nauwkeurigheid van de temperatuursmeting<br />
verbeterd. Dit wordt normaal gezien ingegeven in<br />
de camera en/of de software.<br />
In de meeste gevallen komt de reflectietemperatuur overeen met<br />
de omgevingstemperatuur. Wanneer de infraroodstraling van storingselementen<br />
op het meetoppervlak gereflecteerd wordt, moet<br />
men de temperatuur van de gereflecteerde straling bepalen (bv.<br />
met een Globe-thermometer of een Lambert straler). De reflectietemperatuur<br />
heeft weinig invloed op objecten met zeer hoge<br />
emissiecoëfficiënten.<br />
T<br />
Temperatuur<br />
Variabele voor de energie eigen aan een lichaam.<br />
47
48<br />
Thermisch beeld<br />
Beeld, dat de temperatuursverdeling van een oppervlak van een<br />
object via verschillende kleuren voor verschillende temperatuurswaarden<br />
weergeeft. Een thermisch beeld wordt gemaakt met een<br />
warmtebeeldcamera.<br />
<strong>Thermografie</strong><br />
Meettechnologie dat warmtestraling m.a.w. de temperatuurverdeling<br />
van het oppervlak van objecten d.m.v. de warmtebeeldcamera<br />
weergegeven wordt.<br />
Thermogram<br />
Zie ook „thermisch beeld“, pag. 49.<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
Transmissiegraad (T)<br />
Het vermogen van een materiaal om infraroodstralen door te<br />
laten. Deze is afhankelijk van de sterkte en het soort materiaal. De<br />
meeste materialen zijn in het infraroodbereik (lange golflengtebereik)<br />
niet doorlaatbaar.<br />
Tweepuntsmeting<br />
De tweepuntsmeting heeft in het display van de camera 2 aanduidingen<br />
met de respectievelijke temperatuur.
www.testo.nl/thermografie<br />
W<br />
warmtebeeldcamera<br />
Een camera, welke infraroodstraling meet en deze signalen omzet<br />
in een thermisch beeld. Met behulp van een warmtebeeldcamera<br />
kan men de temperatuursverdeling van oppervlakken weergeven,<br />
die voor het menselijk oog niet zichtbaar zijn. Gebouwthermografie,<br />
industriële thermografie zijn typische toepassingen.<br />
Z<br />
Zwarte lichaamsstraler<br />
Een object, dat alle energie van de infraroodstraling absorbeert,<br />
omzet in eigen infraroodstraling en 100% afgeeft. Bij zwarte stralers<br />
is de emissiecoëfficiënt 1. Er is dus geen reflectie of transmissie<br />
van de straling. In de praktijk komen deze objecten met dergelijke<br />
eigenschappen niet voor.<br />
Men gebruikt zwarte lichaamsstralers om een warmtebeeldcamera<br />
te kalibreren. Echter hun emissiecoëfficiënt is ongeveer kleiner<br />
dan 1 (ε > 0,95).<br />
49
50<br />
www.testo.nl/thermografie
www.testo.nl/thermografie<br />
3.2 Tabel van emissiecoëfficiënten<br />
De volgende tabel dient als richtlijn voor de instelling van de emissiviteitscoëfficiënt<br />
bij een infrarood meting. De emissiviteitscoëfficiënt<br />
ε van verschillende materialen zijn vermeld. Aangezien de<br />
emissiviteitscoëfficiënt afhankelijk is van de temperatuur en de<br />
eigenschappen van het oppervlak, zijn de vermelde waarden<br />
enkel als richtwaarde voor de meting temperatuurverschillen. Om<br />
de absolute temperatuurswaarde te meten, moet men de emissiviteitscoëfficiënt<br />
van het materiaal exact bepalen.<br />
Materiaal (Materiaaltemperatuur) Emissiecoëfficiënt<br />
Aluminium, gewalst (170 °C) 0,04<br />
Aluminium, niet geoxideerd (25 °C) 0,02<br />
Aluminium, niet geoxideerd (100 °C) 0,03<br />
Aluminium, sterk geoxideerd (93 °C) 0,20<br />
Aluminium, sterk gepolijst (100 °C) 0,09<br />
Beton (25 °C) 0,93<br />
Baksteen, mortel, pleister (20 °C) 0,93<br />
Chroom (40 °C) 0,08<br />
Chroom, gepolijst (150 °C) 0,06<br />
Gietijzer, geoxideerd (200 °C) 0,64<br />
Glas (90 °C) 0,94<br />
Graniet (20 °C) 0,45<br />
Gips (20 °C) 0,90<br />
Hout (70 °C) 0,94<br />
Ijs, glad (0 °C)<br />
Ijzer, afgeschuurd (20 °C)<br />
0,97<br />
0,24<br />
Ijzer, gegoten opp. (100 °C) 0,80<br />
Ijzer, gewalst (20 °C) 0,77<br />
Katoen (20 °C) 0,77<br />
51
52<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
Materiaal (Materiaaltemperatuur) Emissiecoëfficiënt<br />
Klei, gebrand (70 °C) 0,91<br />
Koper, licht aangelopen (20 °C) 0,04<br />
Koper , geoxideerd (130 °C) 0,76<br />
Koper , gepolijst (40 °C) 0,03<br />
Koper , gewalst (40 °C) 0,64<br />
Kunststoffen: PE, PP, PVC (20 °C) 0,94<br />
Kurk (20 °C) 0,70<br />
Lood, ruw (40 °C) 0,43<br />
Lood , geoxideerd (40 °C) 0,43<br />
Lood , grijs geoxideerd (40 °C) 0,28<br />
Lak, blauw op aluminium-folie (40 °C) 0,78<br />
Lak , zwart, mat (80 °C) 0,97<br />
Lak, geel, 2 lagen op aluminium-folie (40 °C) 0,79<br />
Lak , wit (90 °C) 0,95<br />
Marmer, wit (40 °C) 0,95<br />
Metselwerk (40 °C) 0,93<br />
Messing, geoxideerd (200 °C) 0,61<br />
Olieverf (alle kleuren) (90 °C) 0,92–0,96<br />
Papier (20 °C) 0,97<br />
Porselein (20 °C) 0,92<br />
Radiator, zwart, geoxideerd (50 °C) 0,98<br />
Rubber, hard (23 °C) 0,94<br />
Rubber , zacht, grijs (23 °C) 0,89<br />
Staal, warmtebehandeld oppervl. (200 °C) 0,52<br />
Staal, geoxideerd (200 °C) 0,79<br />
Staal, koud gewalst (93 °C) 0,75–0,85<br />
Transformatorenlak (70 °C) 0,94<br />
Zandsteen (40 °C) 0,67<br />
Zink, geoxideerd 0,1
www.testo.nl/thermografie<br />
Wist u dat ...<br />
Ratelslangen kunnen warmtestraling zien – hierdoor kunnen ze hun<br />
prooi en hun vijanden zelfs in het donker zien.<br />
Ratelslangen nemen zelfs de kleinste temperatuurverschillen van<br />
rond de 0,0003 °C zeer snel waar door een hoog gevoelig zintuig.<br />
Hierdoor kunnen ratelslangen beelden zien<br />
die erg lijken op een thermisch beeld<br />
van een moderne warmtebeeldcamera ....<br />
53
54<br />
Hoge thermische gevoeligheid (NETD)<br />
Temperatuurbereik<br />
Beeldfrequentie<br />
Standaard lens 32° x 24°<br />
Verwisselbare telelens 9° x 7° (optie)<br />
Hoge temperatuurbereik tot 550°C (optie)<br />
Automatische ‘Hot en Cold Spot’ herkenning<br />
Min/Max waarde<br />
Isothermfunctie<br />
Detectie van risicovolle vochtplekken<br />
Spraakopname<br />
Geïntegreerde digitale camera<br />
Geïntegreerde power LED’s<br />
Motorfocus<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
Bekijk hier welke warmtebeeldcamera het beste<br />
op uw wensen aansluit:<br />
Technische gegevens testo 875-1 testo 875-2 testo 881-1 testo 881-2 testo 881-3<br />
Warmtebeeldcamera testo 881<br />
< 110 mK < 80 mK<br />
-20 tot +280°C<br />
-20 tot +350°C<br />
9 Hz 33 Hz
www.testo.nl/thermografie<br />
Uw praktische voordelen<br />
De NETD toont het kleinste temperatuurverschil dat kan worden opgespoord door de warmtebeeldcamera. Een lage NETD garandeert de<br />
resolutie van de kleinste temperatuurverschillen. De vuistregel luidt: Des te lager NETD waarde, des te beter de resolutie en het beeldkwaliteit<br />
van de camera.<br />
Het temperatuurbereik van de warmtebeeldcamera informeert u tot welke temperatuur de warmtebeeldcamera in staat is om de warmtestraling<br />
van voorwerpen op te nemen en te meten.<br />
De beeldfrequentie geeft aan hoe vaak het thermisch beeld ververst wordt per seconde. Een hoge frequentie garandeert een permanente<br />
realtime beeld reproductie en biedt u betrouwbare infrarood beelden.<br />
De 32 ° lens meet snel een groot gebied en levert daarmee een goed overzicht van de temperatuurverdeling van de meetobject.<br />
In een oogopslag ziet u meer.<br />
De verwisselbare telelens helpt bij het meten van kleine details, zelfs bij grote afstanden. Deze lens is ideaal voor gebouwthermografie.<br />
U kunt uw meetbereik verhogen met de hoge temperatuuroptie. Met behulp van het hoge temperatuurfilter is het meten van temperaturen<br />
tot 550°C mogelijk.<br />
De koudste en de warmste plek van de meetobject worden automatisch gemarkeerd. Met één oogopslag kunt u de kritische plekken<br />
waarnemen.<br />
De minimale en maximale waarde van een beeldsectie kan direct op locatie worden weergegeven.<br />
De optische kleuralarm lokaliseert kritieke gebieden gemakkelijk en direct in het thermische beeld. Alle punten in het thermische<br />
beeld waarvan de temperatuurwaarden vooraf binnen een bereik zijn gedefinieerd, zijn in kleur.<br />
Via de handmatige invoer van de omgevingstemperatuur, luchtvochtigheid en dauwpunt in de ruimte, worden risicovolle vochtplekken in<br />
één opslag gevisualiseerd.<br />
Identificeer eenvoudig gevonden zwakke plekken en voorzie deze van commentaar. Een korte uitleg op locatie is een waardevolle<br />
toevoeging bij de latere verwerking op de PC.<br />
Snelle en eenvoudige objectinspectie dankzij de weergave van zowel het infrarood als het werkelijke beeld. De digitale afbeelding wordt<br />
automatisch tegelijkertijd opgeslagen met elke infrarood beeld.<br />
De geïntegreerde power-LED's garanderen u een optimale verlichting van donkere gebieden bij het maken van foto’s.<br />
Met de dynamische motorfocus kunt u met één hand het thermische beeld scherpstellen.<br />
Testo warmtebeeldcamera’s<br />
zijn een ster in het detecteren:<br />
Detecteer problemen en bespaar direct geld<br />
Top prestaties met een hoge beeldresolutie<br />
Snelle en uitgebreide analyse van de meetgegevens<br />
Warmtebeeldcamera testo 875<br />
55
56<br />
Dé hoofdrolspelers<br />
testo 875 en testo 881:<br />
Supersterren in professionele<br />
thermografie!<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
testo 875-2 Set<br />
· NETD < 110 mK<br />
· Ingebouwde digitale camera<br />
· Weergave van risicovolle vochtplekken<br />
· Automatische Hot/Cold Spot herkenning<br />
· Manuele focus<br />
· Temperatuurbereik -20 tot +280°C<br />
· 9 Hz<br />
De set is voorzien van de volgende<br />
accessoires:<br />
· Hoogwaardige groothoeklens 32° x 24°<br />
· Telelens 9° x 7°<br />
· Lens beschermglas<br />
· Extra Li-ion accu<br />
· Snellader voor 2 accu’s<br />
· Afschermkap tegen de zon<br />
testo 875-1 testo 875-2 Set testo 875-2<br />
Bestelnr: 0560 8751 0560 8752 0563 8752<br />
Alle warmtebeeldcamera’s worden standaard geleverd in een robuuste koffer inclusief<br />
IRSoft PC-software, SD-kaart, USB kabel, netvoeding, Li-ion oplaadbare accu en<br />
adapterplaatje voor statiefbevestiging.
www.testo.nl/thermografie<br />
testo 881-3 Set<br />
· NETD < 80 mK<br />
· Ingebouwde digitale camera met power LED’s<br />
· Weergave van risicovolle vochtplekken<br />
· Automatische Hot/Cold Spot herkenning<br />
· Dynamische motorfocus<br />
· Temperatuurbereik -20 tot +350°C<br />
· 33 Hz<br />
· Spraakopname<br />
· Isotherm weergave in het instrument<br />
· Min./max. berekening<br />
· Hoge temperatuurmeting (optie)<br />
De set is voorzien van de volgende<br />
accessoires:<br />
· Hoogwaardige groothoeklens 32° x 24°<br />
· Telelens 9° x 7°<br />
· Lens beschermglas<br />
· Extra Li-ion accu<br />
· Snellader voor 2 accu’s<br />
· Soft-Case<br />
· Koptelefoon met microfoon<br />
Extra accessoires: Bestelcode:<br />
Lens beschermglas C1<br />
Telelens A1<br />
Extra Li-ion accu D1<br />
Snellader E1<br />
Soft-Case H1<br />
Hoge temperatuurmeting G1<br />
testo 881-1 testo 881-2 testo 881-3 Set testo 881-3<br />
Bestelnr.: 0563 0881 V1 0563 0881 V2 0563 0881 V3 0563 0881 V4<br />
Alle warmtebeeldcamera’s worden standaard geleverd in een robuuste koffer inclusief IRSoft PC-software, SD-kaart, USB kabel,<br />
netvoeding, Li-ion oplaadbare accu en adapterplaatje voor statiefbevestiging. De testo 881-2, testo 880-3 en testo 881-3 Set zijn<br />
standaard voorzien van een koptelefoon en microfoon.<br />
Standaard Optie - Niet mogelijk als optie<br />
57
58<br />
Notities<br />
www.testo.nl/thermografie
60<br />
testo BV<br />
Randstad 21-53<br />
Postbus 1026<br />
1300 BA Almere<br />
Tel.: 036 - 5487000<br />
Fax: 036 - 548 7009<br />
E-mail: info@testo.nl<br />
Website: www.testo.nl<br />
www.testo.nl/thermografie<br />
0983 7323/san/R/Q/08.2009 09/139