User manual

Die Messformel
19
2. Reflektierte Emission von Strahlungsquellen der Umgebung = (1 – ε)τW
refl
, wobei (1
– ε) die Reflektion des Objekts ist. Die Strahlungsquellen der Umgebung haben die
Temperatur T
refl
.
Hier wurde davon ausgegangen, dass die Temperatur T
refl
für alle emittierenden
Oberflächen innerhalb der Halbsphäre, die von einem Punkt auf der Objektoberflä-
che betrachtet wird, gleich ist. Dies ist in einigen Fällen natürlich eine Vereinfachung
der tatsächlichen Situation. Diese ist jedoch notwendig, damit eine praktikable For-
mel abgeleitet werden kann. T
refl
kann – zumindest theoretisch – ein Wert zugewiesen
werden, der eine effiziente Temperatur einer komplexen Umgebung darstellt.
Als Abstrahlung für die Umgebung wurde der Wert 1 angenommen. Dies ist in Über-
einstimmung mit dem kirchhoffschen Gesetz richtig: Die gesamte Strahlung, die auf
die umgebenden Oberflächen auftritt, wird schließlich von diesen absorbiert. Daher
ist die Abstrahlung = 1. (Es ist zu beachten, dass entsprechend neuester Erkennt-
nisse die gesamte Sphäre um das betreffende Objekt beachtet werden muss.)
3. Emission von Atmosphäre = (1 – τ)τW
atm
, wobei (1 – τ) die Abstrahlung der Atmo-
sphäre ist. Die Temperatur der Atmosphäre ist T
atm
.
Die gesamte empfangene Strahlungsleistung kann nun notiert werden (Gleichung 2):
Wir multiplizieren jeden Ausdruck mit der Konstante C aus Gleichung 1 und ersetzen die
Produkte aus CW durch das entsprechende U gemäß derselben Gleichung und erhalten
(Gleichung 3):
Gleichung 3 wird nach U
obj
aufgelöst (Gleichung 4):
Dies ist die allgemeine Messformel, die in allen thermografischen Geräten von FLIR Sy-
stems verwendet wird. Die Spannungen der Formel lauten:
Tabelle 19.1 Spannungen
U
obj
Berechnete Ausgabespannung der Kamera für einen Schwarzkör-
per der Temperatur T
obj
, also eine Spannung, die sofort in die tat-
sächliche Temperatur des betreffenden Objekts umgewandelt
werden kann.
U
tot
Gemessene Ausgabespannung der Kamera für den tatsächlichen
Fall.
U
refl
Theoretische Ausgabespannung der Kamera für einen Schwarzkör-
per der Temperatur T
refl
entsprechend der Kalibrierung.
U
atm
Theoretische Ausgabespannung der Kamera für einen Schwarzkör-
per der Temperatur T
atm
entsprechend der Kalibrierung.
Der Bediener muss mehrere Parameterwerte für die Berechnung liefern:
• die Objektabstrahlung ε,
• die relative Luftfeuchtigkeit,
• T
atm
• Objektentfernung (D
obj
)
• die (effektive) Temperatur der Objektumgebung oder die reflektierte Umgebungstem-
peratur T
refl
und
• die Temperatur der Atmosphäre T
atm
Diese Aufgabe ist für den Bediener oft schwierig, da normalerweise die genauen Werte
für die Abstrahlung und die Transmission der Atmosphäre für den tatsächlichen Fall nur
schwer zu ermitteln sind. Die zwei Temperaturen sind für gewöhnlich ein geringeres
#T559918; r. AN/42284/42303; de-DE
77