Es gibt ja solche Sensorreihen die auf Wärmestrahlung reagieren und mit
denen man mitsamt einem Schrittmotor ein Wärmebild erstellen kann, um
damit kostengünstig so etwas ähnliches wie mit einer Wärmebildkamera zu
erreichen.
Meine Frage ist nun aber, wie hoch ist eigentlich die Reichweite von
Wärmestrahlung, wenn diese zuerst durch das Medium Luft muss?
Ich meine die Luft ist ja selber warm, ab irgendeiner Entfernung müsste
dann ja kaum noch ein entsprechendes Signal ankommen, dass stark genug
ist um z.b. eine Kerze zu erkennen. Zusätzlich kommt natürlich noch die
Winkelauflösung als Problem hinzu, aber die wollte ich hier jetzt mal
nicht berücksichtigen.
Wichtiger wäre mir, wie weit diese Wärmestrahlung geht, so dass man
damit noch etwas anfangen kann.
Ist diese z.b. in einer Entfernung von 100 m durch Luft bei 1 Bar noch
stark genug um einen Unterschied messen zu können?
Infrarotstrahlung verhält sich in Luft ähnlich wie Licht. Wenn man die
Auflösung außer Acht läßt, gibt eine 1000 Grad heiße Kerzenflamme selbst
in 2-3 km Entfernung noch ein ausgezeichnetes Ziel ab.
Die Blitz-Positionslichter (Strobe) von Flugzeugen am Himmel sind
mindestens 10km (Flughöhe) weit entfernt, die sieht man nachts auch
locker 20..30km weit.
Kohlendioxidlaser für die Materialbearbeitung arbeiten im mittleren
Infrarotbereich (Wellenlänge 10,6µm), haben so 3..6kW optische Leistung
und trotzdem ist der Strahl in der Luft nicht sichtbar. Erst sehr
langwelliges fernes Infrarot wird in der Luft stark absorbiert.
Danke für eure Antworten. Dann sollte das klappen.
Bei der Fernbedienung gehe ich mal davon aus, dass es an der Leistung
des Infrarotsenders liegt, wenn der Empfänger ab ca. 4-5 m Entfernung
nichts mehr richtig empfangen kann.
Ist das so richtig?
Entfernung schrieb:> Ist diese z.b. in einer Entfernung von 100 m durch Luft bei 1 Bar noch> stark genug um einen Unterschied messen zu können?
Besorg dir einfach den Sensor, den eine Stinger Rakete verwendet.
https://de.wikipedia.org/wiki/Man_Portable_Air_Defense_System> ... Einmann-Flugabwehr-Lenkwaffen mit einem Infrarotsuchkopf ...> ... in einer Entfernung von fünf bis acht Kilometern ...
So etwas kriegt man für kleines Geld im Basar von Kabul, hat dann aber
kein CE.
Vorsicht, mit gebrauchter Munition aus Kabul ist das mit der
Zuverlässigkeit so eine Sache. Und wenn sie losgeht auch nicht gut für
den Fernseher.
Die Fernbedienung versagt ab einer gewissen Entfernung zum Fernseher,
weil die LED der Fernbedienung ziemlich breitflächig strahlt. Baust Du
stattdessen eine IR-Laserdiode ein, kannst Du Deinen Fernseher mit etwas
Geschick beim Zielen auf 500m Entfernung bedienen.
Entfernung schrieb:> ie hoch ist eigentlich die Reichweite von> Wärmestrahlung, wenn diese zuerst durch das Medium Luft muss?
Wenn du einen thermischen Srahler, also z.B. einen glühenden Körper,
verwendest, hängt das sehr stark von dessen Temperatur ab.
Ein Mensch hat vielleicht eine Oberflächentemperatur von 300K und
strahlt dementsprechend die grösste Leistung bei ca. 10µm ab, während
die Kerzenflamme 1500K heiss ist und also bei etwa 2µm ihr
Strahlungsmaximum hat.
Bekanntlich erzeugt eine Kerze sogar bis in den sichtbaren
Wellenlängenbereich hinein nennenswerte Strahlungsleistung, weshalb als
Detektoren Si-Dioden geignet sind, die für Wellenlängen grösser als etwa
1,2µm völlig blind sind.
Die Durchlässigkeit von Luft wird schon im nahen IR-Bereich bei ca 1,5µm
stark von ihrem Wasserdampfgehalt beeinflusst, im mittleren IR kann bei
bestimmten Wellenlängen auch der CO2 Gehalt starke Absorption
verursachen.
Mit schmalbandigen Lichtquellen wie bestimmten IR-Lasern kann man Pech
haben, und auf einer der Absorptionslinen der genannten Stoffe landen.
Dann ist der Strahl schon nach wenigen Dezimetern praktisch weg.
Allerdings verwendet man diesen Effekt eher um die Art und Menge der in
der Luft enthalten Gase zu messen.
Entfernung schrieb:> Und wie sieht es aus, wenn die Signalquellen nur eine Temperatur> von etwa 100-500 °C hat?
Wiensches verschiebungsgesetz / planckscher strahler
In der Schule geschlafen oder was?
Ben B. schrieb:> Infrarotstrahlung verhält sich in Luft ähnlich wie Licht. Wenn man> die Auflösung außer Acht läßt, gibt eine 1000 Grad heiße Kerzenflamme> selbst in 2-3 km Entfernung noch ein ausgezeichnetes Ziel ab.>> Die Blitz-Positionslichter (Strobe) von Flugzeugen am Himmel sind> mindestens 10km (Flughöhe) weit entfernt, die sieht man nachts auch> locker 20..30km weit.>> Kohlendioxidlaser für die Materialbearbeitung arbeiten im mittleren> Infrarotbereich (Wellenlänge 10,6µm), haben so 3..6kW optische Leistung> und trotzdem ist der Strahl in der Luft nicht sichtbar. Erst sehr> langwelliges fernes Infrarot wird in der Luft stark absorbiert.
IR verhält sich DERINITIV anders. Die Strobes werden nur benutzt damit
man sie mit dem Auge sieht.
Langwelligen Licht wird im Gegensatz zum sichtbaren wellwnlängenbereich
weniger an den meistens vorhandenen kleinen Partikeln in der Luft
gestreut.
Am meisten Reichweite erzielt man im athmosphätischen Fenster, Stichwort
hyperspectral Imaging. Damit wird quasi die Sicht Einschränkung durch
Nebel oder auch Rauch eliminiert.
BB84 schrieb:> Entfernung schrieb:>> Und wie sieht es aus, wenn die Signalquellen nur eine Temperatur>> von etwa 100-500 °C hat?>> Wiensches verschiebungsgesetz / planckscher strahler>> In der Schule geschlafen oder was?
Wir hatten kaum Thermodynamik.
Außerdem war das kein Leistungskurs, sondern nur Grundkurs.
Dann habe ich noch eine weitere Frage.
Wie kann man messtechnisch Luftverwirbelungen erkennen, die mit bloße
Auge nicht zu sehen sind, aber aufgrund thermischen Aufstiegs vorhanden
sind?
BB84 schrieb:
>Wiensches verschiebungsgesetz / planckscher strahler>In der Schule geschlafen oder was?
Gratulation zum ersten blöden Kommentar in diesem ansonsten sehr
informativen Thread.
In Zeiten der konventionellen (chemischen) SW-Fotografie gab es für
jedermann auch Infrarot-Filme zu kaufen, die vor Allem im Hochgebirge
die Unterschiede von Druchdringung und Reichweite spektakulär
darstellten.
Mit der (im täglichen Leben) wesentlich praktischeren Digitalfotografie
sind solche Möglichkeiten leider weitgehend aus dem Bewusstsein der
Öfentlichkeit verschwunden ...
Entfernung schrieb:> Bei der Fernbedienung gehe ich mal davon aus, dass es an der Leistung> des Infrarotsenders liegt, wenn der Empfänger ab ca. 4-5 m Entfernung> nichts mehr richtig empfangen kann.
Natürlich nimmt die "Helligkeit" einer eher punktförmigen
Strahlungsquelle mit der Entfernung ab. Ob dazwischen Luft
oder nicht ist, ist da eher von untergeordneter Bedeutung.
Harald W. schrieb:> Ob dazwischen Luft> oder nicht ist, ist da eher von untergeordneter Bedeutung.
Das ist es eben nicht. Je nach Material, welches zu durchdringen ist,
wechselwirkt die Strahlung mit diesem Material abhängig von der
Wellenlänge unterschiedlich.
Mein grosses V. schrieb:>> von untergeordneter Bedeutung.>> Das ist es eben nicht. Je nach Material, welches zu durchdringen ist,> wechselwirkt die Strahlung mit diesem Material abhängig von der> Wellenlänge unterschiedlich.
...aber nicht bei wenigen Metern.
Harald W. schrieb:> ...aber nicht bei wenigen Metern.
Das ist nicht von der Entfernung abhängig. Deine Aussage ist schlichtweg
falsch. Daran ändert dieser Versuch, es zu retten, auch nichts.
> Wie kann man messtechnisch Luftverwirbelungen erkennen, die mit> bloße Auge nicht zu sehen sind, aber aufgrund thermischen> Aufstiegs vorhanden sind?
Google doch mal nach Schlierenfotografie. Damit kann man sowas sichtbar
machen und ggf. messen.
Mein grosses V. schrieb:>> ...aber nicht bei wenigen Metern.>> Das ist nicht von der Entfernung abhängig. Deine Aussage ist schlichtweg> falsch. Daran ändert dieser Versuch, es zu retten, auch nichts.
Loriot Mode ein: "Ach" Loriot Mode aus.
Für den Raspberry gibt es eine NOIR-Kamera, das soll vermutlich
gleichzeitig das frz. Wort für Schwarz und das nicht-Vorhandensein eines
Infrarotfilters bedeuten.
https://www.raspberrypi.org/products/pi-noir-camera/
Es gibt auch Umbauvorschläge für Digitalfotoapparate, aber das ist
meistens etwas kompliziert.
Christoph K. schrieb:> Es gibt auch Umbauvorschläge für Digitalfotoapparate, aber das ist> meistens etwas kompliziert.
Normalerweise müsste man dann, statt des ausgebautem IR-Filters,
ein Filter für das sichtbare Licht einbauen, um so ähnliche
Ergebnisse wie früher mit IR-Film zu erzielen.
Robert L. schrieb:> zwischen IR Fotos> und Wärmebildkammera sind aber Weltern...> das hat miteinander nichts zu tun..
Natürlich, aber Aufnahmen, ähnlich wie man sie früher mit IR-Film
gemacht hat, sehen auch interessant aus. Irgendwelche Beurteilungen
bezüglich Wärmedämmung von Häusern kann man damit selbstverständlich
nicht machen.
