Puls-Phasen-Thermographie zur Detektion verborgener Fehlstellen unterhalb der Oberfläche

Mit der Online- und der Impuls-Thermographie können unsichtbare Fehler in Materialien, wie z. B. Risse, Lunker oder Delaminationen erkannt werden. Entweder wird das Untersuchungsmaterial auf einem Förderband zuerst unter einem Heizstrahler und dann unter einer Thermographiekamera hindurchgeführt, oder es wird ortsfest mit einem kurzen Wärmepuls beaufschlagt, und danach wird die Abkühlung der Oberfläche mit der Thermographiekamera aufgezeichnet. Die gesuchten Fehler sind aber nur schwierig zu erkennen und auszuwerten, wenn die Oberflächen stark reflektieren, ihre Emissionsgrade variieren oder die Temperaturverteilung sehr ungleichmäßig ist.

Lochplatte GFK
© Fraunhofer WKI

Lochplatte GFK

Thermographisches Rohbild der Lochplatte
© Fraunhofer WKI

Thermographisches Rohbild der Lochplatte

Phasenbild der Lochplatte
© Fraunhofer WKI

Phasenbild der Lochplatte

Mit der Puls-Phasen-Thermographie wird die Empfindlichkeit verbessert, so dass Materialfehler auch unterhalb von nicht »kooperativen« Oberflächen detektiert werden können. Dabei wird das Objekt einem rechteckigen Wärmepuls ausgesetzt und die Abkühlung der Oberfläche mit einer Thermographiekamera als Bildserie aufgezeichnet. Diese wird pixelweise einer Fouriertransformation unterworfen. Dadurch entsteht je eine Serie von Amplituden- und Phasenbildern. Die Kontraste in der Phasenbildserie sind aber nicht von Effekten durch inhomogene Erwärmung oder Emissionsgrade an der Oberfläche überlagert. So lassen sich Störungen gegenüber dem Original-Thermographiebild deutlich reduzieren und damit feinere Details sichtbar machen.