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Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003 1 Aus- und Fortbildung Wärmebildkamera MSA Auer Evolution 5000 - Funktion und Anwendung.

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Präsentation zum Thema: "Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003 1 Aus- und Fortbildung Wärmebildkamera MSA Auer Evolution 5000 - Funktion und Anwendung."—  Präsentation transkript:

1 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Aus- und Fortbildung Wärmebildkamera MSA Auer Evolution Funktion und Anwendung

2 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ MSA Auer Evolution 5000 speziell für die Verwendung im Innenangriffspeziell für die Verwendung im Innenangriff geringes Gewichtgeringes Gewicht leichte Handhabungleichte Handhabung Hilfsmittel beiHilfsmittel bei –Menschenrettung –Brandbekämpfung –Hilfeleistung MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik techn. Daten 1 techn. Daten 1 Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Niedrigempf.- betrieb Hitzesucher Anzeigen techn. Daten 2 techn. Daten 2

3 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Technische Daten Gehäuse flammen- und hitzebeständig gemäß US-Norm 1981/1997 wasserdicht bis 1 m Tiefe (IP 67) SensorVanadium-Oxid-Mikrobolometer Bildauflösung (Sensor) 160 x 120 Pixel Spektralbereich 8 – 14 µm Bildfrequenz 30 Hz Sichtfeld 68° diagonal 55° horizontal 41° vertikal Temperaturauflösung 50 mK im Hochempfindlichkeitsbetrieb 389 mK im Niedrigempfindlichkeitsbetrieb MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik techn. Daten 1 techn. Daten 1 Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Niedrigempf.- betrieb Hitzesucher Anzeigen techn. Daten 2 techn. Daten 2

4 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Technische Daten Videoausgang RS-170 SMA auf BNC 16 bit Echtzeit analog NTSC Brennweite 8,5 mm f 1,2 Fokus 1 m bis 1 m bis Bildschirm 90 mm Diagonale (3,5 Zoll) StromversorgungLithium-Ionen-Akku Betriebszeit 2 Stunden (1 Akku) Gewicht 1,3 kg (mit Akku) Maße Höhe 275 mm Breite 205 mm Tiefe 112 mm MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik techn. Daten 1 techn. Daten 1 Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Niedrigempf.- betrieb Hitzesucher Anzeigen techn. Daten 2 techn. Daten 2

5 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Bildschirm- und LED-Anzeige bei Hochempfindlichkeitsbetrieb 0 –150° Verschluss-Anzeige Status-Anzeige Überhitzungs-warnung Quick-Temp-Anzeige Zielpunkt für Quick-Temp Akku-Ladezustand MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik techn. Daten 1 techn. Daten 1 Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Niedrigempf.- betrieb Hitzesucher Anzeigen techn. Daten 2 techn. Daten 2

6 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Hitzesucher (Hot Spot) Heiße Stellen werden farbig (gelb bzw. rot) dargestellt. Hochempfindlichkeitsbetrieb über 135° - gelb über 142° - rot Niedrigempfindlichkeitsbetrieb über 450° - gelb über 475° - rot MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik techn. Daten 1 techn. Daten 1 Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Niedrigempf.- betrieb Hitzesucher Anzeigen techn. Daten 2 techn. Daten 2

7 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Farbänderung bei Temperatur- anzeige Betriebsart-anzeige wird automatisch geschaltet, wenn Hot-Spot-Anteil im Hochempfindlichkeitsbetrieb > 15 % Niedrigempfindlichkeitsbetrieb 0 – 500° MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik techn. Daten 1 techn. Daten 1 Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Niedrigempf.- betrieb Hitzesucher Anzeigen techn. Daten 2 techn. Daten 2

8 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Physikalische Grundlagen WärmestrahlungWärmestrahlung elektromagnetisches Wellenspektrumelektromagnetisches Wellenspektrum Wechselwirkung mit BrandrauchWechselwirkung mit Brandrauch StöreffekteStöreffekte TemperaturmessungTemperaturmessung MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Wärme- strahlung Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Temperatur- messung Störeffekte Wechsel- wirkung elektromagnet. Spektrum

9 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Wärmestrahlung Normales Sehen ist die Reflexion einer Lichtquelle auf einem ObjektNormales Sehen ist die Reflexion einer Lichtquelle auf einem Objekt Wärmestrahlung ist Eigenstrahlung des Objektes.Wärmestrahlung ist Eigenstrahlung des Objektes. Jeder Körper mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunktes sendet Strahlung aus.Jeder Körper mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunktes sendet Strahlung aus. Menschliches Auge sieht Wärmestrahlung, z.B. bei Glut oder bei der Sonne.Menschliches Auge sieht Wärmestrahlung, z.B. bei Glut oder bei der Sonne. Tiefere Temperaturen werden nicht wahrgenommen.Tiefere Temperaturen werden nicht wahrgenommen. Wärmestrahlung kann durch elektrische Sensoren wahrgenommen werden.Wärmestrahlung kann durch elektrische Sensoren wahrgenommen werden. MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Wärme- strahlung Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Temperatur- messung Störeffekte Wechsel- wirkung elektromagnet. Spektrum

10 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Elektromagnetisches Wellenspektrum Gamma-strahlenRöntgen-strahlen UVIRRadiowellen Wellenlänge in µm 0,40, sichtbar nahesIRmittleresIR fernes Infrarot Arbeitsbereich der Wärmebildkamera 8 – 14 µm MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Wärme- strahlung Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Temperatur- messung Störeffekte Wechsel- wirkung elektromagnet. Spektrum

11 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung im Rauch kurzwelliges sichtbares Licht wird gestreut und absorbiertkurzwelliges sichtbares Licht wird gestreut und absorbiert langwellige Wärmestrahlung durchdringt Rauch und Nebellangwellige Wärmestrahlung durchdringt Rauch und Nebel MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Wärme- strahlung Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Temperatur- messung Störeffekte Wechsel- wirkung elektromagnet. Spektrum

12 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Störeffekte Reflexionen, z.B. Sonneneinstrahlung Dämpfung durch Rauch Eigenstrahlung des Rauchs MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Wärme- strahlung Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Temperatur- messung Störeffekte Wechsel- wirkung elektromagnet. Spektrum

13 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Temperaturmessung Mikrobolometersensoren ermöglichen TemperaturmessungMikrobolometersensoren ermöglichen Temperaturmessung Messwert abhängig vonMesswert abhängig von –Emissionsgrad –Absorptionsgrad des Objektes Temperaturmessung über Wärmestrahlung deshalb ungenau, jedoch ausreichend als Grundlage für taktische EntscheidungenTemperaturmessung über Wärmestrahlung deshalb ungenau, jedoch ausreichend als Grundlage für taktische Entscheidungen MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Wärme- strahlung Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Temperatur- messung Störeffekte Wechsel- wirkung elektromagnet. Spektrum

14 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Sensortechnik Röhren (Vidicon Tube)Röhren (Vidicon Tube) BST – Barium-Strontium-TitanatBST – Barium-Strontium-Titanat MikrobolometerMikrobolometer MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Röhren Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Mikrobolometer Bilder Mikrobolometer BST

15 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Röhrentechnik Röhren (Vidicon Tube) erste Generationerste Generation entwickelt in den 70er Jahrenentwickelt in den 70er Jahren Technik ähnlich einer FernsehkameraTechnik ähnlich einer Fernsehkamera sehr empfindlich gegen Temperatur und Stößesehr empfindlich gegen Temperatur und Stöße begrenzte Haltbarkeitbegrenzte Haltbarkeit für Feuerwehreinsatz eher ungeeignetfür Feuerwehreinsatz eher ungeeignet MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Röhren Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Mikrobolometer Bilder Mikrobolometer BST

16 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ BST-Sensoren BST – Barium-Strontium-TitanatBST – Barium-Strontium-Titanat Entwicklung in den 80er JahrenEntwicklung in den 80er Jahren Sensor mit 320 x 240 BildpunktenSensor mit 320 x 240 Bildpunkten nur Messung von Temperaturänderung möglichnur Messung von Temperaturänderung möglich deshalb rotierende Scheibe mit 30 U/mindeshalb rotierende Scheibe mit 30 U/min mechanische Blende für Überstrahlungsschutzmechanische Blende für Überstrahlungsschutz 8-bit-System mit 256 Graustufen8-bit-System mit 256 Graustufen MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Röhren Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Mikrobolometer Bilder Mikrobolometer BST

17 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Mikrobolometer neueste Sensortechnik – seit 1992 für den zivilen Bereich verfügbarneueste Sensortechnik – seit 1992 für den zivilen Bereich verfügbar Sensor mit 320 x 240 BildpunktenSensor mit 320 x 240 Bildpunkten Kleinbildkameras: 160 x 120Kleinbildkameras: 160 x 120 höhere Messempfindlichkeithöhere Messempfindlichkeit statische Messung mit 60 Bildern pro Sekundestatische Messung mit 60 Bildern pro Sekunde keine beweglichen Teilekeine beweglichen Teile 12-bit-System mit 4096 Graustufen12-bit-System mit 4096 Graustufen Überstrahlungsschutz und Helligkeitskontrolle ohne mechanische Blende möglichÜberstrahlungsschutz und Helligkeitskontrolle ohne mechanische Blende möglich MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Röhren Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Mikrobolometer Bilder Mikrobolometer BST

18 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Schnittzeichnung MSA Auer Evolution x 120 Vanadiumoxid-Mikrobolometer Quelle: Präsentation MSA Auer MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Röhren Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten Mikrobolometer Bilder Mikrobolometer BST

19 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Einsatzmöglichkeiten der WBK Man kann Temperaturunterschiede feststellenTemperaturunterschiede feststellen Temperaturen bestimmenTemperaturen bestimmen durch Rauch und Nebel sowie bei Dunkelheit sehendurch Rauch und Nebel sowie bei Dunkelheit sehen berührungslos über größere Entfernungen arbeitenberührungslos über größere Entfernungen arbeiten nicht durch Wände und feste Oberflächen sehennicht durch Wände und feste Oberflächen sehen nicht durch Wasser und andere Flüssigkeiten sehennicht durch Wasser und andere Flüssigkeiten sehen nicht durch Glas sehennicht durch Glas sehen schwer Gase detektierenschwer Gase detektieren MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Brand- bekämpfung Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten weitere Anwendungen Gefahren erkennen Außenangriff Innenangriff

20 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Brandbekämpfung InnenangriffAußenangriff MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Brand- bekämpfung Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten weitere Anwendungen Gefahren erkennen Außenangriff Innenangriff

21 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Innenangriff Personensuche/Verkürzung der RettungszeitPersonensuche/Verkürzung der Rettungszeit LageerkundungLageerkundung Erkennen von Brandausbreitung und BrandherdErkennen von Brandausbreitung und Brandherd Finden von aufgeheizten StellenFinden von aufgeheizten Stellen Erkennen von Rettungswegen und GebäudestrukturenErkennen von Rettungswegen und Gebäudestrukturen sicheres Betretensicheres Betreten Erkennen von SchlauchleitungenErkennen von Schlauchleitungen Feststellen des LöscherfolgsFeststellen des Löscherfolgs MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Brand- bekämpfung Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten weitere Anwendungen Gefahren erkennen Außenangriff Innenangriff

22 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Außenangriff LageerkundungLageerkundung Rauch duchblickenRauch duchblicken Brandobjekt erkennenBrandobjekt erkennen Brandherd erkennenBrandherd erkennen Rettungs-/Angriffswege erkennenRettungs-/Angriffswege erkennen Analyse der RauchausbreitungAnalyse der Rauchausbreitung thermische Beaufschlagung von Gebäudeteilenthermische Beaufschlagung von Gebäudeteilen MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Brand- bekämpfung Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten weitere Anwendungen Gefahren erkennen Außenangriff Innenangriff

23 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Erkennen von Gefahren Gasflaschen/-leitungenGasflaschen/-leitungen RauchdurchzündungenRauchdurchzündungen eingestürzte/durchgebrannte Bauteileeingestürzte/durchgebrannte Bauteile verdeckte Brandnesterverdeckte Brandnester Elektroanlagen (Leuchtstofflampen, Kabel)Elektroanlagen (Leuchtstofflampen, Kabel) mögliche Zündquellen (z.B. bei Tankwagenunfall)mögliche Zündquellen (z.B. bei Tankwagenunfall) Funkenflug bei TageslichtFunkenflug bei Tageslicht MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Brand- bekämpfung Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten weitere Anwendungen Gefahren erkennen Außenangriff Innenangriff

24 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Weitere Anwendungen FüllstandsbestimmungFüllstandsbestimmung GefahrstoffausbreitungGefahrstoffausbreitung Einsatz als NachtsichtgerätEinsatz als Nachtsichtgerät Personen im WasserPersonen im Wasser Stressreduzierung durch bessere OrientierungStressreduzierung durch bessere Orientierung MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Brand- bekämpfung Beispiel- fotos Einsatz- möglichkeiten weitere Anwendungen Gefahren erkennen Außenangriff Innenangriff

25 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Beispiele 1 Überhitzte Elektrogeräte oder Kabel lassen sich leicht aufspüren.Überhitzte Elektrogeräte oder Kabel lassen sich leicht aufspüren. Sie stellen mögliche Zündquellen dar.Sie stellen mögliche Zündquellen dar. MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Beispiel- fotos 2 fotos 2 Beispiel- fotos 1 fotos 1 Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 6 fotos 6 Beispiel- fotos 5 fotos 5 Beispiel- fotos 4 fotos 4 Beispiel- fotos 3 fotos 3

26 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Beispiele 2 Helligkeitsunterschiede im Bild sagen aus: HELL ist wärmer als DUNKELHelligkeitsunterschiede im Bild sagen aus: HELL ist wärmer als DUNKEL Eine absolute Aussage zur Temperatur ist nur über den Messpunkt möglich.Eine absolute Aussage zur Temperatur ist nur über den Messpunkt möglich. MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Beispiel- fotos 2 fotos 2 Beispiel- fotos 1 fotos 1 Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 6 fotos 6 Beispiel- fotos 5 fotos 5 Beispiel- fotos 4 fotos 4 Beispiel- fotos 3 fotos 3

27 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Beispiele 3 Füllstände lassen sich bei Blech- und Kunststoffbehältern feststellen (nicht möglich bei blanken Oberflächen).Füllstände lassen sich bei Blech- und Kunststoffbehältern feststellen (nicht möglich bei blanken Oberflächen). Schon leichte Erwärmungen verändern den Kontrast.Schon leichte Erwärmungen verändern den Kontrast. MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Beispiel- fotos 2 fotos 2 Beispiel- fotos 1 fotos 1 Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 6 fotos 6 Beispiel- fotos 5 fotos 5 Beispiel- fotos 4 fotos 4 Beispiel- fotos 3 fotos 3

28 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Beispiele 4 Unterschiedlich lackierte Oberflächen oder Reflexionen beeinflussen die Darstellung.Unterschiedlich lackierte Oberflächen oder Reflexionen beeinflussen die Darstellung. Blanke Flächen können durch Reflexion höhere Temperaturen vortäuschen.Blanke Flächen können durch Reflexion höhere Temperaturen vortäuschen. MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Beispiel- fotos 2 fotos 2 Beispiel- fotos 1 fotos 1 Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 6 fotos 6 Beispiel- fotos 5 fotos 5 Beispiel- fotos 4 fotos 4 Beispiel- fotos 3 fotos 3

29 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Beispiele 5 Man kann nicht durch Glas hindurchschauen.Man kann nicht durch Glas hindurchschauen. Flammen oder starke Wärmequellen hinter Glas lassen sich jedoch erkennen.Flammen oder starke Wärmequellen hinter Glas lassen sich jedoch erkennen. MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Beispiel- fotos 2 fotos 2 Beispiel- fotos 1 fotos 1 Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 6 fotos 6 Beispiel- fotos 5 fotos 5 Beispiel- fotos 4 fotos 4 Beispiel- fotos 3 fotos 3

30 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ Beispiele 6 Personen lassen sich durch Rauch und Nebel sowie bei Dunkelheit in Gebäuden, im Gelände oder im Wasser auffinden.Personen lassen sich durch Rauch und Nebel sowie bei Dunkelheit in Gebäuden, im Gelände oder im Wasser auffinden. Quelle: Präsentation MSA Auer MSA Auer MSA Auer Evo 5000 Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Beispiel- fotos 2 fotos 2 Beispiel- fotos 1 fotos 1 Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 6 fotos 6 Beispiel- fotos 5 fotos 5 Beispiel- fotos 4 fotos 4 Beispiel- fotos 3 fotos 3

31 Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/ ENDE Präsentation erstellt: Groß Layout: J. Seippel/O. Dresel


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