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Wärmebildkamera Aus- und Fortbildung

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Präsentation zum Thema: "Wärmebildkamera Aus- und Fortbildung"—  Präsentation transkript:

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

2 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen MSA Auer Evolution 5000 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten speziell für die Verwendung im Innenangriff geringes Gewicht leichte Handhabung Hilfsmittel bei Menschenrettung Brandbekämpfung Hilfeleistung Beispiel- fotos techn. Daten 1 techn. Daten 2 Anzeigen Hitzesucher Niedrigempf.- betrieb Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

3 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Technische Daten Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Gehäuse flammen- und hitzebeständig gemäß US-Norm 1981/1997 wasserdicht bis 1 m Tiefe (IP 67) Sensor Vanadium-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 Beispiel- fotos techn. Daten 1 techn. Daten 2 Anzeigen Hitzesucher Niedrigempf.- betrieb Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

4 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Technische Daten Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Videoausgang RS-170 SMA auf BNC 16 bit Echtzeit analog NTSC Brennweite 8,5 mm f 1,2 Fokus 1 m bis ∞ Bildschirm 90 mm Diagonale (3,5 Zoll) Stromversorgung Lithium-Ionen-Akku Betriebszeit 2 Stunden (1 Akku) Gewicht 1,3 kg (mit Akku) Maße Höhe 275 mm Breite 205 mm Tiefe 112 mm Beispiel- fotos techn. Daten 1 techn. Daten 2 Anzeigen Hitzesucher Niedrigempf.- betrieb Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

5 Bildschirm- und LED-Anzeige bei Hochempfindlichkeitsbetrieb 0 –150°
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Bildschirm- und LED-Anzeige bei Hochempfindlichkeitsbetrieb 0 –150° Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos Verschluss- Anzeige Quick-Temp- Anzeige techn. Daten 1 techn. Daten 2 Status- Anzeige Anzeigen Zielpunkt für Quick-Temp Hitzesucher Niedrigempf.- betrieb Überhitzungs- warnung Akku- Ladezustand Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

6 Hitzesucher (Hot Spot)
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Hitzesucher (Hot Spot) Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Heiße Stellen werden farbig (gelb bzw. rot) dargestellt. Beispiel- fotos techn. Daten 1 techn. Daten 2 Anzeigen Hitzesucher Niedrigempf.- betrieb Hochempfindlichkeitsbetrieb über 135° - gelb über 142° - rot Niedrigempfindlichkeitsbetrieb über 450° - gelb über 475° - rot Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

7 Niedrigempfindlichkeitsbetrieb 0 – 500°
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Niedrigempfindlichkeitsbetrieb 0 – 500° Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten wird automatisch geschaltet, wenn Hot-Spot-Anteil im Hochempfindlichkeitsbetrieb > 15 % Beispiel- fotos techn. Daten 1 techn. Daten 2 Anzeigen Hitzesucher Farbänderung bei Temperatur- anzeige Betriebsart- anzeige Niedrigempf.- betrieb Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

8 Physikalische Grundlagen
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Physikalische Grundlagen Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Wärmestrahlung elektromagnetisches Wellenspektrum Wechselwirkung mit Brandrauch Störeffekte Temperaturmessung Beispiel- fotos Wärme- strahlung elektromagnet. Spektrum Wechsel- wirkung Störeffekte Temperatur- messung Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

9 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Wärmestrahlung Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten „Normales Sehen“ ist die Reflexion einer Lichtquelle auf einem Objekt Wärmestrahlung ist Eigenstrahlung des Objektes. Jeder Körper mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunktes sendet Strahlung aus. Menschliches Auge sieht Wärmestrahlung, z.B. bei Glut oder bei der Sonne. Tiefere Temperaturen werden nicht wahrgenommen. Wärmestrahlung kann durch elektrische Sensoren wahrgenommen werden. Beispiel- fotos Wärme- strahlung elektromagnet. Spektrum Wechsel- wirkung Störeffekte Temperatur- messung Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

10 Elektromagnetisches Wellenspektrum
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Elektromagnetisches Wellenspektrum Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Gamma- strahlen Röntgen- strahlen Beispiel- fotos UV IR Radiowellen Wärme- strahlung elektromagnet. Spektrum Wechsel- wirkung nahes IR mittleres IR Störeffekte sichtbar fernes Infrarot Temperatur- messung Wellenlänge in µm 0,4 0,8 3 6 8 14 15 Arbeitsbereich der Wärmebildkamera 8 – 14 µm Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

11 Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung im Rauch
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung im Rauch Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos Wärme- strahlung elektromagnet. Spektrum Wechsel- wirkung Störeffekte Temperatur- messung kurzwelliges sichtbares Licht wird gestreut und absorbiert langwellige Wärmestrahlung durchdringt Rauch und Nebel Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

12 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Störeffekte Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Reflexionen, z.B. Sonneneinstrahlung Beispiel- fotos Wärme- strahlung elektromagnet. Spektrum Dämpfung durch Rauch Wechsel- wirkung Störeffekte Temperatur- messung Eigenstrahlung des Rauchs Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

13 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Temperaturmessung Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Mikrobolometersensoren ermöglichen Temperaturmessung Messwert abhängig von Emissionsgrad Absorptionsgrad des Objektes Temperaturmessung über Wärmestrahlung deshalb ungenau, jedoch ausreichend als Grundlage für taktische Entscheidungen Beispiel- fotos Wärme- strahlung elektromagnet. Spektrum Wechsel- wirkung Störeffekte Temperatur- messung Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

14 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Röhren (Vidicon Tube) BST – Barium-Strontium-Titanat Mikrobolometer Beispiel- fotos Röhren BST Mikrobolometer Mikrobolometer Bilder Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

15 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Röhrentechnik Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Röhren (Vidicon Tube) erste Generation entwickelt in den 70er Jahren Technik ähnlich einer Fernsehkamera sehr empfindlich gegen Temperatur und Stöße begrenzte Haltbarkeit für Feuerwehreinsatz eher ungeeignet Beispiel- fotos Röhren BST Mikrobolometer Mikrobolometer Bilder Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

16 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen BST-Sensoren Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten BST – Barium-Strontium-Titanat Entwicklung in den 80er Jahren Sensor mit 320 x 240 Bildpunkten nur Messung von Temperaturänderung möglich deshalb rotierende Scheibe mit 30 U/min mechanische Blende für Überstrahlungsschutz 8-bit-System mit 256 Graustufen Beispiel- fotos Röhren BST Mikrobolometer Mikrobolometer Bilder Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

17 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Mikrobolometer Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten neueste Sensortechnik – seit 1992 für den zivilen Bereich verfügbar Sensor mit 320 x 240 Bildpunkten Kleinbildkameras: 160 x 120 höhere Messempfindlichkeit statische Messung mit 60 Bildern pro Sekunde keine beweglichen Teile 12-bit-System mit 4096 Graustufen Überstrahlungsschutz und Helligkeitskontrolle ohne mechanische Blende möglich Beispiel- fotos Röhren BST Mikrobolometer Mikrobolometer Bilder Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

18 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Schnittzeichnung MSA Auer Evolution 5000 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 160 x 120 Vanadiumoxid- Mikrobolometer Röhren BST Mikrobolometer Mikrobolometer Bilder Quelle: Präsentation MSA Auer Quelle: Präsentation MSA Auer Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

19 Einsatzmöglichkeiten der WBK
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Einsatzmöglichkeiten der WBK Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Man kann Temperaturunterschiede feststellen Temperaturen bestimmen durch Rauch und Nebel sowie bei Dunkelheit sehen berührungslos über größere Entfernungen arbeiten nicht durch Wände und feste Oberflächen sehen nicht durch Wasser und andere Flüssigkeiten sehen nicht durch Glas sehen schwer Gase detektieren Beispiel- fotos Brand- bekämpfung Innenangriff Außenangriff Gefahren erkennen weitere Anwendungen Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

20 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Brandbekämpfung Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos Brand- bekämpfung Innenangriff Außenangriff Gefahren erkennen weitere Anwendungen Innenangriff Außenangriff Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

21 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Innenangriff Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Personensuche/Verkürzung der Rettungszeit Lageerkundung Erkennen von Brandausbreitung und Brandherd Finden von aufgeheizten Stellen Erkennen von Rettungswegen und Gebäudestrukturen sicheres Betreten Erkennen von Schlauchleitungen Feststellen des Löscherfolgs Beispiel- fotos Brand- bekämpfung Innenangriff Außenangriff Gefahren erkennen weitere Anwendungen Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

22 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Außenangriff Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Lageerkundung Rauch duchblicken Brandobjekt erkennen Brandherd erkennen Rettungs-/Angriffswege erkennen Analyse der Rauchausbreitung thermische Beaufschlagung von Gebäudeteilen Beispiel- fotos Brand- bekämpfung Innenangriff Außenangriff Gefahren erkennen weitere Anwendungen Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

23 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Erkennen von Gefahren Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Gasflaschen/-leitungen Rauchdurchzündungen eingestürzte/durchgebrannte Bauteile verdeckte Brandnester Elektroanlagen (Leuchtstofflampen, Kabel) mögliche Zündquellen (z.B. bei Tankwagenunfall) Funkenflug bei Tageslicht Beispiel- fotos Brand- bekämpfung Innenangriff Außenangriff Gefahren erkennen weitere Anwendungen Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

24 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Weitere Anwendungen Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Füllstandsbestimmung Gefahrstoffausbreitung Einsatz als „Nachtsichtgerät“ Personen im Wasser Stressreduzierung durch bessere Orientierung Beispiel- fotos Brand- bekämpfung Innenangriff Außenangriff Gefahren erkennen weitere Anwendungen Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

25 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Beispiele 1 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 1 Beispiel- fotos 2 Beispiel- fotos 3 Beispiel- fotos 4 Beispiel- fotos 5 Beispiel- fotos 6 Überhitzte Elektrogeräte oder Kabel lassen sich leicht aufspüren. Sie stellen mögliche Zündquellen dar. Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

26 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Beispiele 2 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 1 Beispiel- fotos 2 Beispiel- fotos 3 Beispiel- fotos 4 Beispiel- fotos 5 Beispiel- fotos 6 Helligkeitsunterschiede im Bild sagen aus: HELL ist wärmer als DUNKEL Eine absolute Aussage zur Temperatur ist nur über den Messpunkt möglich. Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

27 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Beispiele 3 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 1 Beispiel- fotos 2 Beispiel- fotos 3 Beispiel- fotos 4 Beispiel- fotos 5 Beispiel- fotos 6 Füllstände lassen sich bei Blech- und Kunststoffbehältern feststellen (nicht möglich bei blanken Oberflächen). Schon leichte Erwärmungen verändern den Kontrast. Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

28 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Beispiele 4 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 1 Beispiel- fotos 2 Beispiel- fotos 3 Beispiel- fotos 4 Beispiel- fotos 5 Beispiel- fotos 6 Unterschiedlich lackierte Oberflächen oder Reflexionen beeinflussen die Darstellung. Blanke Flächen können durch Reflexion höhere Temperaturen vortäuschen. Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

29 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Beispiele 5 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 1 Beispiel- fotos 2 Beispiel- fotos 3 Beispiel- fotos 4 Beispiel- fotos 5 Beispiel- fotos 6 Man kann nicht durch Glas hindurchschauen. Flammen oder starke Wärmequellen hinter Glas lassen sich jedoch erkennen. Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

30 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003
MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Beispiele 6 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 1 Beispiel- fotos 2 Beispiel- fotos 3 Beispiel- fotos 4 Beispiel- fotos 5 Quelle: Präsentation MSA Auer Beispiel- fotos 6 Personen lassen sich durch Rauch und Nebel sowie bei Dunkelheit in Gebäuden, im Gelände oder im Wasser auffinden. Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003

31 ENDE Präsentation erstellt: 37.23 Groß Layout: J. Seippel/O. Dresel
Branddirektion Frankfurt am Main / Groß / Stand: 11/2003


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