EP2721384A1 - Method and system for emissivity determination - Google Patents

Method and system for emissivity determination

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Publication number
EP2721384A1
EP2721384A1 EP12735853.9A EP12735853A EP2721384A1 EP 2721384 A1 EP2721384 A1 EP 2721384A1 EP 12735853 A EP12735853 A EP 12735853A EP 2721384 A1 EP2721384 A1 EP 2721384A1
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EP
European Patent Office
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infrared
reflected
intensity
detector
radiation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12735853.9A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Max Rothenfusser
Michael Stockmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2721384A1 publication Critical patent/EP2721384A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/30Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/33Transforming infrared radiation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0003Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter
    • GPHYSICS
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    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/08Optical arrangements
    • G01J5/0896Optical arrangements using a light source, e.g. for illuminating a surface

Definitions

  • the emissivity E is defined as the ratio of the radiation power of the object to that of an ideal blackbody.
  • the value of the emissivity E for real objects lies between the extreme values 0 for perfectly specular objects and 1 for an ideal black body.
  • the emissivity E can be a characteristic variable for the aging of materials. Therefore, knowing the emissivity E or its changes with the time or service life of a material on the aging ⁇ behavior of the material can be deduced.
  • the apparatus comprises a Ausnceein- direction to a control device, which is coupled to the emitter device and can be coupled with an infrared camera, which is adapted to the infrared camera in such a way to counteract ⁇ that the infrared camera, an intensity of the detects the surface of the object reflected infrared light beam, and which is adapted to synchronize the dispensing of Inf ⁇ Rarotstrahlen by the infrared emitter with the detection of the intensity by the infrared camera.
  • a lens device may be provided in an advantageous embodiment, in the infrared camera, which images the reflected infrared light rays and / or the reflected radiation oriented environment respectively to infinity on the De ⁇ Tektor. This can be achieved that the focal point of the lens apparatus is placed on the surface of the Whether ⁇ jekts.
  • the infrared camera can be operated in such a legally advantageous ⁇ that made for each individual beam associated with a picture angle to a single point of the detector surface.
  • a lock-in amplifier may be provided in the evaluation device, wherein the output of the infrared rays by the infrared emitter is in time with a reference frequency.
  • FIG. 1 Various embodiments and embodiments of the present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
  • the irradiation of the object 21 can be effected by an emitter device 1a which has an infrared emitter 3, for example a semiconductor diode emitting light in the infrared range.
  • Infrared emitter in the sense of constricting vorlie ⁇ invention may thereby have emitter, which can deliver in a broadband spectral range infrared light.
  • a laser can be used, for example ⁇ al ternatively, which operates in the infrared red range.
  • this may be an infrared laser which is tunable over a predetermined wavelength range in the infrared.
  • the emitter device 1a can have an aperture device 4 with a multiplicity of diaphragms 4a, 4b.
  • the diaphragm device 4 can be designed to direct infrared light emitted by the infrared emitter 3 in a nearly parallel or quasi-parallel beam as a light beam 20a onto the surface 21a of the object 21.
  • the number of diaphragms is not limited to two diaphragms 4a, 4b, but can in principle have any number and arrangement of diaphragms.
  • the infrared light beams 20b reflected by the object 21 are received by means of an infrared camera.
  • the incident light beam or incident light beams 20a to the object 21 is a sufficiently parallel beam depicting ⁇ len, the divergence is small 20b against the dispersion of the re- inflected light beam.
  • a lens device For receiving the scattering lobe, particularly the diffusely scattered ge ⁇ portion of the reflected light beam 20b in the infrared camera a lens device can be provided. 6 Instead of a lens device 6, for example, a single lens can be provided with a suitable focal length.
  • the objective device 6 can be focused on the surface 21a of the object 21, that is to say the focal point F of the objective device 6, in particular the front focal point, can be placed on the point in which the light beam 20a is scattered by the object 21 is reflected. In this case, the image on the surface 21a of the object 21 can be imaged to infinity. As a result, it is possible for each detected angle to be imaged onto a single point on a detection surface of the detector 2a.
  • control device 9 can be designed to synchronize the activation of the infrared camera 2 and the emitter device 1 a, so that the reflected ambient radiation and own radiation as well as the reflected infrared radiation can be correspondingly detected.
  • control device 9 can control the infrared camera 2 and the emitter device 1a in accordance with a lock-in method.
  • the calculation device 8 can have a lock-in amplifier, which receives a time-dependent intensity signal of the detector 2a.
  • the invention relates to a method for determining the emis- sdale of an object, comprising the steps of irradiating ei ⁇ ner surface of an object with an infrared light beam, receiving the reflected on the object infrared light radiation with an infrared camera, detecting a first intensity of the reflected Infrared light rays on a detector of the infrared camera, receiving the environmental radiation reflected at the object and the object's own radiation with the infrared camera, detecting a second intensity of the reflected ambient radiation and the object's own radiation on the detector of the infrared camera, and calculating the emissivity of the object based on the first intensity and the second intensity.

Abstract

The invention relates to a method for determining the emissivity of an object (21), having the steps of irradiating a surface (21a) of an object (21) using an infrared light beam (20a), receiving the infrared light beams (20b) reflected at the object using an infrared camera (2), capturing a first intensity of the reflected infrared light beams (20b) on a detector (2a) of the infrared camera (2), receiving the ambient radiation reflected at the object and the characteristic radiation of the object using the infrared camera (2), capturing a second intensity of the reflected ambient radiation and of the characteristic radiation of the object on the detector (2a) of the infrared camera (2), and calculating the emissivity of the object (21) on the basis of the first intensity and the second intensity. .

Description

Beschreibung description
Verfahren und System zur Emissivitätsbestimmung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf berührungslose und infrarotoptische Verfahren und Systeme zur Emissivitäts¬ bestimmung . Method and system for emissivity determination The present invention relates to non-contact, infrared optical methods and systems for Emissivitäts ¬ determination.
Stand der Technik State of the art
Die Emissivität E ist dabei definiert als Verhältnis der Strahlungsleistung des Objekts zu der eines idealen schwarzen Strahlers. Der Wert der Emissivität E liegt für reale Objekte zwischen den Extremwerten 0 für perfekt spiegelnde Objekte und 1 für einen idealen schwarzen Körper. The emissivity E is defined as the ratio of the radiation power of the object to that of an ideal blackbody. The value of the emissivity E for real objects lies between the extreme values 0 for perfectly specular objects and 1 for an ideal black body.
Die Emissivität E kann eine charakteristische Größe für die Alterung von Werkstoffen darstellen. Daher kann in Kenntnis der Emissivität E beziehungsweise deren Änderungen mit der Zeit oder Betriebsdauer eines Werkstoffes auf das Alterungs¬ verhalten des Werkstoffes zurückgeschlossen werden. The emissivity E can be a characteristic variable for the aging of materials. Therefore, knowing the emissivity E or its changes with the time or service life of a material on the aging ¬ behavior of the material can be deduced.
Bei der Bestimmung der Temperatur von Objekten ist ebenfalls zu berücksichtigen, dass die von einem Objekt abgegebene Strahlung nicht nur von der Temperatur, sondern auch von dessen Emissivität E abhängig ist. Weiterhin kann es bei verschiedenen Anwendungen der Thermographie notwendig sein, die Emissivität E des thermographierten Objekts zu kennen, um die Höhe der erwarteten Signale und/oder den Einfluss von Stör- Signalen aus der Umgebungsstrahlung bestimmen zu können. When determining the temperature of objects, it should also be taken into consideration that the radiation emitted by an object is not only dependent on the temperature but also on its emissivity E. Furthermore, in various applications of thermography, it may be necessary to know the emissivity E of the thermographed object in order to be able to determine the height of the expected signals and / or the influence of interference signals from the ambient radiation.
Die Druckschrift US 7,133,126 B2 beispielsweise offenbart ein optisches Verfahren zur Bestimmung der Dicke von Beschichtun- gen auf einem Wärmetauscher. For example, US Pat. No. 7,133,126 B2 discloses an optical method for determining the thickness of coatings on a heat exchanger.
Die Druckschrift US 7,409,313 B2 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung der Dicke und thermischen Leitfähigkeit einer isolierenden Schicht eines Objekts, bei dem optische Pulse von der isolierenden Schicht reflektiert und durch ein optisches Messsystem ausgewertet werden. The document US Pat. No. 7,409,313 B2 discloses a method for determining the thickness and thermal conductivity of an insulating layer of an object in which optical pulses of the insulating layer are reflected and evaluated by an optical measuring system.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht also darin, eine Vorrichtung, ein System und ein Verfahren zu schaffen, mit denen die Emissivität eines Objekts berührungslos, zer¬ störungsfrei, wellenlängenabhängig und temperaturunabhängig bestimmt werden kann. Zusammenfassung der Erfindung An object of the present invention is therefore to provide an apparatus, a system and a method with which the emissivity of an object can be contactless, zer ¬ interference, wavelength-dependent and temperature-independent determined. Summary of the invention
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht daher in einem Verfahren zum Bestimmen der Emissivität eines Objekts, mit den Schritten des Bestrahlens einer Oberfläche eines Objekts mit einem Infrarotlichtstrahl, des Empfangens der an dem Objekt reflektierten Infrarotlichtstrahlen mit einer Infrarotkamera, des Erfassens einer ersten Intensität der reflektier¬ ten Infrarotlichtstrahlen auf einem Detektor der Infrarotkamera, des Empfangens der an dem Objekt reflektierten Umge- bungsstrahlung sowie der Eigenstrahlung des Objektes mit der Infrarotkamera, des Erfassens einer zweiten Intensität der reflektierten Umgebungsstrahlung auf dem Detektor der Infrarotkamera, und des Berechnens der Emissivität des Objekts auf der Basis der ersten Intensität und der zweiten Intensität. One aspect of the present invention consists in a method of determining the emissivity of an object, comprising the steps of irradiating a surface of an object with an infrared light beam, receiving the reflected on the object beams of infrared light with an infrared camera, detecting a first intensity of the reflektier ¬ Infrared light beams on a detector of the infrared camera, receiving the reflected radiation on the object and the intrinsic radiation of the object with the infrared camera, detecting a second intensity of the reflected ambient radiation on the detector of the infrared camera, and calculating the emissivity of the object on the Base of the first intensity and the second intensity.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bestimmen der Emissivität eines Objekts, mit ei¬ ner Emittervorrichtung, umfassend einen Infrarotemitter, welcher Infrarotstrahlen über einen vorbestimmten Wellenlängen- bereich abgibt, und eine Blendenvorrichtung, welche dazu aus¬ gelegt ist, zumindest einen Teil der von dem Infrarotemitter abgegebenen Infrarotstrahlen in einem im Wesentlichen parallelen Lichtstrahl zu bündeln und auf die Oberfläche eines Ob¬ jekts zu senden. Die Vorrichtung umfasst eine Auswerteein- richtung mit einer Steuereinrichtung, welche mit der Emittervorrichtung gekoppelt und mit einer Infrarotkamera koppelbar ist, welche dazu ausgelegt ist, die Infrarotkamera derart an¬ zusteuern, dass die Infrarotkamera eine Intensität des von der Oberfläche des Objekts reflektierten Infrarotlichtstrahls erfasst, und welche dazu ausgelegt ist, das Abgeben der Inf¬ rarotstrahlen durch den Infrarotemitter mit dem Erfassen der Intensität durch die Infrarotkamera zu synchronisieren. According to a further aspect, the invention provides a device for determining the emissivity of an object, with egg ¬ ner emitter device, comprising an infrared emitter, which emits infrared rays over a predetermined wavelength range, and an aperture device, which is ¬ laid out, at least a part to focus the emitted from the infrared emitter infrared rays in a substantially parallel light beam and to send to the surface of an object ¬ . The apparatus comprises a Auswerteein- direction to a control device, which is coupled to the emitter device and can be coupled with an infrared camera, which is adapted to the infrared camera in such a way to counteract ¬ that the infrared camera, an intensity of the detects the surface of the object reflected infrared light beam, and which is adapted to synchronize the dispensing of Inf ¬ Rarotstrahlen by the infrared emitter with the detection of the intensity by the infrared camera.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein System zum Bestimmen der Emissivität eines Objekts, mit einer erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung, und einer Infrarotkamera, welche mit der Steuervorrichtung gekoppelt ist, und welche einen De- tektor aufweist, welcher dazu ausgelegt ist, die Intensität von an der Oberfläche des Objekts reflektierten Infrarot¬ strahlen des Infrarotemitters zu erfassen. According to a further aspect, the invention provides a system for determining the emissivity of an object with an OF INVENTION ¬ to the invention apparatus and an infrared camera which is coupled to the control device, and which has a de- Tektor which is adapted to the intensity of At the surface of the object reflected infrared ¬ rays of the infrared emitter to detect.
Ein wesentlicher Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Emissivität eines Objekts durch Reflexion eines Infrarot¬ lichtstrahls an dessen Oberfläche zu bestimmen. Da der re¬ flektierte Anteil des Infrarotlichts nach dem Kirchhoffsehen Gesetz den Wert der Emissivität charakterisiert, kann über die Messung der Intensität der reflektierten Infrarotlicht- strahlen auf die Emissivität zurückgeschlossen werden. An essential idea of the invention is to determine the emissivity of an object by reflection of an infrared ¬ light beam on the surface thereof. Since the re ¬ inflected portion of the infrared light characterizes the value of the emissivity according to the Kirchhoff's law, via the measurement of the intensity of the reflected infrared light rays are closed on the emissivity.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Verfahren bzw. das System komplett berührungslos und zerstörungsfrei arbeiten kann. Dies ist insbesondere bei einer Untersuchung der Emissivität von schwer zugänglichen Objekten, beispielsweise eingebauten Komponenten in Maschinen und Anlagen vorteilhaft. Weiterhin kann eine Bestimmung der Emissivität vorteilhafterweise im Betrieb des zu untersuchenden Objekte er¬ folgen, wodurch die Betriebslaufzeit eines Objekts optimiert werden kann, beispielsweise bei einer Wartung oder Leistungs¬ analyse des Objekts. An advantage of the invention is that the method or the system can operate completely non-contact and non-destructive. This is particularly advantageous in an investigation of the emissivity of hard to reach objects, such as built-in components in machinery and equipment. Further, a determination of the emissivity of advantageously in the operation of the objects to be examined, he ¬ follow, whereby the operating time of an object can be optimized, for example during maintenance or power ¬ analysis of the object.
Überdies besteht der Vorteil, dass das Verfahren im Rahmen der Thermographie kostengünstig realisiert werden kann. Mit einer bestehenden Infrarotkamera, welche üblicherweise die teuerste Komponente des Systems zur Emissivitätsbestimmung können eine Emittervorrichtung und eine Auswerteeinrichtung als zusätzliche Komponenten an die Infrarotkamera angekoppelt werden, um die thermographischen Messungen durch Kalibrieren auf die gemessene Emissivität zu präzisieren. Moreover, there is the advantage that the method can be realized inexpensively in the context of thermography. With an existing infrared camera, which is usually the most expensive component of the system for determining the emissivity, an emitter device and an evaluation device can be coupled as additional components to the infrared camera to specify the thermographic measurements by calibrating for the measured emissivity.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Bestrahlen des Objekts mit einem Infrarotlichtstrahl ein Bündeln einer durch einen Infrarotemitter ausgesandten Infrarotstrahlung durch eine Blendenvorrichtung umfassen. Damit kann ein nahezu paralleler Strahl erzeugt werden, welcher eine definierte Abbildung des Strahlquerschnitts auf dem Detektor der Infrarot- kamera ermöglicht. In an advantageous embodiment, the irradiation of the object with an infrared light beam may comprise bundling an infrared radiation emitted by an infrared emitter through a diaphragm device. Thus, a nearly parallel beam can be generated, which allows a defined image of the beam cross section on the detector of the infrared camera.
Weiterhin kann in einer vorteilhaften Ausführungsform in der Infrarotkamera eine Objektivvorrichtung vorgesehen sein, die die reflektierten Infrarotlichtstrahlen und/oder die reflek- tierte Umgebungsstrahlung jeweils ins Unendliche auf den De¬ tektor abbildet. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Brennpunkt der Objektivvorrichtung auf die Oberfläche des Ob¬ jekts gelegt wird. Damit kann die Infrarotkamera vorteilhaft¬ erweise derart betrieben werden, dass für jeden erfassten Einzelstrahl mit zugehörigem Winkel eine Abbildung auf einen einzelnen Punkt der Detektorfläche erfolgt. Further, a lens device may be provided in an advantageous embodiment, in the infrared camera, which images the reflected infrared light rays and / or the reflected radiation oriented environment respectively to infinity on the De ¬ Tektor. This can be achieved that the focal point of the lens apparatus is placed on the surface of the Whether ¬ jekts. Thus, the infrared camera can be operated in such a legally advantageous ¬ that made for each individual beam associated with a picture angle to a single point of the detector surface.
In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt ein Integrieren der empfangenen Intensität über eine Erfassungsfläche des Detektors. In an advantageous embodiment, the received intensity is integrated over a detection area of the detector.
Vorzugsweise kann in der Infrarotkamera eine Filtervorrich¬ tung vorgesehen sein, mithilfe derer ein wellenlängenabhängiges Filtern der reflektierten Infrarotlichtstrahlen und/oder der reflektierten Umgebungsstrahlung möglich ist. Damit kann vorteilhafterweise eine spektrale Abhängigkeit der Emissivi¬ tät ermittelt werden. Preferably, a Filtervorrich ¬ tion can be provided in the infrared camera, by means of which a wavelength-dependent filtering of the reflected infrared light rays and / or the reflected ambient radiation is possible. In order to localize advantageously have a spectral dependence of Emissivi ¬ ty.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann in der Auswerte- einrichtung ein Lock-In-Verstärker vorgesehen sein, wobei das Abgeben der Infrarotstrahlen durch den Infrarotemitter im Takt einer Referenzfrequenz erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass der Infrarotemitter im Lock-In-Verfahren betrieben wer- den kann, so dass das von dem Detektor erfasste Messsignal durch Lock-In-Auswertung in dem Lock-In-Verstärker hinsichtlich des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses optimiert werden kann . In an advantageous embodiment, a lock-in amplifier may be provided in the evaluation device, wherein the output of the infrared rays by the infrared emitter is in time with a reference frequency. This has the advantage that the infrared emitter can be operated in lock-in mode. can, so that the detected by the detector measurement signal can be optimized by lock-in evaluation in the lock-in amplifier in terms of signal-to-noise ratio.
Weitere Modifikationen und Variationen ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche. Further modifications and variations will be apparent from the features of the dependent claims.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
Verschiedene Ausführungsformen und Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden nun in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben, in denen Various embodiments and embodiments of the present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Fig. 1 is a schematic representation of a method for
Bestimmen der Emissivität eines Objekts gemäß einem Aspekt der Erfindung;  Determining the emissivity of an object according to an aspect of the invention;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Strahlengangs eines auf ein Objekt einfallenden Lichtstrahls; und FIG. 2 shows a schematic representation of the beam path of a light beam incident on an object; FIG. and
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Systems zum Fig. 3 is a schematic representation of a system for
Bestimmen der Emissivität eines Objekts gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung zeigt.  Determining the emissivity of an object according to another aspect of the invention shows.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. The described embodiments and developments can, if appropriate, combine with one another as desired. Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments.
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise ma߬ stabsgetreu zueinander gezeigt. Gleiche Bezugszeichen be¬ zeichnen dabei gleiche oder ähnlich wirkende Komponenten. Ausführliche Beschreibung der Erfindung The accompanying drawings are intended to provide further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention. Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The elements of the drawings are not necessarily shown to scale ¬ true to each other. The same reference numerals be ¬ characterize the same or similar acting components. Detailed description of the invention
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 10 zum Bestimmen der Emissivität E eines Objekts. Das Verfah¬ ren 10 kann beispielsweise mit einem System 100 zum Bestimmen der Emissivität E eines Objekts 21, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, durchgeführt werden. Im Folgenden wird das Ver¬ fahren 10 beispielhaft mit Bezugnahme auf die Komponenten des Systems 100 in Fig. 3 erläutert. In einem ersten Schritt 11 erfolgt ein Bestrahlen eines Ob¬ jekts mit einem Infrarotlichtstrahl. In Fig. 2 ist beispielhaft der Strahlengang eines Lichtstrahls 20a bei einem Auf¬ treffen auf eine Oberfläche eines Objekts 21 illustriert. Der Lichtstrahl 20a kann reflektiert, absorbiert oder durch das Objekt 21 transmittiert werden. Der Lichtstrahl 20b bezeichnet dabei den reflektierten Anteil R, der Pfeil 22 den absorbierten Anteil A und der Pfeil 23 den transmittierten Anteil T. Die relative Summe des reflektierten Anteils R, des trans¬ mittierten Anteils T und des absorbierten Anteils A beträgt dabei 1: 1 shows a schematic representation of a method 10 for determining the emissivity E of an object. The procedural ¬ ren 10 may, for example, with a system 100 for determining the emissivity e of an object 21 as shown in Fig. 3 schematically be performed. In the following, the method 10 will be explained by way of example with reference to the components of the system 100 in FIG. 3. In a first step 11, a irradiating a Whether ¬ jekts with an infrared light beam is carried out. In FIG. 2, the optical path of a light beam 20a is exemplified in a ¬ to meet on a surface of an object 21 is illustrated. The light beam 20a may be reflected, absorbed or transmitted through the object 21. In this case, the light beam 20b designates the reflected component R, the arrow 22 the absorbed component A, and the arrow 23 the transmitted component T. The relative sum of the reflected component R, the trans ¬ mediated component T and the absorbed component A is 1:
R + A + T = 1 R + A + T = 1
Für vollständig opake Objekte, das heißt, für Objekte aus ei- nem Material mit einem Transmissionsgrad von 0 oder nahezu 0 entspricht der absorbierte Anteil A der relativen Summe ab¬ züglich des reflektierten Anteils R. Da weiterhin der Absorptionsgrad A eines Objekts nach dem Kirchhoffsehen Strahlungs¬ gesetzt der Emissivität E entspricht, kann die Emissivität E für vollständig oder nahezu vollständig opake Objekte in Ab¬ hängigkeit von dem Reflexionsgrad R angegeben werden: For fully opaque objects, that is, for objects made of a material with a transmittance of 0 or nearly 0 corresponds to the absorbed portion A of the relative sum from ¬ züglich of the reflected portion R. Further, since the degree of absorption A of an object according to the Kirchhoff's Radiation ¬ set corresponds to the emissivity e, the emissivity e can be specified for completely or almost completely opaque objects from ¬ dependence of the reflectance R:
E = 1 - R Das Bestrahlen des Objekts 21 kann dabei durch eine Emittervorrichtung la erfolgen, welche einen Infrarotemitter 3 aufweist, beispielsweise eine im Infrarotbereich Licht emittie- rende Halbleiterdiode. Infrarotemitter im Sinne der vorlie¬ genden Erfindung können dabei Emitter aufweisen, die in einem breitbandigen spektralen Bereich Infrarotlicht abgeben können. Statt eines Infrarotemitters 3 kann beispielsweise al¬ ternativ auch ein Laser eingesetzt werden, welcher im Infra- rotbereich arbeitet. Vorzugsweise kann dies ein Infrarotlaser sein, welcher über einen vorbestimmten Wellenlängenbereich im Infraroten durchstimmbar ist. E = 1 - R The irradiation of the object 21 can be effected by an emitter device 1a which has an infrared emitter 3, for example a semiconductor diode emitting light in the infrared range. Infrared emitter in the sense of constricting vorlie ¬ invention may thereby have emitter, which can deliver in a broadband spectral range infrared light. Instead of an infrared emitter 3, a laser can be used, for example ¬ al ternatively, which operates in the infrared red range. Preferably, this may be an infrared laser which is tunable over a predetermined wavelength range in the infrared.
Die Emittervorrichtung la kann eine Blendenvorrichtung 4 mit einer Vielzahl von Blenden 4a, 4b aufweisen. Die Blendenvorrichtung 4 kann dazu ausgelegt sein, von dem Infrarotemitter 3 emittiertes Infrarotlicht in einem nahezu parallelen bzw. quasi-parallelen Strahlenbündel als Lichtstrahl 20a auf die Oberfläche 21a des Objekts 21 zu richten. Dabei ist die An- zahl der Blenden nicht auf zwei Blenden 4a, 4b beschränkt, sondern kann prinzipiell jede Anzahl und Anordnung von Blenden aufweisen. The emitter device 1a can have an aperture device 4 with a multiplicity of diaphragms 4a, 4b. The diaphragm device 4 can be designed to direct infrared light emitted by the infrared emitter 3 in a nearly parallel or quasi-parallel beam as a light beam 20a onto the surface 21a of the object 21. The number of diaphragms is not limited to two diaphragms 4a, 4b, but can in principle have any number and arrangement of diaphragms.
In einem zweiten Schritt 12 des Verfahrens 10 erfolgt ein Empfangen der an dem Objekt 21 reflektierten Infrarotlichtstrahlen 20b mit einer Infrarotkamera. Wenn der einfallende Lichtstrahl bzw. die einfallenden Lichtstrahlen 20a auf das Objekt 21 ein hinreichend paralleles Strahlenbündel darstel¬ len, ist die Divergenz klein gegenüber der Streuung des re- flektierten Lichtstrahls 20b. Der reflektierte Lichtstrahl 20b teilt sich im Allgemeinen in einen spiegelnden Anteil, das heißt, einen gemäß dem Reflexionsgesetz reflektierten Anteil, welcher einen gegenüber der Flächennormalen der Oberfläche 21a des Objekts 21 betragsmäßig gleich großen Aus- fallswinkel aufweist wie der Einfallswinkel gegenüber dieser Flächennormalen des einfallenden Lichtstrahlenbündels 20a, und einen streuenden Anteil auf, welcher aufgrund der Oberflächenrauheit der Oberfläche 21a des Objekts 21 diffus um die Strahlrichtung des spiegelnden Anteils verteilt ist. Je größer dabei die Oberflächenrauheit ist, desto größer ist der Winkelbereich, über den der diffus gestreute Anteil verteilt ist . In a second step 12 of the method 10, the infrared light beams 20b reflected by the object 21 are received by means of an infrared camera. When the incident light beam or incident light beams 20a to the object 21 is a sufficiently parallel beam depicting ¬ len, the divergence is small 20b against the dispersion of the re- inflected light beam. The reflected light beam 20b is generally divided into a specular component, that is to say a component reflected according to the law of reflection, which has an equal projection angle to the surface normal of the surface 21a of the object 21 as the angle of incidence with respect to this surface normal of the incident light beam 20a, and a scattering portion, which due to the surface roughness of the surface 21a of the object 21 to diffuse the beam direction of the specular component is distributed. The greater the surface roughness, the greater is the angular range over which the diffusely scattered component is distributed.
Zum Empfangen der Streukeule, insbesondere des diffus ge¬ streuten Anteils des reflektierten Lichtstrahls 20b kann in der Infrarotkamera eine Objektivvorrichtung 6 vorgesehen sein. Statt einer Objektivvorrichtung 6 kann beispielsweise auch eine Einzellinse mit geeigneter Brennweite vorgesehen sein. Die Objektivvorrichtung 6 kann auf die Oberfläche 21a des Objekts 21 fokussiert werden, das heißt, der Brennpunkt F der Objektivvorrichtung 6, insbesondere der vordere Brennpunkt, kann auf den Punkt bzw. Bereich gelegt werden, in dem der Lichtstrahl 20a durch das Objekt 21 gestreut bzw. reflektiert wird. In diesem Fall kann das Bild auf der Oberfläche 21a des Objekts 21 ins Unendliche abgebildet werden. Dadurch kann erreicht werden, dass für jeden erfassten Winkel eine Abbildung auf einen einzelnen Punkt auf einer Erfassungsflä- che des Detektors 2a erfolgt. Der Detektor 2a kann insbeson¬ dere in einem hinteren Brennpunkt der Objektivvorrichtung 6 angeordnet sein. In diesem Fall kann die gesamte Fläche, auf die der quasi-parallele Infrarotlichtstrahl auf der Oberflä¬ che 21a auftrifft, in einen Punkt bzw. einen Pixel auf der Erfassungsfläche des Detektors 2a abgebildet werden. Der De¬ tektor 2a kann beispielsweise ein CCD- oder ein CMOS-Chip oder ein anderer infrarotempfindlicher Detektor sein. For receiving the scattering lobe, particularly the diffusely scattered ge ¬ portion of the reflected light beam 20b in the infrared camera a lens device can be provided. 6 Instead of a lens device 6, for example, a single lens can be provided with a suitable focal length. The objective device 6 can be focused on the surface 21a of the object 21, that is to say the focal point F of the objective device 6, in particular the front focal point, can be placed on the point in which the light beam 20a is scattered by the object 21 is reflected. In this case, the image on the surface 21a of the object 21 can be imaged to infinity. As a result, it is possible for each detected angle to be imaged onto a single point on a detection surface of the detector 2a. The detector 2 may be disposed insbeson ¬ particular in a rear focal point of the lens apparatus. 6 In this case, the entire area to which the quasi-parallel beam of infrared light is incident on the Oberflä ¬ surface 21a, are mapped in a point or a pixel on the detection surface of the detector 2a. The De ¬ Tektor 2a can for example be a CCD or a CMOS chip or other infrared-sensitive detector.
In einem dritten Schritt 13 erfolgt ein Erfassen einer ersten Intensität der reflektierten Infrarotlichtstrahlen 20b auf dem Detektor 2a der Infrarotkamera 2. Der Detektor 2a kann hierzu eine Erfassungsfläche aufweisen, auf welcher die Ab¬ strahlwinkel der reflektierten Lichtstrahlen 20b zweidimensional aufgelöst werden können. Beispielsweise kann in einem mittleren Bereich der Erfassungsfläche des Detektors 2a der direkt gespiegelte Lichtstrahl 20b des einfallenden Licht¬ strahls 20a erfasst werden. In einem äußeren Bereich um den mittleren Bereich der Erfassungsfläche des Detektors 2a kön- nen in diesem Fall die diffus gestreuten Lichtstrahlen 20b erfasst werden. Um die Intensität aller reflektierten Lichtstrahlen 20b zu ermitteln, kann es dann vorgesehen sein, die erfasste Intensität über die gesamte Erfassungsfläche des De- tektors 2a zu integrieren. In a third step 13, a first intensity of the reflected infrared light beams 20b is detected on the detector 2a of the infrared camera 2. The detector 2a can for this purpose have a detection surface on which the Ab ¬ beam angle of the reflected light beams 20b can be resolved two-dimensionally. For example, in a central area of the detection surface of the detector can be detected 2a of the directly reflected light beam 20b of the incident light beam ¬ 20a. In an outer region around the central region of the detection surface of the detector 2a In this case, the diffusely scattered light beams 20b are detected. In order to determine the intensity of all reflected light beams 20b, it may then be provided to integrate the detected intensity over the entire detection area of the detector 2a.
Die Erfassung der Intensität kann wellenlängenabhängig erfolgen, dass heißt, dass nur reflektierte Lichtstrahlen 20b ei¬ ner bestimmten Wellenlänge bzw. eines bestimmten Wellenlän- genbereichs auf den Detektor 2a geleitet werden. Hierzu kann es vorgesehen sein, die Infrarotkamera 2 mit einer Filtervorrichtung 5 auszustatten. Die Filtervorrichtung 5 kann dabei beispielsweise in der Infrarotkamera 2 integriert sein, oder als externe Komponente vor dem optischen Eingang der Infra- rotkamera 2 montiert werden. Die Filtervorrichtung 5 kann dazu ausgelegt sein, die in die Infrarotkamera 2 einfallenden Lichtstrahlen 20b wellenlängenabhängig zu filtern. Dazu kann die Filtervorrichtung 5 beispielsweise eine Vielzahl von einzelnen Filtern 5a aufweisen, welche selektiv vor den opti- sehen Eingang der Infrarotkamera 2 angeordnet werden können, beispielsweise Bandpassfilter, Interferenzfilter, Sperrfilter und dergleichen. Beispielsweise kann die Filtervorrichtung 5 Steckfilter, Schraubfilter, Schiebefilter, Drehscheibenfilter oder sonstige Einrichtungen umfassen. The detection of the intensity can be made wavelength-dependent, that is, only reflected light rays 20b ei ¬ ner particular wavelength or wavelengths of a particular gene region are passed to the detector 2a. For this purpose, it may be provided to equip the infrared camera 2 with a filter device 5. The filter device 5 can be integrated in the infrared camera 2, for example, or mounted as an external component in front of the optical input of the infrared camera 2. The filter device 5 can be designed to filter the light beams 20b incident in the infrared camera 2 in a wavelength-dependent manner. For this purpose, the filter device 5 may, for example, have a multiplicity of individual filters 5a, which can be arranged selectively in front of the optical input of the infrared camera 2, for example bandpass filters, interference filters, blocking filters and the like. For example, the filter device 5 comprise plug-in filters, screw filters, sliding filters, turntable filters or other devices.
In vierten und fünften Schritten 14 bzw. 15 kann ein Empfangen der an dem Objekt 21 reflektierten Umgebungsstrahlung und Eigenstrahlung des Objektes mit der Infrarotkamera 2 und ein Erfassen einer zweiten Intensität der reflektierten Umge- bungsstrahlung und Eigenstrahlung des Objektes auf dem Detektor 2a der Infrarotkamera 2 erfolgen. Dazu kann insbesondere der Betrieb des Infrarotemitters 3 eingestellt werden, das heißt der Infrarotemitter 3 wird abgeschaltet. In diesem Fall trifft kein Lichtstrahl 20a mehr auf die Oberfläche 21a des Objekts 21, so dass der Lichtstrahl 20b nur reflektierte Um¬ gebungsstrahlung bzw. Störstrahlung und die Eigenstrahlung des Objektes umfasst. Dadurch kann mit der zweiten Intensität ein Nullabgleich der erfassten ersten Intensität vorgenommen werden, indem die erste Intensität bestimmt wird und von der ersten Intensität die zweite erfasste Intensität abgezogen wird. Dabei kann beispielsweise für jeden Pixel der Erfas¬ sungsfläche des Detektors 2a eine Bereinigung der ersten er- fassten Intensität auf die zweite Intensität erfolgen. Es kann jedoch auch möglich sein, beide Intensitäten jeweils über die Erfassungsfläche zu integrieren und die integrierte zweite Intensität dann von der integrierten ersten Intensität zu subtrahieren. In fourth and fifth steps 14 and 15, the ambient radiation reflected by the object 21 and the object's own radiation with the infrared camera 2 can be received, and a second intensity of the reflected ambient radiation and own radiation of the object on the detector 2 a of the infrared camera 2 can be detected , For this purpose, in particular, the operation of the infrared emitter 3 can be adjusted, that is, the infrared emitter 3 is turned off. In this case, no light beam is incident on the surface 20a more 21a of the object 21, so that the light beam 20b only reflected To ¬ gebungsstrahlung or interfering radiation, and the characteristic radiation of the object comprises. As a result, a zero balance of the detected first intensity can be made with the second intensity be determined by the first intensity is determined and subtracted from the first intensity of the second detected intensity. In this case can, for example, for each pixel of the Erfas ¬ sungsfläche the detector 2a is a cleanup of the first ER summarized intensity to the second intensity. However, it may also be possible to integrate both intensities over the detection area in each case and then to subtract the integrated second intensity from the integrated first intensity.
Damit kann in einem fünften Schritt 15 die Emissivität E des Objekts 21 auf der Basis der ersten Intensität und der zwei¬ ten Intensität berechnet werden. Hierzu kann eine Berech¬ nungseinrichtung 8 in einer Auswerteeinrichtung 7 vorgesehen sein, welche die erfassten Intensitäten des Detektors 2a der Infrarotkamera 2 entgegennimmt und verarbeitet. Die Bere- chungseinrichtung 8 kann beispielsweise ein Prozessor, ein Mikroprozessor, ein ASIC, eine integrierte Schaltung oder ähnliches sein. Die Auswerteeinrichtung 7 kann weiterhin eine Steuereinrichtung 9 umfassen, welche mit der Infrarotkamera 2 und der Emittervorrichtung la gekoppelt ist, und welche dazu ausgelegt ist, die Infrarotkamera 2 und die Emittervorrich¬ tung la anzusteuern. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 9 dazu ausgelegt sein, die Ansteuerung der Infrarotkamera 2 und der Emittervorrichtung la zu synchronisieren, so dass die reflektierte Umgebungsstrahlung und Eigenstrahlung sowie die reflektierte Infrarotstrahlung entsprechend detektiert werden können . Hierzu kann die Steuereinrichtung 9 die Infrarotkamera 2 und die Emittervorrichtung la gemäß einem Lock-In-Verfahren ansteuern. Die Berechnungseinrichtung 8 kann einen Lock-In- Verstärker aufweisen, welcher ein zeitabhängiges Intensitätssignal des Detektors 2a empfängt. Wenn die Steuereinrichtung 9 die Emittervorrichtung la derart ansteuert, dass der Be¬ trieb des Infrarotemitters 3 mit einer Referenzfrequenz er¬ folgt, das heißt, dass der Infrarotemitter 3 in periodischen Zeitabständen an- und abgeschaltet wird, kann der Lock-In- Verstärker das Intensitätssignal mit der gegebenenfalls pha¬ senverschobenen Referenzfrequenz multiplizieren, um das Sig- nal-zu-Rausch-Verhältnis des Intensitätssignals erheblich zu verbessern . Thus, the emissivity can be calculated E of the object 21 based on the first intensity and the two ¬ th intensity in a fifth to step 15. For this purpose, 8 may be provided in an evaluation device 7 is a calculation ¬ drying apparatus, which receives the detected intensities of the detector 2a of the infrared camera 2 and processed. The calculation device 8 can be, for example, a processor, a microprocessor, an ASIC, an integrated circuit or the like. The evaluation device 7 may further comprise a control device 9, which is coupled to the infrared camera 2 and the emitter device la, and which is designed to control the infrared camera 2 and the Emittervorrich ¬ tion la. In particular, the control device 9 can be designed to synchronize the activation of the infrared camera 2 and the emitter device 1 a, so that the reflected ambient radiation and own radiation as well as the reflected infrared radiation can be correspondingly detected. For this purpose, the control device 9 can control the infrared camera 2 and the emitter device 1a in accordance with a lock-in method. The calculation device 8 can have a lock-in amplifier, which receives a time-dependent intensity signal of the detector 2a. When the controller 9, the emitter device la controls such that the Be ¬ drive the infrared emitter 3 with a reference frequency he ¬ follows, that is, that the infrared emitter arrival at periodic time intervals 3 and is turned off, the lock-in can Amplifier multiply the intensity signal with the optionally pha ¬ senverschobenen reference frequency in order to improve the signal-to-noise ratio of the intensity signal considerably.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Emis- sivität eines Objekts, mit den Schritten des Bestrahlens ei¬ ner Oberfläche eines Objekts mit einem Infrarotlichtstrahl, des Empfangens der an dem Objekt reflektierten Infrarotlicht- strahlen mit einer Infrarotkamera, des Erfassens einer ersten Intensität der reflektierten Infrarotlichtstrahlen auf einem Detektor der Infrarotkamera, des Empfangens der an dem Objekt reflektierten Umgebungsstrahlung und der Objekteigenstrahlung mit der Infrarotkamera, des Erfassens einer zweiten Intensi- tät der reflektierten Umgebungsstrahlung und der Objekteigenstrahlung auf dem Detektor der Infrarotkamera, und des Be- rechnens der Emissivität des Objekts auf der Basis der ersten Intensität und der zweiten Intensität. The invention relates to a method for determining the emis- sivität of an object, comprising the steps of irradiating ei ¬ ner surface of an object with an infrared light beam, receiving the reflected on the object infrared light radiation with an infrared camera, detecting a first intensity of the reflected Infrared light rays on a detector of the infrared camera, receiving the environmental radiation reflected at the object and the object's own radiation with the infrared camera, detecting a second intensity of the reflected ambient radiation and the object's own radiation on the detector of the infrared camera, and calculating the emissivity of the object based on the first intensity and the second intensity.

Claims

Verfahren (10) zum Bestimmen der Emissivität (E) eines Objekts (21), mit den Schritten: Method (10) for determining the emissivity (E) of an object (21), comprising the steps:
Bestrahlen (11) einer Oberfläche (21a) eines Objekts (21) mit einem Infrarotlichtstrahl (20a) ;  Irradiating (11) a surface (21a) of an object (21) with an infrared light beam (20a);
Empfangen (12) der an dem Objekt (21) reflektierten Infrarotlichtstrahlen (20b) mit einer Infrarotkamera (2); Erfassen (13) einer ersten Intensität der reflektierten Infrarotlichtstrahlen (20b) auf einem Detektor (2a) der Infrarotkamera (2);  Receiving (12) the infrared light beams (20b) reflected on the object (21) with an infrared camera (2); Detecting (13) a first intensity of the reflected infrared light beams (20b) on a detector (2a) of the infrared camera (2);
Empfangen (14) der an dem Objekt (21) reflektierten Umgebungsstrahlung und Eigenstrahlung des Objekts mit der Infrarotkamera (2);  Receiving (14) the ambient radiation reflected at the object (21) and own radiation of the object with the infrared camera (2);
Erfassen (15) einer zweiten Intensität der reflektierten Umgebungsstrahlung und Eigenstrahlung des Objekts auf dem Detektor (2a) der Infrarotkamera (2); und  Detecting (15) a second intensity of the reflected ambient radiation and own radiation of the object on the detector (2a) of the infrared camera (2); and
Berechnen (16) der Emissivität (E) des Objekts (21) auf der Basis der ersten Intensität und der zweiten Intensi¬ tät . Calculating (16) of the emissivity (E) of the object (21) based on the first intensity and the second Intensi ¬ ty.
Verfahren (10) nach Anspruch 1, wobei das Bestrahlen des Objekts (21) mit einem Infrarotlichtstrahl (20a) ein Bündeln einer durch einen Infrarotemitter (3) ausgesandten Infrarotstrahlung umfasst. The method (10) of claim 1, wherein irradiating the object (21) with an infrared light beam (20a) comprises bundling an infrared radiation emitted by an infrared emitter (3).
Verfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das Empfangen der reflektierten Infrarotlichtstrahlen (20b) und der reflektierten Umgebungsstrahlung sowie der Eigenstrahlung des Objektes jeweils ein Bündeln der reflektierten Strahlen (20b) auf dem Detektor (2a) mithilfe einer Objektivvorrichtung (6) umfasst. Method (10) according to one of claims 1 and 2, wherein receiving the reflected infrared light beams (20b) and the reflected ambient radiation as well as the natural radiation of the object respectively bundle the reflected beams (20b) on the detector (2a) by means of an objective device (6 ).
Verfahren (10) nach Anspruch 3, weiterhin mit dem The method (10) of claim 3, further comprising
Schritt : Step:
Einstellen des Brennpunkts (F) der Objektivvorrichtung (6) auf die Oberfläche (21a) des Objekts (21) . Verfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Erfassen der ersten Intensität und der zweiten Intensität jeweils ein Integrieren der empfangenen Intensität über eine Erfassungsfläche des Detektors (2a) umfasst. Setting the focal point (F) of the lens device (6) on the surface (21a) of the object (21). The method (10) of any one of claims 1 to 4, wherein detecting the first intensity and the second intensity each comprises integrating the received intensity across a detection area of the detector (2a).
Verfahren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin mit den Schritten: The method (10) according to any one of claims 1 to 5, further comprising the steps of:
wellenlängenabhängiges Filtern der reflektierten Infra¬ rotlichtstrahlen (20b) mithilfe einer Filtervorrichtung (5) der Infrarotkamera (2); und wavelength-dependent filtering of the reflected infra-red light rays ¬ (20b) by using a filter device (5) of the infrared camera (2); and
wellenlängenabhängiges Filtern der reflektierten Umge¬ bungsstrahlung und Eigenstrahlung des Objekts mithilfe der Filtervorrichtung (5) . wavelength-dependent filtering of the reflected radiation and the other ¬ bung characteristic radiation of the object by using the filter device (5).
Vorrichtung (1) zum Bestimmen der Emissivität (E) eines Objekts (21), mit: Device (1) for determining the emissivity (E) of an object (21), comprising:
einer Emittervorrichtung (la), umfassend: an emitter device (1a), comprising:
einen Infrarotemitter (3) , welcher Infrarotstrahlen über einen vorbestimmten Wellenlängenbereich abgibt; und  an infrared emitter (3) emitting infrared rays over a predetermined wavelength range; and
eine Blendenvorrichtung (4), welche dazu ausgelegt ist, zumindest einen Teil der von dem Infrarotemitter (3) abgegebenen Infrarotstrahlen in einem im Wesentlichen parallelen Lichtstrahl (20a) zu bündeln und auf die Oberfläche (21a) eines Objekts (21) zu senden; und einer Auswerteeinrichtung (7) mit einer Steuereinrichtung (9), welche mit der Emittervorrichtung (la) gekoppelt und mit einer Infrarotkamera (2) koppelbar ist,  an aperture device (4) which is adapted to focus at least part of the infrared rays emitted by the infrared emitter (3) in a substantially parallel light beam (20a) and to transmit them to the surface (21a) of an object (21); and an evaluation device (7) having a control device (9) which is coupled to the emitter device (1a) and can be coupled to an infrared camera (2),
wobei die Steuereinrichtung (9) dazu ausgelegt ist, die Infrarotkamera (2) derart anzusteuern, dass die Infrarot¬ kamera (2) eine Intensität des von der Oberfläche (21a) des Objekts (21) reflektierten Infrarotlichtstrahls (20b) erfasst, und wherein said control means (9) is adapted to control the infrared camera (2) such that the infrared ¬ camera (2) an intensity of from the surface (21a) of the object (21) detects the reflected infrared light beam (20b), and
wobei die Steuereinrichtung (9) dazu ausgelegt ist, das Abgeben der Infrarotstrahlen durch den Infrarotemitter (3) mit dem Erfassen der Intensität durch die Infrarotka¬ mera (2) zu synchronisieren. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei die Auswertevorrichtung (7) eine Berechnungseinrichtung (8) umfasst, welche dazu ausgelegt ist, auf der Basis der von der Inf¬ rarotkamera (2) erfassten Intensität die Emissivität (E) des Objekts (21) zu berechnen. wherein the control device (9) is adapted to synchronize the emission of the infrared rays by the infrared emitter (3) with the detection of the intensity by the Infrarotka ¬ mera (2). Device (1) according to claim 7, wherein the evaluation device (7) comprises a calculating means (8) which is adapted on the basis of the information detected by the Inf ¬ rarotkamera (2) intensity, the emissivity (E) of the object (21) to calculate.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei die Berechnungseinrichtung (8) einen Lock-In-Verstärker aufweist, und wobei die Steuereinrichtung (9) dazu ausgelegt ist, das Abgeben der Infrarotstrahlen durch den Infrarotemitter (3) im Takt einer Referenzfrequenz zu steuern. A device (1) according to claim 8, wherein the calculating means (8) comprises a lock-in amplifier, and wherein the control means (9) is arranged to control the output of the infrared rays by the infrared emitter (3) in time with a reference frequency.
System (100) zum Bestimmen der Emissivität (E) eines Ob¬ jekts (21) , mit : The system (100) for determining the emissivity (E) of a Whether ¬ jekts (21), comprising:
einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 9; und a device (1) according to any one of claims 8 to 9; and
einer Infrarotkamera (2), welche mit der Steuervorrichtung (9) gekoppelt ist, und welche aufweist: an infrared camera (2), which is coupled to the control device (9), and which comprises:
einen Detektor (2a) , welcher dazu ausgelegt ist, die Intensität von an der Oberfläche (21a) des Objekts (21) reflektierten Infrarotstrahlen (20b) des Infrarotemitters (3) zu erfassen.  a detector (2a) adapted to detect the intensity of infrared rays (20b) of the infrared emitter (3) reflected on the surface (21a) of the object (21).
System (100) nach Anspruch 10, wobei die Berechnungseinrichtung (9) dazu ausgelegt ist, die erfasste Intensität über eine Erfassungsfläche des Detektors (2a) zu integ¬ rieren . System (100) according to claim 10, wherein the calculating means (9) is adapted to the detected intensity on a detection surface of the detector (2a) to integ ¬ Center.
System (100) nach einem der Ansprüche 10 und 11, wobei die Infrarotkamera (2) weiterhin eine Objektivvorrichtung (6) aufweist, welche einen vorderen Brennpunkt (F) auf der Oberfläche (21a) des Objekts (21) aufweist, und wel¬ che dazu ausgelegt ist, die an der Oberfläche (21a) des Objekts (21) reflektierten Infrarotstrahlen (20b) des Infrarotemitters (3) ins Unendliche auf die Erfassungs¬ fläche des Detektors (2a) abzubilden. System (100) according to one of claims 10 and 11, wherein the infrared camera (2) further comprises a lens device (6) having a front focal point (F) on the surface (21a) of the object (21), and wel ¬ che is designed to image on the surface (21a) of the object (21) reflected infrared rays (20b) of the infrared emitter (3) to infinity on the detection ¬ surface of the detector (2a).
13. System (100) nach Anspruch 12, wobei der Detektor (2a) in einem hinteren Brennpunkt der Objektivvorrichtung (6) angeordnet ist. 14. System (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Infrarotkamera (2) weiterhin eine Filtervorrichtung13. System (100) according to claim 12, wherein the detector (2a) is arranged in a rear focal point of the objective device (6). 14. System (100) according to any one of claims 10 to 13, wherein the infrared camera (2) further comprises a filter device
(5) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, die von dem De¬ tektor (2a) erfassten reflektierten Infrarotlichtstrahlen(5), which is designed to the detected by the De ¬ detector (2a) reflected infrared light rays
(20b) wellenlängenabhängig zu filtern. (20b) depending on the wavelength.
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