Infrarood scan

Bij het maken van infrarood foto’s is het belangrijk om de foto’s goed te interpreteren. Daar hoort ook een stukje natuurkunde bij, in het bijzonder stalingstechniek.

Elk materiaal zendt en ontvangt warmtestraling. De straling is in beide gevallen evenredig met de vierde macht van de absolute temperatuur (wet van Boltzman) en met de emissiviteit. De emissiviteit is in beide gevallen een verhoudingsgetal dat aangeeft welk deel er uitgestraald wordt. Dit getal ligt tussen 0 en 1. Bij 0 wordt er niets uitgestraald en ook niets ontvangen (geabsorbeerd). Dit is het geval bij spiegelende, glimmende oppervlakten zoals metaal, glas en uiteraard spiegels. Glimmende oppervlakten zoals van verf hebben een waarde die hier ergens tussenin zit. De meeste materialen hebben een emissiviteit van ca 0,95. De ideale straler wordt zwartstraler genoemd en heeft een waarde van 1.  Zowel een waarde van exact 0 als exact 1 bestaan niet op aarde.

De warmte uitwisseling tussen 2 oppervlakten is de straling van het ene oppervlak minus die van het andere oppervlak.

Dat is precies wat een infraroodcamera doet. Hij weet zijn eigen temperatuur en meet hoeveel straling erbinnen komt daarmee is de temperatuur van het object uit te rekenen. Maar… we hebben nog de emissiviteit en die weten we niet. We weten wel dat de meeste niet glimmende materialen een emissiviteit van rond 0,95 hebben waarmee het dan toch mogelijk is om die temperatuur uit te rekenen. Dat wordt in de camera zelf gedaan voor elke sensorpixel van het beeld. Het is wel belangrijk dat de temperatuur van de camera gestabiliseerd is. De camera probeert zo goed mogelijk daarvoor te corrigeren door eens per paar seconden de sensor te kalibreren (te horen aan het klikken).

De lens van een IR camera is van speciaal materiaal (Germanium) en heel kwetsbaar. Het is ook logisch om geen glas te gebruiken immers glas is niet transparant voor IR straling.  De lens mag ook niet zomaar afgeveegd worden. Ook moet de beschermingskap er meteen weer op als de camera even niet gebruikt wordt. Het voorstaande is dan ook de verklaring waarom een IR camera zo duur is.

We kunnen dus niet het oppervlak van een glimmend object bepalen omdat je dan in een soort spiegel kijkt en meet je de reflectie, vaak kan je je eigen persoon zien in het IR-beeld. Dat geldt ook voor glas dan: je kunt niet de temperatuur van een raam meten maar je meet de reflectie. Maar infraroodstraling gaat zelf ook niet door glas heen, het is niet transparant voor infrarood. Meer uitgebreide informatie op mijn website www.beam-up.nl bij theorie uitstraling.

Kortom: je kunt niet dóór glas meten omdat glas niet transparant is voor infrarood en je kunt het glasoppervlak niet meten omdat deze spiegelt net als metaal. Ook natte oppervlakten glimmen waardoor een meting nietszeggend zal zijn.

Als voorbeeld een IR foto van mijn eigen huis

Als je goed kijkt zijn er wat opvallende zaken:

de lucht geeft aan -35,9 °C wat betekent dat? Welnu, bij heldere hemel is de schijnbare temperatuur gemakkelijk 80 graden onder nul. De camera gaat niet verder dan – 20°C vandaar ook onderaan de tekst : “Min: over ” en dat betekent “overload”.

Er staat ook MAX 15.5, dat is de warmste plek op de foto, bij een schoorsteen.

In het midden is de spot 8.7 °C  en daarmee kijk ik op de aansluiting van dak met muur. Daar is kennelijk een warmtelek (nog voor de laatste isolatiemaatregel)

Bij de ramen zien deze blauw, dat is de spiegeling in het glas en kijk je naar de reflectie. Aan de bovenkant van de ramen zie je warme plekken. Het zijn kiep-kantelramen en is het goed te zien dat daar warmte wordt verloren (maar is ook meteen een ventilatie punt.) De warme lucht warmt daarmee ook de dakgoot op.