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Die
Erfindung betrifft ein Handgerät
zur Infrarot-Temperaturmessung,
mit einem Infrarotstrahlungs-Detektor
zur Temperaturmessung eines Messflecks an einem Messobjekt, mit
einer optischen Aufnahmeeinrichtung zur Erfassung eines den Messfleck
enthaltenden Bereichs und mit einem Anzeigemittel zur Darstellung
des gemessenen Temperaturwerts.
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Für schnelle
und präzise
Temperaturmessungen an mehr oder weniger ausgedehnten Flächen von
Objekten wird zunehmend die berührungslose
Infrarot-Temperaturmessung
eingesetzt. Gegenüber
berührenden
Messmethoden, beispielsweise durch den Einsatz von Thermoelementen,
können hier
deutlich kürzere
Messzeiten erreicht werden, außerdem
sind die Messungen im wesentlichen verschleiß-, rückwirkungs- und zerstörungsfrei.
Hierbei wird eine von dem Messobjekt ausgehende Infrarotstrahlung
mittels einer Optik auf einen Detektor fokussiert, der wiederum
ein der Strahlung entsprechendes elektrisches Signal erzeugt, das
anschließend
zur Verstärkung
und Weiterverarbeitung zur Verfügung
steht. Zu einer Ausgabegröße weiterverarbeitet
kann das Signal dann auf einem Anzeigemittel dargestellt oder analog
ausge geben werden.
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Dabei
sind die eingangs erwähnten
Handgeräte
bereits bekannt und in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich. So kennt man zunächst Handgeräte, bei
welchen eine Bedienperson den zu erfassenden Messfleck an dem Messobjekt
durch eine optische Visiereinrichtung an dem Handgerät anvisiert und
anschließend
einen gemessenen Temperaturwert abliest und dem Messfleck in irgendeiner
Weise zuordnet, was zum einen den Messvorgang zeitaufwendig macht,
zum anderen an schwer zugänglichen Messorten
gar nicht gelingt, da dort ein Anvisieren des Messobjekts aus Platzgründen scheitert.
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Andere,
etwa aus der
DE
10 2005 018856 A1 bekannte Handgeräte projizieren eine Abbildung
des Messflecks auf das Messobjekt selbst, um der Bedienperson die
Messung zu erleichtern, was aber eine entsprechend leistungsfähige Projektionseinrichtung erfordert,
die das Handgerät
schwerer macht, eine gewisse elektrische Leistung erfordert und
das Gerät insgesamt
verteuert.
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Schließlich sind
auch Handgeräte
bekannt, die von dem Messfleck bzw. dem einem ausgedehnteren Bereich
des Messobjekts mittels einer Aufnahmeeinrichtung, bspw. einer Kamera,
Bilder aufnehmen. Diese Bilder stehen zwar nach Abschluss eines häufig eine
Vielzahl von Messpunkten umfassenden Messvorgangs an einer Schnittstelle
zur Verfügung und
können
nachträglich
dargestellt werden, sind aber dann weder zur Anvisierung des Messobjekts noch
zur Verknüpfung
mit einem dann nicht mehr anliegenden Messwert einer Umgebungsvariablen
einsetzbar.
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Aus
der
US 2004/0264542
A1 ist ein Radiometer mit einstückig anmontierter Digitalkamera
bekannt, wobei die Digitalkamera so ausgerichtet ist, dass die Energiezone
des Radiometers ab gebildet wird, und wobei digitale Fotografien
aufgenommen, mit einem Zeitstempel versehen und in einem Speicher
abgespeichert werden. Diese Bilder können in einem integrierten
Betrachter angeschaut oder auf einen Computer zur Nachbearbeitung überspielt
werden.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Handgerät zur Verfügung zu
stellen, welches mit einfachen Mitteln einer Bedienperson das Anvisieren
eines Messflecks an einem Messobjekt gestattet und der Bedienperson
gleichzeitig eine Information über
eine oder mehrere Umgebungsvariablen während dieses Vorgangs zugänglich ist.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Handgerät
der eingangs genannten Art, bei dem das Anzeigemittel zur kontinuierlichen
Darstellung in Echtzeit des den Messfleck enthaltenden Bereichs
des Messobjekts und zumindest einer der Darstellung zeitsynchron
korrelierten Temperaturinformation über die an den Messfleck aktuell
herrschende Temperatur ausgebildet ist. Auf diese Weise kann eine
Bedienperson mit dem portablen Handgerät unmittelbar die Abbildung
des Messortes, nämlich
den Messfleck an dem Messobjekt, durch dessen Darstellung wahrnehmen
und erhält
gleichzeitig, sozusagen in Echtzeit, eine aktuelle Information über die
an dem Messort herrschende Temperatur. Da die Abbildung des Bereichs
mit dem Messfleck und die Temperaturinformation gleichzeitig auf
dem Anzeigemittel dargestellt werden, muss die Bedienperson bei
Ausrichtung des Handgeräts
oder Erfassung der Temperaturinformation ihre Blickausrichtung nicht
mehr ändern.
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Hierdurch
vereinfacht sich der gesamte Messvorgang, da das Anvisieren des
Messobjekts nicht ständig
zum Erhalt der Temperaturinformation unterbrochen werden muss, sondern
vielmehr die notwendigen Informationen die ganze Zeit im Blickfeld
der Bedienperson bleiben. Zwar sind im Stand der Technik bereits
auch Handgeräte
zur Infrarot-Temperaturmessung mit einer Digitalkamera bekannt,
beispielsweise das Infrarot-Thermometer 576 der Fa. Fluke, mit welchen
zu einer nach dem Messvorgang stattfindenden Dokumentation photografische
Aufnahmen des Messobjekts mit zusätzlichen Informationen, etwa
dem Aufnahmezeitpunkt, versehen werden können. Diese Geräte erlauben
es dem Benutzer jedoch nicht, mit einfachen Mitteln einen Messflecks
an einem Messobjekt anzuvisieren und gleichzeitig eine Information über eine
oder mehrere Umgebungsvariablen während dieses zur Verfügung zu
haben.
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Die
durch das Anzeigemittel an die Bedienperson zu vermittelnden Informationen
lassen sich hierbei besonders zweckmäßig durch einen Bildschirm,
beispielsweise einen LC-Bildschirm
oder einen Bildschirm mit organischen Dioden (O-LED), darstellen.
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Eine
vorteilhafte Handhabung des Handgeräts beim Anpeilen des Messobjekts
ergibt sich bei einer Ausgestaltung des Handgeräts, bei welcher der Bildschirm
an einer der Bedienperson in Gebrauchsstellung etwa zugewandten
Seite des Handgeräts angeordnet
ist. Zielt die Bedienperson mit dem Handgerät auf das Messobjekt, so liegt
das Anzeigemittel dann in den meisten Fällen genau in ihrem Blickfeld, beispielsweise
wenn das Messobjekt über
den gestreckten Arm anvisiert wird. Das Anzeigemittel muss dabei
aber nicht notwendigerweise in der optischen Achse einer Messeinheit
des Handgeräts
liegen.
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Die
Verfügbarkeit
der durch das Anzeigemittel bereitgestellten Informationen wird
durch eine Weiterbildung des Handgeräts noch erhöht, bei welcher das Anzeigemittel
in seiner Lage relativ zu dem Handgerätgehäuse verstellbar, insbesondere
um eine oder mehrere Schwenkachsen verschwenkbar, vorgesehen ist.
Das Handgerät
kann dann, insbesondere an schwierig zugänglichen Messobjekten, gut an
das Messobjekt herangeführt
und auf dieses gerichtet werden, ohne dass die Bedienperson die
Informationen des Anzeigemittels aus seinem Blickfeld verliert.
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Bei
einer zweckmäßigen Weiterbildung
des Handgeräts
kann das Anzeigemittel von diesem getrennt oder trennbar sein und
mit dem Handgerät, vorzugsweise über ein
Kabel, in Steuerverbindung stehen, so dass das Anzeigemittel auch
entfernt von dem übrigen
Handgerät
anordenbar ist. Hierdurch kann die Person Handgerät und Anzeigemittel
unabgängig
voneinander bewegen, was gerade bei unzugänglichen Messobjekten den Vorgang
des Anvisierens weiter erleichtert. Die Steuerverbindung zwischen
dem Anzeigemittel und dem Handgerät muss hierbei nicht notwendigerweise über ein
Kabel, sondern kann auch über
eine andere Verbindungsart, beispielsweise eine Funkverbindung realisiert
sein.
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Eine
bevorzugte Ausführung
der Erfindung wird durch ein Handgerät mit einer Kupplungsstück gebildet,
welches mit einem an dem Anzeigemittel angeordneten Gegenkupplungsstück lösbar verbindbar
ist, so dass Handgerät
und Anzeigemittel wahlweise entweder miteinander verbunden oder
bedarfsweise voneinander trennbar sind.
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Vorteilhafterweise
kann der Zielvorgang bei der Erfassung des Messobjekts durch die
Formgebung des Handgeräts
unterstützt
werden, weswegen bei einer Ausbildung der Erfindung das Handgerät mit dem
Anzeigemittel einen Griffteil und eine vorzugsweise stumpfwinklig
zu diesem angeordnete Messeinheit aufweist. Mit einem solchen, beispielsweise
in Art eines Pistolengriffs ausgebildeten, Griffteil ist das portable
Handgerät
zum einen gut auch einhändig
zu halten und zum anderen die Zielrichtung einfach vorgebbar und über die
Handhaltung der Bedienperson manipulierbar.
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Die
Zielgenauigkeit und Schnelligkeit des Messvorgangs können bei
einer Ausbildung des Handgerät
weiter erhöht
werden, bei welcher das Handgerät
mindestens eine Visiereinrichtung aufweist, mittels derer die Ausdehnung
des Messflecks an dem Messobjekt auf dem Anzeigemittel anzeigbar,
insbesondere als Markierung auf einem Bildschirm des Anzeigemittels
wahlweise einblendbar ist, die Ausdehnung des Messflecks also auf
dem Anzeigemittel vorzugsweise mit genügendem Kontrast eingeblendet
und von der Bedienperson sofort erfasst werden kann. Auf diese Weise
lässt sich
auch der Bauaufwand für
ein Handgerät
zur Infrarot-Temperaturmessung verringern, da auf eine den Messfleck auf
das Messobjekt projizierende Visiereinrichtung gegebenenfalls vollständig verzichtet
werden kann.
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Zusätzlich oder
wahlweise kann eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Handgeräts auch mindestens
eine Visiereinrichtung aufweisen, mittels derer die Ausdehnung des
Messflecks auf das Messobjekt projizierbar ist, also beispielsweise
eine Laservisiereinrichtung, deren ausgesandte Laserstrahlen auf
dem Messobjekt den Messfleck nachzeichnen und so zusätzlich eventuell
weiteren der Messung beiwohnenden Personen den Messfleck anzeigen können.
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Um
der die Messung der Temperatur des Messflecks durchführenden
Bedienperson weitere Informationen über die Umgebung des Messflecks zur
Verfügung
stellen zu können,
ist bei einer zweckmäßigen Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Handgeräts dieses
mit mindestens einem Sensor zur Erfassung von Druck, Feuchte, Temperatur
oder dergleichen Umgebungsvariablen versehen, dessen Werte den zeitlich
korrelierten Bildern und/oder Temperaturinformationen zuordenbar
und gegebenenfalls auf dem Anzeigemittel darstellbar sind. Derart können diese
weiteren Informationen ebenfalls gleichzeitig der Bedienperson zugänglich gemacht werden.
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Für eine spätere, gegebenenfalls
genauere Auswertung und ebenso zu Dokumentationszwecken ist es von
Vorteil, wenn bei einer weiteren Ausführung des Handgeräts eine
digitale Speichereinrichtung zur Speicherung von Informationen,
insbesondere von Bildern, Temperaturwerten und/oder weiteren Umgebungsvariablen
vorgesehen ist und diese Informationen zu ih rem Aufnahmezeitpunkt
zeitlich beabstandet abrufbar, auf dem Anzeigemittel darstellbar und/oder
an eine Auswerteeinrichtung weiterleitbar sind. Bei einem späteren Abspielen
gespeicherter Informationen von Bildern und Variablen als Sequenz können so
beispielsweise in einfacher Weise Entwicklungstrends von Variablen
visualisiert werden.
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Das
Handgerät
kann auch bei der Unterscheidung verschiedener Messobjekte sinnvoll
eingesetzt werden, um Messobjekte unterschiedlicher Temperatur voneinander
unterscheiden zu können oder
unterschiedliche Qualitäten
eines Produkts im Herstellungsprozess frühzeitig zu erkennen und minderwertige
Produkte auszusortieren. Daher ist es zweckmäßig, eine Weiterbildung des
Handgeräts
mit einer Alarmierungseinrichtung zu versehen, welche verschiedene
Messobjekte anhand von mit dem Infrarotdetektor oder anderen Sensoren
ermittelten Werten unterscheidet und bei von einem vorgebbaren Zulässigkeitsbereich
abweichenden Werten ein Warnsignal abgibt, insbesondere ein solches
auf dem Anzeigemittel darstellt oder etwa ein weiterverwendbares
Steuersignal abgibt.
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Um
die von dem Handgerät
aufgenommen Daten einer weiteren Auswertung, Speicherung oder Archivierung
zuführen
zu können,
ist es von Vorteil, wenn eine Ausbildung des Handgeräts mit mindestens
einer analogen und/oder mindestens einer digitalen Schnittstelle
zum Datenaustausch versehen ist.
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Befindet
sich beim Datenaustausch mit dem Handgerät die Empfangsstelle der Daten
zum Messort beabstandet und sollen die Messdaten, beispielsweise
aus Sicherheitsgründen
sofort außerhalb des
Handgeräts
gespeichert werden oder bereits während weiterer Messungen eine
Auswertung von zeitlich davor liegenden Messungen stattfinden ist
es von Vorteil, wenn die Daten des Handgeräts schnell an die Empfangsstelle übermit telt
werden können. Hierzu
kann die Schnittstelle des Handgeräts oder generell das Handgerät mit einer
Sende-/Empfangseinheit
zum Betrieb einer Funkstrecke versehen sein, deren Gegenstelle durch
die Empfangsstelle gebildet wird. Ist das Handgerät nicht
auf Steuer- oder andere Signale seitens der Empfangsstelle angewiesen, reicht
auch eine Ausführung
als reine, schaltbare Sendeeinheit aus.
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Um
mit dem Handgerät
verschiedene Messsituationen, insbesondere in ganz unterschiedlichen Temperaturbereichen
erfassen zu können,
ist zweckmäßigerweise
der Detektor und gegebenenfalls die optische Aufnahmeeinrichtung
mit dem Handgerät lösbar verbindbar
vorgesehen und in Teilen oder als Baugruppe oder Messeinheit austauschbar.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnungsfigur
erläutert.
In dieser ist, zum Teil stark schematisiert, in perspektivischer
Ansicht ein im Ganzen mit 1 bezeichnetes Handgerät zur Infrarot-Temperaturmessung
mit einem Infrarotstrahlungs-Detektor 3 zur Temperaturmessung
eines Messflecks 4 an einem Messobjekt 5 zu erkennen.
Das Messobjekt 5 ist dabei ein Gebäude, von welchem in der Zeichnungsfigur
eine Giebelseite in ebener Ansicht dargestellt ist. Das Handgerät 1 weist
eine optische Aufnahmeeinrichtung 2 zur Erfassung eines
den Messfleck 4 enthaltenden Bereichs und ein Anzeigemittel 6 zur
Darstellung des gemessenen Temperaturwerts auf.
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Das
Anzeigemittel 6 des Handgeräts 1 ist zur kontinuierlichen
Darstellung des den Messfleck 4 enthaltenden Bereichs des
Messobjekts 5 und zumindest einer der Darstellung zeitsynchron
korrelierten Temperaturinformation ausgebildet. In der Zeichnungsfigur
wird dies durch die von dem auf das Messobjekt 5 gerichteten
Handgerät 1 aus
auf das Messobjekt 5 zulaufenden unterbrochenen Linien, die
das Sichtfeld 7 der optischen Aufnahmeeinrichtung 2 darstellen,
symbolisiert. Das Sichtfeld 7 der optischen Aufnahmeeinrichtung 2 umfasst
dabei das Sichtfeld 8 des Infrarot-Strahlungsdetektors 2 des Handgeräts 1,
welches durch die von dem Handgerät 1 auf das Messobjekt
zulaufenden durchgezogenen Linien symbolisiert wird, vollständig. Das
Sichtfeld 8 des Infrarot-Strahlungsdetektors 2 bildet
dabei auf dem Messobjekt 5 den Messfleck 4 ab.
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Das
in Gebrauchsstellung auf das Messobjekt 5 gerichtet dargestellte
Handgerät 1 ist
mit einem Anzeigemittel 6 versehen, das einer das Handgerät 1 bedienenden
Person in dieser Stellung zugewandt ist. Bei dem Anzeigemittel 6 handelt
es sich um einen LC-Bildschirm, dessen inhaltliche Darstellung rechts oberhalb
des Handgeräts 1,
durch die verbindenden Linien angedeutet, gezeigt ist. Weiter weist
das mit dem Anzeigemittel 6 versehene Handgerät 1 ein Griffteil 9 und
eine stumpfwinklig zu diesem angeordnete Messeinheit 10 auf.
Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
wurde auf eine Darstellung von Schwenkachsen, an welchen das Anzeigemittel 6 bezüglich des Handgerätgehäuses 11 verschwenkbar
ist, verzichtet.
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Darüber ist
an dem Handgerät 1 eine
nicht weiter dargestellte Visiereinrichtung 12 vorgesehen. Mittels
dieser Visiereinrichtung 12 wird die Ausdehnung des Messflecks 4 an
dem Messobjekt 5 auf dem Anzeigemittel 6 angezeigt,
wie sich der bereits erwähnten
Darstellung der Anzeige des Anzeigemittels 6 entnehmen
lässt,
und zwar als wahlweise einblendbare Markierung auf dem Bildschirm
des Anzeigemittels 6. Dieser Darstellung ist außerdem eine
größengetreue
Abbildung des von der optischen Aufnahmeeinrichtung 2 erfassten
Bereichs sowie die Einblendung der korrelierten Temperaturinformation
sowie weiterer Informationen zu entnehmen, bei denen es sich um
extre male Temperaturwerte des erfassten Bereichs, sowie weitere
Umgebungsvariablen wie Temperatur, Druck und Feuchte handelt, die
von weiteren, an dem Handgerät 1 angeordneten,
nicht weiter dargetellten Sensoren erfasst werden.
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Die
vorstehende Erfindung betrifft demnach ein Handgerät 1 zur
Infrarot-Temperaturmessung, mit einem Infrarotstrahlungs-Detektor 3 zur
Temperaturmessung eines Messflecks 4 an einem Messobjekt 5, mit
einer optischen Aufnahmeeinrichtung 2 zur Erfassung eines
den Messfleck 4 enthaltenden Bereichs und mit einem Anzeigemittel 6 zur
Darstellung des gemessenen Temperaturwerts. Um ein Handgerät 1 zur
Verfügung
zu haben, welches mit einfachen Mitteln einer Bedienperson das Anvisieren
eines Messflecks 4 an einem Messobjekt 5 gestattet
und der Bedienperson gleichzeitig eine Information über eine oder
mehrere Umgebungsvariablen während
dieses Vorgangs zugänglich
ist, ist das Anzeigemittel 6 zur kontinuierlichen Darstellung
des den Messfleck 4 enthaltenden Bereichs des Messobjekts 5 und
zumindest einer der Darstellung zeitsynchron korrelierten Temperaturinformation
ausgebildet.