DE19832833C2 - Verfahren zur thermographischen Untersuchung eines Werkstückes und Vorrichtung hierfür - Google Patents
Verfahren zur thermographischen Untersuchung eines Werkstückes und Vorrichtung hierfürInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermographischen Untersuchung eines Werk
stückes sowie eine Thermographievorrichtung hierfür.
Eine Thermographievorrichtung und ein Thermographieverfahren ist aus R. Porten in "Sensor Magazin",
Nr. 3, 1990, Seiten 13-17, bekannt.
In technischen Anwendungsfällen, in denen die Wärme eine Einflußgröße ist, können
Untersuchungen durch Messung der Wärmestrahlungsdichte mit Hilfe der Pyrometrie
oder Thermographie Aufschluß über technisch relevante Parameter des untersuchten
Objektes geben. Es ist aber bekannt, daß eine Temperaturbestimmung aufgrund der
gemessenen Strahlungsdichte die Kenntnis des Emissionsfaktors voraussetzt, dessen
Bestimmung regelmäßig erhebliche Probleme bereitet.
Diese Probleme sind im wesentlichen in den spezifischen Materialeigenschaften, der
vorhandenen Oberflächenbeschaffenheit und nicht zuletzt in der Abhängigkeit des
Emissionsfaktors von der absoluten Temperatur und der betrachteten Wellenlänge
der Strahlung begründet.
Besondere Schwierigkeiten ergeben sich, wenn aufgrund spezifischer Eigenschaften
des interessierenden Prozesses mit instationären Veränderungen der Oberfläche ei
nes untersuchten Werkstückes und dadurch mit einem wechselnden Emissionsfaktor
zu rechnen ist.
Typisch sind solche Problemstellungen vor allem für nicht kontinuierliche Verfahren,
wie beispielsweise in der Warm- und Halbwarmformtechnik. Aufgrund zunehmender
Hubzahlen und der dadurch erhöhten Reibungsenergie treten diese Problemstellun
gen zukünftig auch verstärkt bei Kaltformprozessen auf.
Die Vorgeschichte des Werkstoffes, die Auswirkung der unterschiedlichen Aufheiz
verfahren, die Verzunderung der Oberfläche zwischen den einzelnen Bearbeitungs
stufen und nicht zuletzt der Einfluß der Werkzeuge auf die Werkstückoberfläche können
vorab nicht exakt bestimmt werden und lassen deshalb eine genaue Messung der
Werkstücktemperatur ohne Kenntnis des aktuellen Emissionsfaktors nicht zu.
Wie in der eingangs genannten Publikation von Rainer Porten in "Sensor Magazin" Nr. 3, 1990, Seiten 13-17,
beschrieben ist, verliefen Versuche, mit Hilfe der Quotientenpyrometrie den Einfluß
des Emissionsfaktors zu eliminieren, nicht zufriedenstellend. Hier wirkt sich die Tatsa
che aus, daß weder Metalle noch ihre Oxidationsprodukte der idealisierten Vorstellung
von grauen Strahlern entsprechen. Das ist jedoch eine unabdingbare Voraussetzung
beim Einsatz von Verhältnispyrometern.
Durch den Einsatz von lasergesteuerten Pyrometern, sogenannte Pyrolaser, können
bei der Messung erstmals die wahre Temperatur und der genaue Emissionsfaktor des
Meßortes online bestimmt werden. Diese Technik hat ihr bevorzugtes Einsatzgebiet
bei der Qualitätsüberprüfung, z. B. von Radial-Axial-Ringwalzen. Die in dem zuvor ge
nannten Artikel beschriebene Apparatur umfaßt ein punktuell messendes Pyrometer,
das zusätzlich mit einem Laser bestückt ist, mit dessen Hilfe der Reflexionsfaktor an
der Meßstelle im gleichen Spektralbereich wie die Wärmestrahlung gemessen wird.
Aus dem gemessenen Reflexionsfaktor wird der örtliche Emissionskoeffizient berech
net und auf dessen Basis die wahre Temperatur bestimmt.
Dieses bekannte punktuell messende Laserpyrometer muß, wenn größere Flächen
eines Werkstücks untersucht werden sollen, über die Werkstückfläche gescannt wer
den, was zusätzliche optische und mechanische Einrichtungen für die Thermogra
phievorrichtung notwendig macht. Außerdem dauern solche Messungen über größere
Werkstückoberflächen verhältnismäßig lang.
Aus der DE 693 12 894 T2 (EP 0 605 055 B1) ist ein Pyrometer mit Emissionsmesser
bekannt. Hierbei wird ein optischer Integrator im Strahlengang der Meßstrahlung zwi
schen Strahlungsquelle und Detektor verwendet. Auf diese Weise können jedoch lo
kale Emissionsfaktoren für die Bestimmung eines Oberflächentemperaturprofiles nicht
ermittelt werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur thermographi
schen Untersuchung eines Werkstückes sowie eine Vorrichtung hierfür zu schaffen, womit
eine schnelle thermographische Untersuchung einer ausgedehnten Werkstückober
fläche möglich ist, ohne daß über die Werkstückoberfläche wechselnde Emissionsfakto
ren zu einer Verfälschung der Meßergebnisse führen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Thermographieverfahren und eine
Thermographievorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3 gelöst.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung können für größere thermo
graphisch inspizierte Flächen die lokalen Emissionskoeffizienten innerhalb dieser Flä
chen berechnet werden. Die Berechnung erfolgt durch die Quotientenbildung der In
frarotreflexion zur Referenzstrahlung eines Flächenstrahlers. Die Aufnahme der Infra
rotreflexion erfolgt durch eine konventionelle Infrarot-Thermographiekamera. Durch
die entsprechende Anordnung der Einrichtung lassen sich mit zwei einzelnen Infrarot
aufnahmen für alle auf einer Werkstückoberfläche befindlichen Punkte (i, j) die lokalen
Emissionskoeffizienten ε(i,j) bestimmen. Diese Koeffizienten lassen sich zweifach
nutzen.
Einerseits sind die Emissionskoeffizienten charakteristisch für die unterschiedlichen
Oberflächenbeschaffenheiten von Werkstücken. In der Praxis kann damit der Ober
flächenzustand von Werkstücken begutachtet werden, insbesondere hinsichtlich par
tieller Kontaminationen.
Andererseits eignen sich die exakten Werte auch zur Bestimmung der wahren Ober
flächentemperaturen von Werkstücken mittels IR-Strahlung. Bei einer gemessenen
IR-Strahlung ist die daraus berechnete Temperatur nur dann richtig, wenn der Emissi
onskoeffizient richtig angegeben wurde. Mit der Kenntnis aller lokalen Emissionskoef
fizienten ε(i,j) läßt sich ein IR-Bild pixelweise korrigieren.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wird erfindungsgemäß nicht eine punktuelle
Laserquelle als Strahlungsquelle zur Verursachung einer Reflexion auf einem Werk
stück verwendet, sondern eine Flächenstrahlungseinrichtung.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besteht diese Flächenstrahlungs
einrichtung aus einer schwarz gefärbten Metallplatte, die ihrerseits indirekt durch eine
Vielzahl einzelner IR-Strahler oder wahlweise auch über Heizmatten erwärmbar sein
kann.
Während bei der bisherigen Methode ein Werkstück punktuell abgetastet werden
muß, reichen erfindungsgemäß für die Ermittlung der örtlichen Emissionskoeffizienten
innerhalb einer Meßfläche und der Bestimmung der wahren Temperaturen bereits
zwei einzelne Infrarotaufnahmen aus. Bisher konnten mit zwei pyrometrischen Mes
sungen nur der Emissionskoeffizient und die wahre Temperatur für einen Meßpunkt
ermittelt werden. Mit der der Erfindung zugrundeliegenden Thermographievorrichtung
können mit zwei IR-thermographischen Aufnahmen prinzipiell für alle Einzelpunkte in
nerhalb der Meßfläche die Emissionskoeffizienten und die wahren Temperaturen be
stimmt werden. Die Anzahl der Einzelpunkte wird durch die Pixelanzahl der verwende
ten Kamera bestimmt.
Durch die flächenhafte Messung ergibt sich gegenüber der punktuellen Messung ein
enormer Zeitgewinn bei gleichzeitigem Wegfall des mechanischen Aufwandes der
bisherigen Scan-Einrichtungen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind aus den abhängigen Ansprüchen er
sichtlich.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung beispielhaft anhand einer bevorzugten
Ausführungsform in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert und beschrie
ben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Thermographievor
richtung;
Fig. 2 eine Schemaskizze zur Veranschaulichung der Strahlungsanteile bei dem
Thermographieverfahren;
Fig. 3 ein Kontur- und Intensitätsprofildiagramm eines aufgenommenen Oberflä
chentemperaturprofils ohne Berücksichtigung der lokalen Emissionskoeffizi
enten; und
Fig. 4 ein der Fig. 3 entsprechendes Kontur- und Intensitätsdiagramm unter Darstel
lung der durch die korrekten Oberflächenemissionskoeffizienten korrigierten
Temperaturverteilung auf einer untersuchten Werkstückoberfläche.
In Fig. 1 wird die Thermographievorrichtung dargestellt. Ein
Werkstück 10 ist im Abstrahlungsbereich einer Infrarotstrahlungsquelle 12 angeordnet
und wird durch diese angestrahlt. Die Infrarotstrahlungsquelle 12 umfaßt in der ge
zeigten Ausführungsform eine vorzugsweise geschwärzte Heizplatte, die ihrerseits
über ein Heizelement als Heizvorrichtung 13, wie z. B. eine Glühwendel, aufheizbar ist. Die der Infrarotstrahlungsquelle
12 zugewandte Oberfläche des Werkstücks 10 ist wiederum im Sichtfeld ei
ner Infrarotstrahlungskamera 14 vorgesehen. Die Infrarotstrahlungskamera 14 ist mit
einer Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 16, beispielsweise einem Auswertecomputer,
verbunden. Zwischen der Infrarotstrahlungsquelle 12 und dem Werkstück 10 ist
eine schwenkbare Blende 20 vorgesehen, die in eine das Werkstück 10 von der Infra
rotstrahlungsquelle 12 abschaffende Position und eine andererseits das Werkstück
10 vollständig der Infrarotstrahlung von der Infrarotstrahlungsquelle 12 aussetzende
Position hin- und herschwenkbar ist.
Nachfolgend werden das Thermographieverfahren, nach dem die
Vorrichtung betrieben wird, sowie die der Thermographiemessung nach dem
Verfahren zugrundeliegenden physikalischen Vorgänge und Zusam
menhänge genau erläutert und beschrieben.
Die beschriebene Vorrichtung mit einer IR-Flächenstrahlungseinrichtung mit ei
ner IR-Thermographiekamera dient gleichzeitig zur Kalibrierung, Vermessung und
Korrektur der Emissivitäten an großflächigen Teilen. Die Thermographieeinrichtung
wird unmittelbar dort zum Einsatz kommen, wo die thermisch zu vermessenden
Werkstücke beispielsweise über ein Förderband oder eine Transfereinrichtung im er
wärmten Zustand nach dem Umformprozeß ausgegeben werden. Durch einen extern
angebrachten Infrarotflächenstrahler wird eine Infrarotstrahlung auf das Werkstück
gestrahlt. Diese Strahlung wird vom Werkstück reflektiert und mit einer konventionel
len Infrarotkamera aufgenommen. Im nächsten Schritt wird der Infrarotflächenstrahler
über eine Blende ausgeblendet und nur die vom Werkstück abgestrahlte Wär
mestrahlung und reflektierte Störstrahlung mit der Infrarotkamera gemessen. Durch
eine einmalig durchzuführende Kalibrierung der Vorrichtung und eine Subtraktion mit
und ohne eingeschobene Blende der Strahlungsanteile können die lokalen Emissivitä
ten bestimmt werden.
Die Bestimmung der Emissivitäten erfolgt nach der folgenden Berechnungsvorschrift.
Nachfolgend werden die verwendeten Kurzbezeichnungen definiert.
T(i,j) wahre Kelvintemperatur an der Stelle (i, j)
T(i,j),ref bekannte Referenz-Kelvintemperatur an der Stelle (i, j)
T(i,j),ref,ang angezeigte Referenz-Kelvintemperatur an der Stelle (i, j) bei homogenem Emissionskoeffizienten
ε(i,j) spektraler Emissionskoeffizient an der Stelle (i, j)
ε(i,j),ref spektraler Referenz-Emissionskoeffizient an der Stelle (i, j)
ρ(i,j) spektraler Reflexionskoeffizient an der Stelle (i, j)
Pr,(i,j) reflektierter, raumwinkelabhängiger Strahlungsanteil
Pr,(i,j),ref reflektierter, raumwinkelabhängiger Referenz-Strahlungsanteil
Pe,(i,j) eingestrahlter Strahlungsanteil
Po,(i,j) Strahlungsanteil verursacht durch Oberflächentemperatur T(i,j)
Po,(i,j),ref Referenzstrahlungsanteil verursacht durch Oberflächentemperatur T(i,j)
σ Stefan-Bolzmann-Konstante
εk Emissionskoeffizient (an Kamera eingestellt)
T(i,j) wahre Kelvintemperatur an der Stelle (i, j)
T(i,j),ref bekannte Referenz-Kelvintemperatur an der Stelle (i, j)
T(i,j),ref,ang angezeigte Referenz-Kelvintemperatur an der Stelle (i, j) bei homogenem Emissionskoeffizienten
ε(i,j) spektraler Emissionskoeffizient an der Stelle (i, j)
ε(i,j),ref spektraler Referenz-Emissionskoeffizient an der Stelle (i, j)
ρ(i,j) spektraler Reflexionskoeffizient an der Stelle (i, j)
Pr,(i,j) reflektierter, raumwinkelabhängiger Strahlungsanteil
Pr,(i,j),ref reflektierter, raumwinkelabhängiger Referenz-Strahlungsanteil
Pe,(i,j) eingestrahlter Strahlungsanteil
Po,(i,j) Strahlungsanteil verursacht durch Oberflächentemperatur T(i,j)
Po,(i,j),ref Referenzstrahlungsanteil verursacht durch Oberflächentemperatur T(i,j)
σ Stefan-Bolzmann-Konstante
εk Emissionskoeffizient (an Kamera eingestellt)
Dem Berechnungsverfahren liegt folgender physikalischer Zusammenhang zugrunde.
Für nicht transparente Flächen gilt:
ε(i,j) = 1 - ρ(i,j) (1)
mit
Pr,(i,j) ist der unter einem bestimmten Raumwinkel beobachtete, an der Stelle (i, j) re
flektierte Strahlungsanteil der bei (i, j) eingestrahlten Strahlungsleistung Pe(i,j).
Ist aus einer Kalibrierung der Strahlungsanteil Pe,(i,j) bekannt und wird der von den
Oberflächeneigenschaften der Stelle (i, j) abhängige reflektierte Anteil Pr(i,j) gemessen,
so kann leicht der örtliche Emissionskoeffizient ε(i,j) nach den Gleichungen (1) und (2)
errechnet werden.
Wird in einer zweiten Messung im gleichen Spektralbereich wie Pr,(i,j) nur der von der
Oberflächentemperatur verursachte Strahlungsanteil P0,(i,j) gemessen, so kann über
die Stefan-Boltzmannsche Beziehung:
die wahre Temperatur T(i,j) an der Stelle (i, j) berechnet werden.
Die Messung des Reflexionsanteils Pr,(i,j) und des Temperaturstrahlungsanteils Po,(i,j)
im gleichen Spektralbereich ist automatisch gegeben, wenn beide Anteile z. B. mit ei
ner gleichen Kamera gemessen werden.
Wie bereits erwähnt, ist es notwendig, den vom Meßaufbau und den Eigenschaften
des Flächenstrahlers abhängigen Strahlungsanteil Pe,(i,j) durch eine einmalige - für
den Meßaufbau dann immer gültige - Kalibriermessung zu ermitteln. Hierzu wird bei
gegebenem Meßaufbau in der Ebene des Meßobjektes eine Referenzoberfläche mit
bekannter homogener Oberflächentemperatur T(i,j),ref und einem homogenen Emissi
onskoeffizienten ε(i,j),ref angeordnet. Mittels der Thermographiekamera wird zuerst bei ausge
schaltetem Flächenstrahler der Temperaturstrahlungsanteil Po,(i,j),ref für alle Flächen
punkte (i, j) bestimmt. Dazu wird ein Thermographiebild aufgenommen. Nach (3) gilt:
Aufgrund der Kenntnis von T(i,j),ref kann ε(i,j),ref und letztlich Po,(i,j),ref ermittelt werden.
Ist der Koeffizient ε(i,j),ref a priori bekannt, kann auf das Thermobild verzichtet werden.
Nach Zuschalten des Flächenstrahlers wird ein zweites Thermobild aufgenommen.
Die in diesem Thermobild angezeigte Temperatur T(i,j),ang resultiert aus der Bezie
hung:
Daraus kann die Summe der Strahlungsanteile:
Po(i,j),ref + Pr(i,j),ref (6)
berechnet und, da Po(i,j),ref bekannt ist, kann der Reflexionsanteil Pr,(i,j),ref für alle Pi
xel bestimmt werden. Der durch diesen Kalibriervorgang zu bestimmende eingestrahl
te Strahlungsanteil Pe,(i,j) ergibt sich dann aus (1) und (2) zu:
Bei der Messung wird wie folgt verfahren:
Es werden nacheinander von der zu inspizierenden Oberfläche zwei Thermobilder aufgenommen, eines bei ausgeschaltetem und eines bei eingeschaltetem Flächen strahler.
Es werden nacheinander von der zu inspizierenden Oberfläche zwei Thermobilder aufgenommen, eines bei ausgeschaltetem und eines bei eingeschaltetem Flächen strahler.
In Fig. 2 sind die bei eingeschaltetem Flächenstrahler auftretenden Strahlungsleistun
gen veranschaulicht. Wenn der Flächenstrahler ausgeschaltet oder abgeschaltet wird,
entfallen die Anteile Pe,(i,j) und Pr(i,j).
An der Kamera wird ein beliebiger, aber für beide Aufnahmen gleicher Emissionskoef
fizient εk eingestellt.
Die im ersten Thermographiebild angezeigten Temperaturen ohne Einstrahlung der
IR-Strahlung folgen der Beziehung:
Daraus kann für alle Pixel Po,(i,j) berechnet werden.
Die im zweiten Thermographiebild angezeigten Temperaturen folgen der Beziehung:
Daraus kann für alle Pixel der Wert Po,(i,j) + Pr,(i,j) berechnet werden.
Durch die Subtraktion der Strahlungsanteile ergibt sich Pr,(i,j).
Der gesuchte örtliche Emissionskoeffizient ε(i,j) kann dann unter Verwendung des aus der
Kalibrierung bekannten eingestrahlten Strahlleistungsanteils Pe,(i,j) nach (1) und (2)
bestimmt werden zu:
In einem Versuch wurden die Emissionskoeffizienten und berichtigten Oberflächen
temperaturen ortsaufgelöst für ein Werkstück ermittelt. Die Ergebnisse sind jeweils in
den Fig. 3 und 4 dargestellt.
In Fig. 3 ist in dem zweidimensionalen Darstellungsfeld eine Konturauftragung der un
korrigierten Temperaturverteilung vor Bestimmung der lokalen Emissionkoeffizienten
der Werkstückoberfläche gezeigt. Oberhalb bzw. rechts von der Konturauftragung
sind eindimensionale Temperaturprofile entlang einer senkrechten bzw. horizontalen
Schnittlinie durch die Konturauftragung entlang der Linien S1 bzw. S2 dargestellt.
In Fig. 4 ist ein ähnliches Diagramm wie in Fig. 3 gezeigt, bei dem jedoch die lokalen
Temperaturen der Werkstückoberfläche durch Berücksichtigung der korrekten Emis
sionskoeffizienten korrigiert sind.
Bei der Versuchsmessung wurde ein Tiefziehteil mit der Bezeichnung ST14, das ca. 1
bis 2 m von der Infrarotstrahlungsquelle und der Thermographiekamera entfernt angeordnet
war, untersucht. Es wurden die Emissionskoeffizienten ortsaufgelöst über eine Fläche
von 140 mm × 140 mm des Werkstücks ermittelt. Auf dem Werkstück waren mit ver
schiedenen Materialien behandelte Bereiche vorhanden. In einem Bereich B1 war die
Oberfläche des unbehandelten Werkstücks freiliegend. Der Emissionskoeffizient für
das Werkstück ergibt sich aus der Literatur zu ε = 0,143. In einem Bereich B2 war ein
schwarzes Kunststoffband auf dem Werkstück aufgeklebt, das einen nominellen
Emissionskoeffizienten von ε = 0,95 aufweist. In einem Bereich 83 war ein Schmier
stoff der Bezeichnung "Pro-Stanz 2000" vorhanden. In einem Bereich B4 war ein ähn
licher Schmierstoff mit der Bezeichnung "Raziol ECLF 100" aufgetragen. In einem Be
reich B5 war schließlich Graphitstaub auf dem Werkstück vorgesehen.
Durch Vergrößerung des Abstands der IR-Strahlungsquelle vom Meßobjekt läßt sich
die Meßfläche erhöhen. Die zuvor dargestellte Versuchsmessung mit der Korrektur in
den Emissionskoeffizienten läßt sich am besten im Temperaturbereich von 300 bis
400 Kelvin durchführen. Bei vorhandener Kalibrierung ist das Verfahren unempfind
lich gegen Temperaturschwankungen der Werkstückoberfläche.
In Fig. 3 ist der Praxisfall dargestellt, der zeigt, welche Temperaturfehler auftreten
können, wenn beispielsweise für die gesamte Werkstückoberfläche der konstante
Emissionskoeffizient von 0,9 eingestellt wird. Die Spannweite der Oberflächentempe
ratur beträgt hier 27 Kelvin.
In Fig. 4 ist das Meßfeld nach der hier dargestellten Methode bezüglich der lokalen
Emissivität korrigiert worden. Das Ergebnis ist ein Thermographiebild mit einer nahezu
konstanten Oberflächentemperatur. Die Spannweite der Oberflächentemperatur be
trägt nur noch 5 Kelvin. Das in Fig. 4 dargestellte Temperaturprofil gibt ein wesentlich
realistischeres Bild der wahren Temperaturverteilung wieder.
Claims (9)
1. Verfahren zur thermographischen Untersuchung eines Werkstückes mit den Schrit
ten:
- - Bestrahlen des Werkstückes mit einem Strahlungsanteil Pe(i,j) einer flächigen Infra rotstrahlungsquelle,
- - Flächiges, pixelweises Erfassen der vom Werkstück emittierten Infrarotstrahlung, zum einen bei unterbrochener Einstrahlung von der Infrarotstrahlungsquelle zum Er halt des von der Oberflächentemperatur T(i,j) herrührenden Strahlungsanteiles Po,(i,j), zum anderen bei anliegender Einstrahlung von der Infrarotstrahlungsquelle zum Er halt des von der Oberflächentemperatur T(i,j) herrührenden Strahlungsanteiles Pe(i,j), und des von der Oberfläche des Werkstückes reflektierten, raumwinkelabhängigen Strahlungsanteiles Pr(i,j),
- - Bestimmung des reflektierten, raumwinkelabhängigen Strahlungsanteiles Pr(i,j) durch Differenzbildung der beiden vorstehend erfaßten Strahlungsanteile,
- - Pixelweises Bestimmen des Emissionskoeffizienten ε(i,j) nach
wobei Pe(i,j) der aus einem vorgeschalteten Kalibriervorgang bekannte, eingestrahlte Strahlungsanteil ist, und - - Berechnen der wahren Temperatur T(i,j) nach
wobei σ die Stefan-Boltzmann Konstante ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück eine
Kalibrierprobe mit bekannten Eigenschaften ist.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit:
einer flächigen Infrarotstrahlungsquelle (12),
einer zweidimensional-ortsauflösenden Thermographiekamera (14),
einer Verarbeitungs- und Steuereinheit (16) mit Mitteln (Blende 20) zum Unterbrechen der von der Infrarotstrahlungsquelle (12) herrührenden Infrarotstrahlung, zum Speichern und zur mathematischen Auswertung.
einer flächigen Infrarotstrahlungsquelle (12),
einer zweidimensional-ortsauflösenden Thermographiekamera (14),
einer Verarbeitungs- und Steuereinheit (16) mit Mitteln (Blende 20) zum Unterbrechen der von der Infrarotstrahlungsquelle (12) herrührenden Infrarotstrahlung, zum Speichern und zur mathematischen Auswertung.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungs-
und Steuereinheit (16) eine Unterbrechungsvorrichtung (Blende 20) ansteuert, die den
Wärmestrahlungsfluß zwischen der Infrarotstrahlungsquelle (12) und dem Werkstück
(10) über die gesamte zu bestrahlende Werkstückoberfläche freigibt oder abschaltet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbei
tungs- und Steuereinheit (16) ein Speichermittel zur Speicherung erfaßter Thermo
graphiebilder enthält und eine Vorrichtung zur Kalibrierung einer von der Infrarot
strahlungsquelle (12) eingestrahlten Infrarotstrahlungsdichteverteilung.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Infrarotstrahlungsquelle (12) einen flächigen massiven Körper zur Aussendung von
Infrarotflächenstrahlung aufweist, der durch eine elektrische Heizvorrichtung (13)
erwärmbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Unterbrechungsvorrichtung eine Blende (20) ist, die zwischen der Infrarotstrahlungs
quelle (12) und dem Werkstück (10) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungs
vorrichtung die elektrische Heizvorrichtung (13) wahlweise ein- oder ausschaltet.
9. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 und der Vorrichtung nach Anspruch 3
zur Ermittlung nicht stationärer Veränderungen der Werkstückoberfläche, insbeson
dere bei Warm-, Halbwarm- und Kaltformprozessen.
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