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Wärmebildkamera 160x120

Veröffentlicht von Joe-C (jch) am Oct 23 2011
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Einleitung

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Kamera im Koffer

Auflösung: 1200x900

Technische Daten

 Eigenschaft Wert  Bemerkung
Auflösung 160x120 Softwareinterpolation bilinear bis 640x480
Temperaturbereich -20 bis +250 keine Begrenzung wie bei Fluke
Mindestfocusabstand 3 cm ohne zusätzlichen Gummi Focussierring ca. 3.5 cm
TFT Anzeige in Zoll 3.5"  
Farbpaletten 4 Grau, Regenbogen, Eisen, hoher Kontrast
Einschaltzeit ca. 40 sec.  
Framerate 7,5 Hz Ausreichend, aber etwas träge
 Sonstiges  Kein AV-Out
SD Karte
USB -> PC
Wäre schön gewesen...
Kann nicht im Gerät ausgelesen werden
Verbindung sehr langsam (RS-232)

Diese Kamera ist mir recht günstig als Angebot über den Weg gelaufen, da hab ich gleich mal zugeschlagen. Offiziell heißt sie PCE-TC3. Der Kamerakern kommt aber von Irisys.
Meine M2 ist noch zerlegt und mein Camcorder Projekt, ist noch nicht fertig (wahrscheinlich wird man dort auch keine Temperaturwerte ablesen können).
Außerdem hab ich diese Kamera schon ins Auge gefasst, nachdem ich die M8 wieder abgeben musste.

Die Kamera

Generell wirkt die Kamera recht, sagen wir mal rustikal. Der Startvorgang dauert recht lange und man sieht keinen Fortschrittsbalken oder so.
Der Shutter ist laut, sehr laut. Außerdem klingt das Geräusch so, als würde Plastik irgendwo gegen prallen und kurzzeitig zurückfedern. Ein weiteres Manko des Shutters... er kann nicht manuell ausgelöst werden. Man kann damit nicht selbst entscheiden, wann ein Abgleich gemacht werden soll. Und die Möglichkeit, den Abgleich auf andere Flächen zu machen, gibt’s erst recht nicht.
Das Display ist recht übersichtlich, kann aber leider bei Bedarf nicht abgeschaltet werden (z.B. bei PC Dauermessung oder wenn man die Kamera eingeschaltet lässt, obwohl man sie aktuell nicht verwendet, es aber später vor hat).
Die Menüfunktionen sind ebenso recht rudimentär. Es gibt einen 2x Digitalzoom, der aber nicht gut interpoliert ist und obendrein noch ein paar Sec braucht, bis er umgesetzt wird. Auch das Speichern von Bildern nimmt einige sec. in Anspruch. Man kann es so einstellen, dass automatisch der Heißeste Punkt im Bild gesucht wird. Dessen Wert steht dann immer oben links. Außerdem kann man einen zweiten Messpunkt aktivieren. Beide sind entweder (vom Benutzer verstellbar) irgendwo auf dem Bildschirm verteilt (es wird auch die Temperaturdifferenz zwischen beiden angezeigt) oder der wärmste und kälteste Punkt werden automatisch markiert. Der Aktuelle Temperaturwert im Zentrum wird dann aber nicht angezeigt.
Als Farbpaletten stehen dieselben, wie in der Software zur Verfügung (Grau, Regenbogen, Eisen, hoher Kontrast).
Im Zentrum des Kamerabildes ist ein kleiner Bereich markiert. Die Temperaturen in diesem Bereich legen Pegel und Spanne für das gesamte Bild fest. Anfangs erst mal etwas gewöhnungsbedürftig, aber inzwischen gefällt mir das System so besser, als es gleich über den gesamten Bildschirm zu machen, wie alle Kameras davor. Dadurch kann man relativ schnell ein gutes Bild machen, indem man innerhalb des Bereichs das Verhältnis zwischen Hintergrund und warmen Objekt variiert.
Der Taster auf der Vorderseite der Kamera, scheint nur und ausschließlich für den Laserpointer zu sein. Das Speichern von Bildern dauert einige Sekunden und auch beim durchschalten des Menüs merkt man, dass der Prozessor im inneren nicht der schnellste zu sein scheint. Vorteilhaft ist, dass Pegel und Spanne direkt über Tasten verändert werden können (bei den anderen musste man dafür Menüs aufrufen).
Das Laden des Akkus bekommt man bei Ausgeschaltetem Gerät nicht mit... somit auch nicht, wenn er damit fertig ist. Ansonsten ist das Gerät recht groß. Das Display ist zum betrachten zwar so recht angenehm, aber durch die Größe ist die Kamera nicht so leicht bzw. bequem zu Transportieren (wer rennt schon gern mit einem Koffer für ne Kamera rum).

Die Software

Die ist recht ausgereift. Dank bilinearer Interpolation auf 640x480 Pixel erhält man schöne Bilder. Auch die Bedienung der Software ist sonst recht einfach und angenehm. Außerdem kann man 2 Isotherm Bereiche festlegen (alles in dem Bereich wird entweder Rot, oder Blau eingefärbt) und ein Gesamtbild Linienprofiel gibt’s auch. Leider gibt es aber keine Funktionen wie freie Linienprofiele (z.B. zur schrägen Auswertung, wenn die Kamera beim Bild machen nicht ganz gerade war) oder ROI Kästchen, aber das ist nicht weiter schlimm. Vom PC aus kann man Livebilder direkt von der Kamera laden. Gespeicherte Bilder auf SD-Karte können so nicht runtergeladen werden.
Der USB Anschluss scheint auf einen USB RS-232 Wandler zu gehen. Zumindest wird in der Software ein COMM Port angesprochen und der Download eines Live Bildes dauert 6 Sec. (Livebild einfrieren -> an PC senden -> Livebild wieder einschalten).
Man kann es am PC so einstellen, dass die Bilder in regelmäßigen Abständen erfasst werden (mindestens aber alle 6 Sec.). Die Möglichkeit eines echten Livebildes am PC, existiert somit natürlich nicht.
Angenehm ist hingegen, dass der Programmordner einfach auf andere Rechner kopiert werden kann und die Software auch da läuft. Die Anwendung scheint von hause aus Portable zu sein. Dadurch muss man nicht überall die Installation starten, sondern kann das Programm vom USB-Stick aus nutzen. Mit minimal 1.33 MB (Imager.exe + IRI German.dll) passt es auch fast überall drauf (beispielsweise auf der SD-Speicherkarte, welche 2 Gb hat... dann kann man den Kartenleser irgendwo dran knallen und die Auswertung beginnen).

Es folgen 3 Bilder von der Analysesoftware:

  • Lötkolben
    Der Lötkolben wurde auf 300°C eingestellt. Da die Spitze mit Lötzinn beschichtet ist und lediglich eine leichte Oxidschicht hat, ist ihr Emissionsgrad geringer. Daher wirkt die Spitze kühler (was sie aber so gut wie kaum ist), als der Bereich dahinter.
    Der wärmste Bereich (zumindest im Wärmebild) ist der verzunderte Teil direkt hinter der Spitze. Der Lötkolben hat schon einiges erlebt und der Metallbereich dort ist mit diversen Ablagerungen behaftet (Flussmittelreste, Plastik und womit er sonst noch so Kontakt hatte). Schön zu sehen ist, dass die Temperatur über +250°C nicht begrenzt wird (einige Kameras stellen da einfach nur ++ oder > 250 dar. Zumindest bei der M2 und der Fluke Ti10, wobei dann bei Auswertungen am PC die Temperaturwerte außerhalb der Grenzen trotzdem sichtbar wahren bei der M2. Bei der Fluke bin ich mir nicht mehr sicher).
  • Videograbber 1
    Hier die Platine eines USB-Videograbbers. Hauptwärmequellen sind der Videochip und dessen Spannungsregler.
    Der Spannungsregler wurde in der maximalen Zoomstufe (x4) dargestellt, wo man die Gesamtleistung der Interpolation recht gut sehen kann.
    Durch die Einstellungen kann man selbst feine Temperaturunterschiede recht gut erkennen. Der obere der beiden Regler ist nur 1.7°C wärmer, obwohl das Bild erstmal einen größeren Unterschied vermittelt.
  • Videograbber 2
    Der Videochip in Nahaufnahme. Der Abstand beträgt ca. 4 cm.
    Da die Lötstellenoberfläche meist blankes Metall ist, reflektieren (spiegeln) sie die Wärme eher, als sie zu emittieren. Deshalb entsteht durch die Lötstellen immer der Eindruck von vielen "kalten Flecken" auf der Platine.
    Zwischen Messpunkt 5 und 6 liegen angeblich eine Temperaturdifferenz von 4.8°C.Tatsächlich werden beide so gut wie gleichwarm sein.

Lötkolben
Auflösung: 1440x771

Videograbber 1
Auflösung: 1440x771

Videograbber 2
Auflösung: 1421x841

 
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  • Vergleichsbilder
    Hier kann man besser den thermografischen Unterschied zwischen Spitze und dem Bereich dahinter erkennen.
    Wenn die Oxidschicht noch geringer ist (kurz nach dem abstreifen am Schwamm) sieht man die spitze fast gar nicht mehr (außer die Spanne ist so eingestellt, das der Rest nur noch weiß ist).
  • Auswertung
    Die Auswertung des ersten Bildes nochmal mit diversen Zusatzfunktionen erfasst. Das Kreuzlinienprofil ist ne feine Sache, setzt aber voraus, das die Messlinie immer parallel zum Bildrand ist.
    Außerdem ist unten der rote Isotherm aktiviert. Der hellere Bereich unten ist die Spanne. Es wurde also ein Teil eines Bereichs eingefärbt, der auf den Bild nur weiß ist.

Vergleichsbilder
Auflösung: 1142x754

Auswertung
Auflösung: 1355x751

 
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Umbau

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Ich hab mich mit dem Hersteller in Verbindung gesetzt...
Bild auslesen ist der einzige Befehl, der vom PC aus vorgesehen ist. Shutter Manuell auslösen is nicht und die Serielle Schnittstelle kann man wohl auch nicht direkt verwenden (z.B. mit einem PDA).

Nach dem Umbau

Auflösung: 1200x900

Nachtrag

Inzwischen hab ich mir das Innenleben mal etwas genauer angesehen...

Das der Shutter so laut war, ist kein Wunder. Als Antrieb wird ein normaler DC-Kleinmotor verwendet, an dem die Shutterkelle befestigt ist. Am Ende der Kelle, knapp hinter dem Motor, wurde einfach eine lange Schraube durch die Zwischenplatine (Bereich in der Patine ist ausgefräst) geschraubt. Bei jedem Shuttervorgang, bekommt der Motor einen Impuls und das Gewinde der Schraube knallt gegen die Innenseiten der Platine.
Ich hab auf die Zwischenplatine Gummipuffer geklebt und die Schraube gekürzt. Man hört den Shutter zwar immer noch, aber bei weitem nichtmehr so laut wie vorher.

Die Hintergrundbeleuchtung wurde unterbrochen und über 2 Leitungen an einen Schalter geführt. Damit kann man die Hintergrundbeleuchtung abschalten, was weniger Stromverbrauch zur Folge hat.
Ohne Akku am Labornetzteil @ 12V: 0.35A normal / 0.27A ohne Beleuchtung.
Ich hab die Kamera Testweise mal vollständig aufgeladen und sie dann mit abgeschalteter Beleuchtung über Akku betrieben. Die Kamera war etwas über 8h aktiv (davon 10-15 min mit Beleuchtung).
Damit man bei abgeschaltetem Display noch erkennt, das die Kamera eingeschaltet ist (wie im Bild zu sehen, ist es sehr dunkel), hab ich eine SMD LED entfernt und als LED nach außen geführt.

Im inneren der Kamera hab ich noch mehr SMD LEDs gefunden:
- Rot, blitzt beim Shuttern kurz auf
- Bicolor Grün/Rot, leuchtet wenn der Messbereich über/unterschritten wird (green = too cold / Red = too hot... steht zumindest auf der Platine)
- Bicolor Grün/Rot, wenn das netzteil drin ist (Rot = Netzteil drin und Kamera aus / Grün = Netzteil drin und Kamera an... ob der Akku geladen wird, macht leider keinen unterschied)
Die letzte LED kann von außen durch die Schlitze beim SD-Slot gesehen werden, die andern sieht man kaum.

Außerdem hab ich einen zusätzlichen Steckplatz angetroffen, bei dem vermutlich mehrere Eingänge rausgeführt wurden. Ich hab mit dem Multimeter zwar nachgemessen (alle mit Pullup), aber keiner schien eine Funktion zu haben.

Alles im allen hab ich nicht viel erreicht, aber es ist zumindest etwas besser als vorher.

Nachtrag 07.08.12

Die Kamera ist inzwischen längst verkauft worden, da ich die Mobir M8 erwerben konnte.

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Zuletzt geändert am: Aug 08 2012 um 4:43 AM

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