Lassen sich giftige Emissionen mit Wärmebildkameras erkennen?

Die meisten Gase – beispielsweise Methan, Schwefelhexafluorid (SF₆), Kohlenmonoxid (CO) sowie Hunderte weitere Gase – lassen sich wie die Gase in der uns umgebenden Luft nicht mit bloßem Auge erkennen. Lassen Sie sich jedoch mit einer Wärmebildkamera erkennen?

Die Antwort lautet: ja, manchmal. Die meisten Wärmebildkameras können Gase nicht direkt erkennen, Kameras für die optische Gasdetektion sind jedoch hochspezialisierte Wärmebildkameras, die durch spektrale Filterung bestimmte Gasemissionen darstellen können.

Viele Gase, die für das bloße Auge unsichtbar sind, können durch optische Gasdetektion sichtbar gemacht werden. 

Wie funktioniert die optische Gasdetektion?

Viele Gasverbindungen absorbieren etwas Infrarot-Energie, aber nur innerhalb eines bestimmten Wellenlängenbereichs. Die meisten Kohlenwasserstoffe – beispielsweise Benzol, Butan und Methan – absorbieren Strahlung im Wellenlängenbereich von 3,3 μm (Mikrometer), während eine Verbindung wie SF₆ Energie in einem Bereich von 10,6 μm absorbiert. (Einige Kohlenwasserstoffe haben mehrere Absorptionspeaks im IR-Spektrum, zum Beispiel Methan, das auch Strahlung in einem Bereich von 7,7 μm absorbiert; für die einfachere Darstellung solcher Gaslecks sollte jedoch eine gefilterte OGI-Kamera eingesetzt werden.)

Eine OGI-Kamera verwendet einen einzigartigen Spektralfilter, der vor dem Detektor eingebaut ist, und der die Strahlungswellenlängen, die den Filter passieren dürfen, auf einen äußerst begrenzten Bereich, einschränkt; daher wird dieser Filter Bandfilter genannt.

In diesem sehr schmalen Bereich, der auf ein bestimmtes Gas eingestellt ist, können OGI-Kameras anzeigen, wo eine Gasfahne vorhanden ist (die typischerweise wie eine Rauchwolke aussieht), indem sie verhindern, dass die Energie den IR-Detektor erreicht. In dieser Wolke wird Energie mit dieser Wellenlänge vom Gas absorbiert.

Mehr über die Funktionsweise einer OGI-Kamera finden Sie im FLIR-Artikel über die technischen Grundlagen der optischen Gasdetektion .

Sind alle Gase mit Wärmebildtechnik sichtbar zu machen?

Da OGI-Kameras Gas als ein Fehlen von Infrarot-Energie darstellen, kann ein Gas, das keine Infrarot-Strahlung im gefilterten Bandbereich absorbiert, nicht direkt mit einer optischen Gasdetektionskamera dargestellt werden. Edelgase wie Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff lassen sich zum Beispiel nicht direkt darstellen. Und selbst wenn eine Kamera ein bestimmtes Gas wie beispielsweise Kohlenwasserstoffgase darstellen kann, kann sie das nicht für andere Gase, deren Infrarot-Absorptionseigenschaften völlig anders sind, wie zum Beispiel SF₆.  Daher bietet FLIR ein Portfolio mit OGI-Kameras für die Erkennung einer Vielzahl von Gasen an.

Kann ein Gas mit Wärmebildtechnik identifiziert werden?

OGI-Kameras sind ausgezeichnete Hilfsmittel für die Erkennung von Gaslecks. Dieser Prozess ermöglicht jedoch noch keine Identifizierung eines Gases – hierfür muss im Vorfeld bekannt sein, welcher Spektralfilter für das spezielle Absorptionsband des gesuchten Gases zu verwenden ist.  Auch kann eine Kamera nicht unterscheiden, welches Gas aus einer Gasfamilie erkannt wird.  So kann beispielsweise eine Kamera für die Darstellung von Kohlenwasserstoffgasen nicht spezifizieren, welches Kohlenwasserstoffgas sie sieht.

Kohlendioxid wird mit einer Gasdetektionskamera sichtbar. 

Sehen Sie sich die Gasdetektionskameras von FLIR an und erfahren Sie mehr darüber, wie mit diesen Kameras Gaslecks schnell und sicher erkannt werden.