Kombination von digitaler Bildkorrelation mit Thermografie

Die digitale Bildkorrelation erfasst die 3D Kontur der Objektoberfläche und misst ganzflächig deren Dehnung, Verformung und Verschiebung. Die Thermografie misst die Temperatur an der Oberfläche des Objekts.  Durch eine Fusion der Einzelverfahren – digitale Bildkorrelation und Thermografie – kann der Zusammenhang von Temperatur und Dehnung vollständig erfasst werden und entsprechenden Effekte untersucht werden. Beispielsweise kann der (lokale) Wärmeausdehnungskoeffizient der Materialoberfläche auch bei kombinierten und komplexen Bauteilen bestimmt werden.

Sowohl die IR-Kamera der Thermografie, als auch die beiden CCD-Kameras für die 3D Bildkorrelation können kompakt auf dem Stereoträger angeordnet werden. Ein gemeinsam Messvolumen wird Kalibiert, so dass die Temperaturdaten den Daten der Oberflächenkontur (einschließlich Dehnung und Verformung) in VIC 3D zugeordnet werden können. Durch die gleichzeitige Triggerung der IR-Kamera und des Kameras des Stereosystem (sowie eine bildsynchrone Datenerfassung), werden sowohl die Temperatur als auch Dehnung und Verformungen in Kombination beispielsweise mit Belastungsgrößen wie Kraft/Weg oder Leistung (Strom) synchron erfasst. Dies ist insbesondere für Anwendungsgebiete von Bedeutung, bei denen festigkeitsrelefante Bauteil-Dehnungen und Verformungen durch thermische Energie auftreten, beispielsweise durch einen Stromfluss und entsprechender Wärmeentwicklung oder bei Ermüdungsversuchen.

Systemkonfiguration und Funktionen

Sowohl die IR-Kamera für die Thermografie als auch die beiden CCD-Kameras für die 3D-Bildkorrelation sind auf einem Standard-Stereobalken montiert

  • Temperaturen von bis zu 2.000°C
  • Synchronisierte IR- und DIC-Bilder
  • Benutzerfreundliche Einrichtung und Kalibrierung
  • Einzigartig gestaltete IR-Kalibriertargets
  • Analoge Datensynchronisation
  • Extraktion von Punkten, Regionen und Knotenpunkten für die FEM-Validierung
  • Präzise Messung von Verformungs- und Thermografiedaten – gleichzeitig
  • Fernanzeige und -aufnahme von Bildern mit der VIC-Snap-Fernbedienung
  • Vollflächige Messung von 3D-Verschiebungen und Dehnungen
  • Alle Features für das VIC-3D System inklusive

dic-thermografie

Einsatzgebiet dieses Multifunktionsgerätes sind alle Anwendungen mit Bauteilverformungen durch thermische Energie wie beispielsweise Stromfluss. Dieses Produkt ermöglicht die gleichzeitige Bestimmung der Wärmeströme sowie der Dehnung und Verformung.

Beispiel: Vermessungen eines Photovoltaik-Moduls

 

 

In dieser Untersuchung wurden defekte Photovoltaik- Module im Betrieb betrachtet. Die Rückseite des Moduls wurde für die digitale Bildkorrelation mit einem Specklemuster versehen.

 

 

Dreidimensionale Darstellung der Temperaturwerte.

 

 

Dreidimensionale Darstellung der Dehnungsmessung.