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Die Erfindung betrifft eine thermografische Messvorrichtung zur Längenmessung, insbesondere einen Längenmaßstab oder eine Anzahl an Messmarken. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung einer thermografischen Messvorrichtung sowie ein Verfahren zur Vermessung einer Geometrie und/oder Lage eines oder mehrerer Objekte in einer thermografischen Aufnahme.
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Zur Erfassung der Geometrie und/oder Lage von Objekten in Fotografien werden fotogrammetrische Verfahren oder Bildmessverfahren verwendet. Dabei ist es im Zuge der Fotodokumentation üblich, ein oder mehrere Referenzmaße auszubringen, um eine spätere Möglichkeit der Bildmessung sicherzustellen. Hierzu werden Messlatten, Maßstäbe, Gliedermaßstäbe, eine Anordnung von Messmarken oder Vermarkungszeichen und dergleichen im Bereich des erfassten Bildes angebracht.
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Auch die sog. Thermographie hat sich als Bildaufnahmeverfahren mit vielfältigen Anwendungsgebieten in der Messtechnik etabliert. Eine thermografische Aufnahme, das sog. Thermogramm, stellt jedoch kein reelles Bild von Objekten dar, sondern macht die Oberflächentemperaturverteilung des untersuchten Objekts sichtbar. Die in der Fotogrammetrie oder Bildmessung verwendeten Referenzmaße sind daher in thermografischen Aufnahmen nicht oder nicht zum Zwecke der Vermessung wahrnehmbar.
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Um dennoch eine Vermessung einer thermografischen Aufnahme vornehmen zu können, werden eine thermografische Kamera und eine herkömmliche Kamera in einem Gerät kombiniert, um bei der Auswertung das Thermogramm und die Fotographie vergleichen zu können. Dieser Vorgehensweise sind jedoch hinsichtlich ihrer Genauigkeit und ihrem Anwendungsbereich, z. B. in dunklen Umgebungen, erhebliche Grenzen gesetzt.
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Aus der
US 4,058,734 ist ein Objekt zur Bestimmung der Auflösung einer Infrarotkamera bekannt, welches thermografisch sich deutlich unterscheidende Oberflächentemperaturbereiche aufweist.
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Aus der
US 4,549,814 ist ein thermografisches Objekt zur Einstellung einer Infrarotkamera bekannt. Auch dieses Objekt verwendet thermografisch unterscheidbare Oberflächentemperaturbereiche.
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US 3,986,384 beschreibt ein passives Infrarotzielobjekt. Auch dieses verwendet thermografisch unterscheidbare Oberflächentemperaturbereiche.
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Schließlich ist aus der
US 3,227,879 ein aktiver Infrarotzielsimulator bekannt, mit dem thermografisch unterscheidbare Oberflächentemperaturbereiche gezielt erzeugbar sind.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Objekte dienen dazu, Messgeräte zu kalibrieren. Die Möglichkeit, die Geometrie und/oder Lage von Objekten in einer thermografischen Aufnahme festzustellen, ist mit den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen jedoch nicht möglich.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf einfache Weise die Vermessung der Geometrie und/oder Lage eines oder mehrerer Objekte in einer thermografischen Aufnahme zu ermöglichen. Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer thermografischen Messvorrichtung anzugeben, mit welcher Objekte in einer thermographischen Aufnahme vermessen werden können.
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Diese Aufgaben werden gelöst durch eine thermografische Messvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 und ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich jeweils aus den abhängigen Patentansprüchen.
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Die Erfindung schafft eine thermografische Messvorrichtung zur Längenmessung, insbesondere einen Längenmaßstab mit einem oder mehreren Trägern oder eine Anzahl an Messmarken, auf dem oder denen jeweils zumindest ein erster Flächenabschnitt, der einen ersten Emissionsgrad aufweist, und zumindest ein zweiter Flächenabschnitt, der einen von dem ersten Emissionsgrad unterschiedlichen zweiten Emissionsgrad aufweist, vorgesehen sind, wobei ein jeweiliger erster Flächenabschnitt und ein jeweiliger zweiter Flächenabschnitt regelmäßig zueinander benachbart angeordnet sind, wodurch eine Skala oder eine Orientierungshilfe ausgebildet ist, welche in einer thermografischen Aufnahme aufgrund der unterschiedlichen Oberflächentemperaturen jeweiliger erster und zweiter Flächenabschnitte wahrnehmbar ist.
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Durch die Sichtbarmachung von zwei sich deutlich unterscheidenden Oberflächentemperaturen können Vermaßungszeichen und Orientierungshilfen im Aufnahmebereich einer thermografischen Kamera bereitgestellt werden. Durch die unterschiedlichen Oberflächentemperaturen und die definierte Gestalt der ersten und zweiten Flächenabschnitte sind diese in der thermografischen Aufnahme gut wahrnehmbar, so dass die Geometrie und/oder Lage von Objekten sowie deren Maße auf direkte oder indirekte Weise in der thermografischen Aufnahme ermittelt werden kann.
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Ein jeweiliger erster Flächenabschnitt und/oder ein jeweiliger zweiter Flächenabschnitt weist gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung eine geometrische Fläche und/oder ein Symbol auf. Die geometrische Fläche kann beispielsweise die Gestalt eines Rechtecks, Quadrats, Halb- oder Viertelkreises, eines Kreissegments usw. haben. Hierdurch können Längenmaßstäbe erzeugt werden. Als Symbole sind beliebige alphanumerische Zeichen oder Sonderzeichen denkbar, welche zur Markierung und/oder Lagebestimmung von Objekten dienlich sind.
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Es ist bevorzugt, wenn ein jeweiliger erster Flächenabschnitt und ein jeweiliger zweiter Flächenabschnitt eine identische Gestalt aufweisen. Auf diese Weise lässt sich ein Maßstab bekannter Skalierung erzeugen. Vorzugsweise sind ein jeweiliger erster Flächenabschnitt und ein jeweiliger zweiter Flächenabschnitt entlang einer geraden Linie angeordnet, wie dies beispielsweise bei einem Lineal oder einer Messlatte der Fall ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Messvorrichtung sind ein jeweiliger erster Flächenabschnitt und ein jeweiliger zweiter Flächenabschnitt mit einer ersten Skalierung auf einer Vorderseite des einen oder der mehreren Träger angeordnet, und ein jeweiliger erster Flächenabschnitt und ein jeweiliger zweiter Flächenabschnitt mit einer von der ersten Skalierung unterschiedlichen zweiten Skalierung sind auf einer Rückseite des einen oder der mehreren Träger angeordnet. Auf diese Weise können durch eine einzige Messvorrichtung unterschiedliche Maßstäbe bereitgestellt werden. Dies vereinfacht die Handhabung bei der Erstellung der thermografischen Aufnahme, da je nach zu vermessendem Objekt der eine oder der andere Maßstab für die thermografische Aufnahme verwendet werden kann.
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Es ist weiterhin vorgesehen, dass eine Mehrzahl der Träger mechanisch miteinander verbunden ist. Hierdurch kann eine Messvorrichtung nach Art eines Gliedermaßstabes bereitgestellt werden, wie diese für herkömmliche Messungen häufig verwendet werden. Hierdurch lässt sich die Messvorrichtung bei Nichtgebrauch platzsparend zusammenfalten. Ferner können einzelne Träger in einen beliebigen Winkel zueinander gebracht werden, wenn dies für die Auswertung der thermografischen Aufnahme zweckdienlich ist.
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Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn der erste Emissionsgrad des zumindest einen ersten Flächenabschnitts und der zweite Emissionsgrad des zumindest einen zweiten Flächenabschnitts durch passive Wärmeabstrahlung bereitgestellt sind. Zum einen können die beiden verschiedenen Oberflächentemperaturen auf besonders einfache und zuverlässige Weise erzeugt werden. Bei Versuchen hat sich außerdem herausgestellt, dass die auf passiver Wärmeabstrahlung basierenden Flächenabschnitte in den thermografischen Aufnahmen besonders gut erkennbar sind.
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Um die thermografische Messvorrichtung in einer thermografischen Aufnahme mit dem auf ihr aufgebrachten Flächenabschnitt gut erkennen zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Differenz zwischen dem ersten Emissionsgrad und dem zweiten Emissionsgrad größer als 0,6 [–], bevorzugt größer als 0,8 [–] und am meisten bevorzugt größer als 0,9 [–] ist. Bei den genannten Differenzen ist eine besonders scharfe Skalierung möglich, wodurch die Vermessung der thermografischen Aufnahme erleichtert wird.
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Gemäß einer Variante sind der erste Emissionsgrad des zumindest einen Flächenabschnitts und der zweite Emissionsgrad des zumindest einen zweiten Flächenabschnitts durch unterschiedliche Materialien oder durch die Kombination unterschiedlicher Oberflächenausbildungen jeweiliger erster und zweiter Flächenabschnitte bereitgestellt. Unterschiedliche Oberflächenausbildungen umfassen beispielsweise unterschiedliche Rauhigkeiten, Beschichtungen, Kaschierungen, Lackierungen oder galvanische Behandlungen.
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Gemäß einer anderen Variante sind der eine oder die mehreren Träger aus einem ersten Material mit dem ersten Emissionsgrad selektiv mit einer Beschichtung aus einem zweiten Material mit dem zweiten Emissionsgrad versehen. Die selektive Beschichtung kann durch ein subtraktives oder ein additives Verfahren erzeugt sein. Besonders einfach lassen sich die ersten und zweiten Flächenabschnitte durch ein subtraktives Verfahren erzeugen. Beispielsweise kann zunächst das Material der Beschichtung vollflächig auf einen jeweiligen Träger aufgebracht werden. Anschließend erfolgt im Bereich der ersten oder zweiten Flächenabschnitte ein selektives Abtragen des Beschichtungsmaterials. Hierbei werden Fehlstellen durch Ätzen, Bohren, Brennen, Fräsen, Gravur, Laser oder Schneiden erzeugt, um so durch den Wechsel des ersten und des zweiten Materials die ersten und zweiten Flächenabschnitte auszubilden. Der erste Emissionsgrad des zumindest einen ersten Flächenabschnitts und der zweite Emissionsgrad des zumindest einen zweiten Flächenabschnitts sind somit quasi durch das Vorhandensein und das Fehlen eines einzigen Materials (der Beschichtung) bereitgestellt.
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Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn ein jeweiliger erster Flächenabschnitt mattschwarz und ein jeweiliger zweiter Flächenabschnitt poliertes Metall, insbesondere Aluminium, ist. Messvorrichtungen dieser Art lassen sich in den thermographischen Aufnahmen besonders gut erkennen.
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Die erfindungsgemäße Messvorrichtung ist insbesondere als Lineal, Messlatte, Maßstab, Gliedermaßstab, Bandmaß, Aufkleber oder Beschichtung auf einem zu vermessenden Objekt ausgebildet.
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Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer thermografischen Messvorrichtung zur Längenmessung, welche gemäß der vorherigen Beschreibung ausgebildet ist. In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst der eine oder die mehreren Träger aus einem Material mit dem ersten Emissionsgrad bereitgestellt. Anschließend wird ein jeweiliger Träger mit einer Beschichtung aus einem Material mit dem zweiten Emissionsgrad versehen. Die Beschichtung wird selektiv zur Ausbildung zumindest eines ersten Flächenabschnitts und zumindest eines zweiten Flächenabschnitts durch Ätzen, Bohren, Brennen, Fräsen, Gravur, Lasern oder Schneiden entfernt.
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Dieses Verfahren ermöglicht die Bereitstellung einer kostengünstigen Messvorrichtung, deren Flächenbereiche scharf voneinander abgrenzbar sind. Insbesondere bei Verwendung eines Laminats aus einem polierten Metall mit einer mattschwarzen Schicht ergibt sich eine in einer thermografischen Aufnahme hervorragend erkennbare thermografische Messvorrichtung zur Längenmessung bzw. Positionsbestimmung.
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Die Erfindung schafft schließlich ein Verfahren zur Vermessung einer Geometrie und/oder Lage eines oder mehrerer Objekte in einer thermografischen Aufnahme. Bei diesem wird zumindest eine thermografische Messvorrichtung der oben beschriebenen Art im Bereich des oder der zu vermessenden Objekte als Referenzmaß angeordnet. Anschließend wird eine thermografische Aufnahme des oder der zu vermessenden Objekte zusammen mit der zumindest einen thermografischen Messvorrichtung erzeugt. Die thermografische Aufnahme des oder der Objekte wird durch visuelle Erfassung der zumindest einen thermografischen Messvorrichtung hinsichtlich Geometrie und/oder Lage des oder der Objekte ausgewertet, d. h. vermessen. Insbesondere kann letzteres automatisiert unter Nutzung von Bilderkennungssoftware erfolgen.
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Zweckmäßigerweise wird eine Anzahl an thermografischen Messvorrichtungen an definierten Punkten im Bereich des oder der zu vermessenden Objekte als Referenzmaß angeordnet, wodurch in der thermografischen Aufnahme ein visuell erfassbares Koordinatensystem erzeugt ist. Anhand des durch die thermografischen Messvorrichtungen erzeugten Koordinatensystems kann die Aufnahme manuell oder auch mittels einer Bilderkennungssoftware ausgewertet werden, um Geometrie und/oder Lage des oder der Objekte in der thermographischen Aufnahme ermitteln zu können.
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Eine thermografische Messvorrichtung der oben beschriebenen Art kann insbesondere zur Vermessung der Geometrie und/oder Lage eines oder mehrerer Objekte in einer thermografischen Aufnahme verwendet werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße thermographische Messvorrichtung mit einer ersten Skalierung,
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2 eine erfindungsgemäße thermographische Messvorrichtung mit einer zweiten Skalierung,
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3 eine, als Gliedermaßstab ausgebildete, erfindungsgemäße thermographische Messvorrichtung,
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4 eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäß hergestellten thermographischen Vorrichtung,
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5a eine schematische Darstellung einer mit einem alphanumerischen Zeichen versehenen thermographischen Messvorrichtung,
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5b eine thermographische Aufnahme der thermographischen Messvorrichtung gemäß 5a,
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6a eine schematische Darstellung einer als Positionsmarke ausgebildeten thermographischen Messvorrichtung,
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6b eine thermographische Aufnahme der thermographischen Messvorrichtung gemäß 6a,
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7a eine schematische Darstellung einer pfeilförmig ausgebildeten thermographischen Messvorrichtung,
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7b eine thermographische Aufnahme der thermographischen Messvorrichtung gemäß 7a,
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8a eine schematische Darstellung einer als Maßstab ausgebildeten thermographischen Messvorrichtung,
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8b eine thermographische Aufnahme der thermographischen Messvorrichtung gemäß 8a,
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9 eine thermographische Aufnahme einer als Gliedermaßstab ausgebildeten thermographischen Messvorrichtung,
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10 einen vergrößerten Ausschnitt des Gliedermaßstabs aus 9, und
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11 den Gliedermaßstab aus 9 zur Vermessung einer Fliese in einer thermographischen Aufnahme.
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Die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen thermographischen Messvorrichtungen beruhen auf dem Prinzip, dass auf einem oder mehreren Trägern zumindest zwei Flächenabschnitte mit sich unterscheidenden Emissionsgraden aufgebracht sind. Durch die unterschiedlichen Emissionsgrade jeweiliger Flächenabschnitte, d. h. deren unterschiedliche Oberflächentemperaturen, kann die thermographische Messvorrichtung in einer thermographischen Aufnahme auf einfache Weise identifiziert und zur Vermessung einer Geometrie und/oder Lage eines oder mehrerer Objekte in der thermographischen Aufnahme herangezogen werden.
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In den Figuren ist eine erfindungsgemäße thermographische Messvorrichtung mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Die in unterschiedlicher Form, schematisch dargestellten Messvorrichtungen 1 weisen jeweils eine Anzahl an Flächenabschnitten auf, wobei Flächenabschnitte, die einen ersten Emissionsgrad aufweisen, mit 10 und Flächenabschnitte, die einen von dem ersten Emissionsgrad unterschiedlichen zweiten Emissionsgrad aufweisen, mit 20 gekennzeichnet sind. Die Flächenabschnitte 10, 20 sind jeweils auf einem oder mehreren Trägern T der Messvorrichtung 1 ausgebildet.
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Im einfachsten Fall weist die erfindungsgemäße thermographische Messvorrichtung 1 einen Flächenabschnitt 10 sowie einen Flächenabschnitt 20 auf, welche wahlweise die Gestalt einer geometrischen Fläche und/oder die Gestalt eines Symbols aufweisen. Durch eine insbesondere identische Gestalt der Flächenabschnitte 10 und 20 lässt sich eine thermographische Messvorrichtung mit einer Skalierung zur Längenmessung bereitstellen. Die geometrische Fläche kann beispielsweise die Gestalt eines Rechtecks, eines Quadrats, eines Halb- oder Vierteilkreises, eines Kreissegments usw. aufweisen. Ist einer der Flächenabschnitte 10, 20 als Symbol ausgebildet, so kann dieses die Form eines alphanumerischen Zeichens oder eines Sonderzeichens haben.
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Die unterschiedlichen Emissionsgrade bzw. Oberflächentemperaturen der Flächenabschnitte 10 bzw. 20 können wahlweise durch aktive Wärmeabstrahlung oder passive Wärmeabstrahlung erzeugt werden. Bei einer thermographischen Messvorrichtung 1, welche aktive Wärmeabstrahlung nutzt, werden die Flächenabschnitte 10 beispielsweise mit Windungen einer Heizwendel beheizt, während die Flächenabschnitte 20 unbeheizt bleiben oder sogar durch einen Dämmstoff gebildet werden. Nachteilig an dieser Art einer thermographischen Messvorrichtung 1 ist, dass der sich einstellende Temperaturgradient zwischen den Flächenabschnitten 10 und 20 zu einem Wärmestrom von den beheizten Flächenabschnitten 10 zu den unbeheizten Flächenabschnitten 20 führt. Hierdurch werden durch die Gestalt der Flächenabschnitte 10, 20 erzeugte Skalierungen, Zeichen und Symbole im Laufe der Zeit unscharf und damit ungenau.
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Bevorzugt werden die unterschiedlichen Emissionsgrade der Flächenabschnitte 10, 20 einer erfindungsgemäßen thermographischen Messvorrichtung 1 deshalb durch passive Wärmeabstrahlung bereitgestellt. Eine scharfe Abgrenzung der Flächenabschnitte 10 von den Flächenabschnitten 20 ist dann möglich, wenn der Betrag der Differenz der Emissionsgrade größer als Δε = 0,6 [–], bevorzugt größer als 0,8 [–] und am meisten bevorzugt größer als 0,9 [–] ist. Die Differenz der Emissionsgrade ist insbesondere von den für die Flächenbereiche 10, 20 verwendeten Materialien sowie der Beschaffenheit der Materialien abhängig.
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Die Differenz der Emissionsgrade kann durch die Kombination zweier unterschiedlicher Materialien erzeugt werden. Ebenso kann die Differenz der Emissionsgrade durch das Vorhandensein und das Fehlen eines einzigen Materials oder durch die Kombination zweier verschiedener Oberflächenausbildungen bereitgestellt werden. Zwei verschiedene Oberflächenausbildungen können durch die Kombination verschiedener Rauigkeiten, Beschichtungen, Kaschierungen, Lackierungen oder galvanischer Behandlungen erzeugt werden. Die Erzeugung verschiedener Oberflächenausbildungen kann auch durch das abwechselnde Vorhandensein und Fehlen eben solcher Beschichtungen, Kaschierungen, Lackierungen oder galvanischer Behandlungen auf einem Material entstehen.
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In thermographischen Aufnahmen sind besonders solche thermographischen Messvorrichtungen gut erkennbar, welche vorzugsweise auf der Kombination der Emissionsgrade von „mattschwarz” und einem polierten Metall, insbesondere Aluminium, basieren. Bei der Kombination von poliertem Aluminium und mattschwarzen Flächenabschnitten ergibt sich eine Differenz der Emissionsgrade von Δε = 0,97 [–].
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Nachfolgend werden verschiedene, in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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1 zeigt eine thermographische Messvorrichtung zur Längenmessung, bei der auf einem Träger T ein einziger Flächenabschnitt 10 sowie ein einziger Flächenabschnitt 20 angeordnet sind. Die Flächenabschnitte 10, 20 sind, in der Gestalt eines identischen Rechtecks, unmittelbar benachbart zueinander angeordnet. Beispielsweise weisen die Flächenabschnitte 10, 20 jeweils eine Länge von 5 cm auf, wodurch eine Skalierung SK1 gebildet ist.
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Beispielsweise auf der Rückseite des in 1 dargestellten Trägers T kann die in 2 entlang einer Linie sich regelmäßig wiederholende Abfolge der Flächenabschnitte 10, 20 mit einer jeweiligen Breite von beispielsweise 1 cm vorgesehen sein. Hierdurch ist eine zweite Skalierung SK2 ausgebildet.
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Werden mehrere der in 1 und 2 gezeigten thermographischen Messvorrichtungen 1 beispielsweise über ein Drehgelenk miteinander verbunden, so ist die thermographische Messvorrichtung 1 in Gestalt des in 3 gezeigten Gliedermaßstabs ausgebildet. Dieser umfasst lediglich beispielhaft drei Träger T1, T2, T3, auf denen jeweils in identischer Weise lediglich beispielhaft ein Flächenabschnitt 10 mit einem ersten Emissionsgrad und ein Flächenabschnitt 20 mit einem zweiten Emissionsgrad angeordnet ist. Auf der Rückseite der Träger T1, T2, T3 könnte die in 2 gezeigte Skalierung SK2 der Flächenabschnitte 10, 20 aufgebracht sein.
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4 zeigt eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen thermographischen Messvorrichtung 1, bei der auf einer Trägerschicht S1 eine im Bereich der Flächenabschnitte 10 mit Fehlstellen versehene Beschichtung S2 zur Ausbildung der Flächenabschnitte 20 aufgebracht ist. Beispielsweise besteht die Trägerschicht S1 aus einem mattschwarzen Material, während die Beschichtung S2 aus einem polierten Metall, insbesondere Aluminium, besteht, welches im Bereich der Flächenabschnitte 10 entfernt ist. Die bezüglich Herstellung effizienteste, bezüglich Haltbarkeit dauerhafteste und bezüglich Maßhaltigkeit der Flächenabschnitte 10, 20 geeignetste Methode zur Herstellung stellt eine zunächst flächendeckende Beschichtung der Trägerschicht S1 dar. Das Trägermaterial kann starr oder elastisch sein. Die Flächenabschnitte 10 werden durch Verfahren, wie z. B. Ätzen, Bohren, Brennen, Fräsen, Gravur, Lasern oder Schneiden, als Fehlstellen in der Beschichtung S2 erzeugt. Damit tritt an diesen Stellen das Trägermaterial der Trägerschicht S1 mit von der Beschichtung S2 stark abweichendem Emissionsgrad hervor. Eine derartige thermographische Messvorrichtung 1 lässt sich auf besonders einfache und kostengünstige Weise herstellen.
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Die 5a, 6a, 7a und 8a zeigen jeweils in schematischer Darstellung weitere Ausführungsbeispiele von thermographischen Messvorrichtungen 1, zusammen mit einer daneben abgebildeten thermographischen Aufnahme (5b, 6b, 7b, 8b), in welcher die Messvorrichtung 1 sichtbar gemacht ist.
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Bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind auf dem Träger T aus blankem Stahl Flächen sowie eine Ziffer „1” in weißer Farbe aufgebracht. Die mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichneten Flächenabschnitte repräsentieren die weiße Farbe mit einem Emissionsgrad von 0,9 [–], während der mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnete Flächenabschnitt den blanken Stahl mit einem Emissionsgrad von 0,2 [–] darstellt. Zwischen den beiden Materialien ergibt sich damit eine Differenz der Emissionsgrade von ca. 0,7 [–]. In der in 5 gezeigten thermographischen Aufnahme sind die unterschiedlichen Flächenabschnitte ohne Weiteres zu erkennen.
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6a zeigt eine Messvorrichtung 1 in Gestalt eines Kreises mit einem umfänglichen Randabschnitt, der vier gleich große, symmetrisch zueinander angeordnete Kreisausschnitte umschließt. Während die mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichneten Flächenabschnitte z. B. aus Aluminium mit einem Emissionsgrad von 0,05 [–] bestehen, sind die mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichneten Flächenabschnitte z. B. durch einen schwarzen, matten und hitzebeständigen Auspufflack mit einem Emissionsgrad von 0,92 [–] gebildet. Es ergibt sich somit eine Differenz der Emissionsgrade von 0,87 zwischen den Flächenabschnitten 10 und 20. In der thermographischen Aufnahme in 6b sind die Gestalt der Messvorrichtung 1 sowie die Gestalt der jeweiligen Flächenabschnitte 10, 20 gut zu erkennen.
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7a zeigt eine Messvorrichtung in Gestalt eines Pfeils, der z. B. aus Aluminium besteht (Flächenabschnitt 20), wobei im Inneren eines gleich breiten Rands ein schwarzer, matter und hitzebeständiger Auspufflack (Flächenabschnitt 10) aufgebracht ist. Auch hier zeigt sich die Gestalt der Messvorrichtung sowie die Abgrenzung der Flächenabschnitte 10, 20 voneinander in der thermographischen Aufnahme in 7b ohne Weiteres.
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8a zeigt eine thermographische Messvorrichtung 1, bei der ein rechteckiger Stahlkörper im Bereich der Flächenabschnitte 20 mit Fehlstellen versehen ist. Diese Fehlstellen 20 können beispielsweise durch Stanzen oder Sägen erzeugt sein. Das zinnenartige Muster nach Art einer Skalierung ist in der thermographischen Aufnahme gemäß 8b hervorragend zu erkennen.
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Schließlich illustriert 9 in einer thermographischen Aufnahme einen gemäß der vorstehenden Beschreibung präparierten Gliedermaßstab. Hierbei kann die Unterteilung, beispielsweise im Zentimeterbereich, ohne Weiteres auf der thermographischen Aufnahme nachvollzogen werden. 10 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Gliedermaßstabs aus 9 in einer thermographischen Aufnahme. In 11 ist der Gliedermaßstab vor einer Fliese angeordnet, wodurch diese aufgrund der Skalierung des Gliedermaßstabs in der thermographischen Aufnahme vermessen werden kann.
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Durch die Verwendung einer thermographischen Messvorrichtung 1 in einer thermographischen Aufnahme können in der Aufnahme dargestellte Objekte hinsichtlich ihrer Geometrie und/oder Lage auf einfache Weise vermessen werden. Hierzu werden eine oder mehrere thermographische Messvorrichtungen 1 der oben beschriebenen Art im Bereich des oder der zu vermessenden Objekte als Referenzmaß angeordnet.
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Soll beispielsweise der Verlauf von Heizungsrohren im Boden eines Gebäudes vermessen werden, so können eine oder mehrere Messlatten, Gliedermaßstäbe, Bandmaße und dergleichen auf dem Boden und/oder an einer Wand im Bereich der Heizungsrohre angeordnet werden. Nach der Herstellung der thermographischen Aufnahme des zu vermessenden Objekts unter Verwendung der thermographischen Messvorrichtung(en) 1 kann die Aufnahme durch visuelle Erfassung der thermographischen Messvorrichtung(en) 1 hinsichtlich der Geometrie und/oder Lage des oder der Objekte ausgewertet werden. Dies kann insbesondere automatisiert unter Nutzung herkömmlicher Bilderkennungssoftware, adaptiert an thermographische Aufnahmen, erfolgen. Die thermographischen Messvorrichtungen dienen als Orientierungshilfen, wobei diese dann, wenn sie eine Skalierung aufweisen, zur präzisen Vermessung des oder der auf der Aufnahme dargestellten Objekte verwendet werden können. Ebenso kann eine Anordnung von Messmarken zur Vermessung von in der Aufnahme dargestellten Objekten verwendet werden.
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Anhand einer Messvorrichtung 1, welche eine Skalierung aufweist, kann z. B. auch festgestellt werden, wie breit und/oder lang ein Spalt ist, der in einer thermographischen Aufnahme visualisiert ist.
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Mehrere thermographische Messvorrichtungen 1, wie diese beispielsweise in den 6 und 7 dargestellt sind, können zur Erzeugung eines Koordinatensystems in einer thermographischen Aufnahme verwendet werden, wenn wenigstens zwei der Messvorrichtungen 1 an bekannten Koordinaten (d. h. mit bekanntem Abstand) angeordnet werden. Eine in 6 und 7 gezeigte Messvorrichtung wird als Messmarke oder Vermarkungszeichen bezeichnet. Diese werden an sog. Passpunkten angeordnet. Bei den im Aufnahmebereich liegenden Passpunkten sind idealerweise die Raumkoordinaten, alternativ auch nur die Lagekoordinaten oder die Höhe bekannt. Mit Hilfe der bekannten Koordinaten der mit den Messmarken gekennzeichneten Passpunkten lassen sich dann andere Koordinaten von Punkten in der Aufnahme ermitteln, woraus schließlich die Lage und/oder Geometrie eines Objekts resultiert. Beispielsweise kann neben Längenmessungen auch hierdurch der Winkel einer Aufnahme eines Objekts bestimmt werden.
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Die thermographische Messvorrichtung 1 ist in ihrer Funktion unabhängig von der Kalibrierung der Kamera, da diese lediglich zur Erzeugung eines eindeutigen Längenmaßstabs oder einer eindeutigen Orientierung in einer thermographischen Aufnahme dient.
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Ein Vorteil der Verwendung einer oder mehrerer, erfindungsgemäßer Messvorrichtungen 1 besteht darin, dass zur Auswertung einer thermographischen Aufnahme ein optisches Foto entfallen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4058734 [0005]
- US 4549814 [0006]
- US 3986384 [0007]
- US 3227879 [0008]
