Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

Signaturbewertung

Signaturbewertung

DER EINFLUSS DER ATMOSPHÄRE AUF DAS THERMISCHE BILD

Bewertung von Tarnmaterialien und Analyse von Baustoffen zur Auslegung thermographischer Untersuchungen, Verifizierung und Validierung von thermischen Simulationen.
 

Das Abbild eines Objekts im Wärmebild (Signatur) wird im Wesentlichen von seiner Umgebung bestimmt. Um eine Aussage über die Sichtbarkeit eines Objektes in einer bestimmten Umgebung machen zu können, ist es daher erforderlich den Einfluss der maßgeblichen Umweltfaktoren auf das thermische Erscheinungsbild zu bestimmen.

 

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Realisiert wurde ein Verfahren zur Charakterisierung der Auffälligkeit von getragenen Textilmaterialien im Wärmebild.

 

Dazu wird im Umweltsimulationslabor (Skizze siehe Abb. 2) ein Textil auf einer Heizplatte mit regelbarer Temperatur platziert. Die Temperatur wird auf 34°C eingestellt, was der Hauttemperatur eines menschlichen Körpers entspricht. Im Folgenden werden dann bei einer definierten Lufttemperatur für unterschiedliche Windgeschwindigkeiten in vier unterschiedlichen Umweltszenarien eine Wärmebildsequenz über 5min mit einer Bildfrequenz von 1Hz aufgenommen:

  • Ohne Strahlungsquellen

  • Künstliche Sonne als Strahlungsquelle

  • Künstliche Sonne und kalter Himmel als Strahlungsquelle

  • Kalter Himmel als Strahlungsquelle

 

Die Messungen werden für eine Neigung der Probe von 30° und 45° gegenüber der Senkrechten durchgeführt, um unterschiedliche Reflektionsbedingungen gegenüber den Strahlungsquellen zu erhalten.

Es wird anschließend die mittlere Temperatur der untersuchten Textilfläche bestimmt und über die Sequenz der zeitliche Mittelwert gebildet.

Zur Bestimmung der Auffälligkeit einer Person, die das untersuchte Textil trägt, in einer natürlichen Umgebung wird die Lufttemperatur als Vergleich herangezogen, da die Lufttemperatur die Temperatur einer grünen Vegetation im Wärmebild dominiert.

Aus dem Verhalten gegenüber den unterschiedlichen Einflüssen können auf das Verhalten des Textils in vielen verschiedenen Szenarien, die selbst nicht untersucht wurden, Rückschlüsse gezogen werden.

Die Reproduzierbarkeit des Messverfahrens ergibt eine maximale Abweichung der Messergebnisse von 0.3°C im ungünstigsten Szenario. Auf Anfrage können die Ergebnisse der Validierung der Messmethode zur Verfügung gestellt werden.

Da die Heizplatte auf Temperaturen bis zu 80°C stabil geheizt werden kann, ist es auch möglich, das Verfahren zur Analyse von Abdeckungen technischer Geräte wie Generatoren und ähnlichem zu verwenden.

 


Abb. 2: Skizze des Versuchsaufbaus, der kalte Himmel befindet sich oberhalb der Anordnung