Infrarotmessungen an einem praktischen Beispiel im Maschinenbau

Gemäß Dienstleistungsbestellung sollte eine Spindel im Versuchsfeld thermografisch untersucht werden. Da es sich hier um eine über 20 Jahre alte Untersuchung handelt, wurde eine Kameratechnik nach dem damaligen "Stand der Technik" mit einer Bildpunktanzahl von nur 140x140 Bildpunkten eingesetzt. Heutige Untersuchungen werden in ihrer Darstellung bedeutend detailreicher, da die Anzahl der Messpunkte bei modernen hochwertigen Infrarotsystemen bedeutend größer geworden sind (Faktor 15,6 - 19.600 Messpunkte zu 307.200 Messpunkte).
Durch eine ungünstige Anordnung der Kühlkanäle entstehen am Umfang der Spindel Temperaturunterschiede, welche zu einem Verzug der Spindel führen. Im nachfolgenden sind die Infrarotbilder dieser Spindel nach 80 Minuten Laufzeit aufgezeichnet. Um die Temperaturen auf dem gesamten Umfang der Spindel zu erfassen, wurden die Infrarotaufnahmen von 4 Seiten gespeichert. Eine Erfassung der gesamten Spindeloberfläche ist somit garantiert. Um die Bilder miteinander vergleichen zu können, wurden sie einheitlich im Temperaturbereich von 25,0°C bis 45,0°C dargestellt. Nach diesen Aufnahmen und der nachfolgenden Auswertung konnten gezielt konstruktive Veränderungen an der Spindel vorgenommen werden, welche zu gleichmäßigen Temperaturen der Spindel nach den Messungen führten. Einer unterschiedlich starken Ausdehnung, die sich in einem Verbiegen der Spindel zeigte, konnte so entgegengewirkt werden.

Messobjekt : Spindel
Laufzeit : 80 min bei n = 30.000 min -1
IR - Darstellung im Temperaturbereich von 25,0°C bis 45,0°C

 

Aufnahmeposition 1

Aufnahmeposition 2

Aufnahmeposition 3

Aufnahmeposition 4

Temperatur - 3D - Ansicht

 

grafische Darstellung der Spindeltemperaturen

Die grafische Temperaturdarstellung der Spindel wurde entsprechend der weiß eingezeichneten Schnittlinie des IR- Bildes vorgenommen. Dabei wurden die Laufzeiten 0, 5, 10, 15 und 80 min ausgewählt. Die Temperaturlinie von z.B. 15 min Laufzeit setzt sich, wie auch alle anderen Temperaturlinien, aus 80 Temperaturwerten des Umfanges der Spindel zusammen. Auf 360° verteilt, wurde somit aller 4,5° ein Temperaturwert aus den IR- Bildern entnommen.
Die unterschiedliche Erwärmung, hervorgerufen durch die ungünstige Anordnung der Kühlkanäle, ist in den IR- Bildern, wie auch in der Grafik deutlich zu erkennen.

 

 

 

Einen Zeitungsartikels zur Anwendung der Infrarotmessungen in der Industrie, wie er in der Fachzeitschrift "MM Maschinenmarkt" Heft 8/2004 - Vogel Industrie Medien erschienen ist, können Sie sich hier als pdf- Datei herunterladen: Zeitungsartikel IR-Messungen in der Industrie.pdf (666 KB). Dieses Beispiel finden Sie dort ebenfalls erläutert.

 


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