Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wärmebildcamera selber bauen?


von Wegstabenverbuchsler (Gast)


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Ich hab in meiner Wohnung diverse Stellen, welche sich im Winter immer
etwas klamm anfühlen. Ich fürchte das da irgendqwas nicht sauber
isoliert ist. Einen Sachverständigen möchte ich da (erst mal) nicht zu
Rate ziehen, sondern es "erst mal so" versuchen.

Besteht eine reelle Möglichkeit, eine "herkömmliche" Digitalcamera
(webcam, oder eine geschlachtete Cam aus einem Handy) so
"umzugestalten" daß sie eine Wärmebildkamera wird?

mit "umgestalten meine ich: Irgendwelche Filterscheiben rausnehmen
oder hinzufügen, oder sonstige Sachen (sorry, ich hab gar keine Ahnung
von Optik etc)

von Ich B. (ichbin)


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Vielleicht kann man mit geeigneter Optik und einem PIR-Sensor den
Bereich abtasten?

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Zwar können die in Digitalkameras verbauten CCD- oder CMOS-Sensoren
tatsächlich auch etwas im Infrarotbereich "sehen", das aber ist sehr
kurzwelliges Infrarot, das nur knapp außerhalb unseres Sehbereiches
liegt.
Der für eine Wärmebildkamera interessante Infrarotbereich ist sehr viel
langwelliger, daher ist mit CCD- bzw. CMOS-Sensoren nichts anzufangen.
Ein weiteres Problem liegt in der erforderlichen Optik - was sichtbares
Licht auf einen Bildsensor schickt, weist für langwelliges IR vollkommen
andere optische Eigenschaften auf.

Eine gewisse Möglichkeit der Erkenntnisgewinnung bestünde in der
Anwendung eines Infrarotthermometers, mit der Du die klammen Stellen
näher untersuchen kannst.

Viel Glück ...

von Dennis Strehl (Gast)


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Eine Digicam umbauen geht nicht, weil die CCDs dadrin nicht für
fernes/mittleres Infrarot (=Wärmestrahlung) ausgelegt sind.
CCDs für diesen Bereich sind auch schwer zu bekommen.
PIRs gibt es bei Reichelt, damit und mit zwei Servos könnte man eine
Bereich abtasten, die Auflösung dürfte nicht zu toll werden.

Ich würd's vielleicht mal mit nem Thermometer versuchen.

MfG

von Wegstabenverbuchsler (Gast)


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ja, das wäre in der Tat ein Ansatz: Solche 5-EUR
Baumarkt-Bewegungsmelder. Die reagieren ja auf Wärme.

Allerdings werden die wohl nix segmentieren. Da müsste man wohl "nur"
eine passende Mechanik davor bauen....

von Dennis Strehl (Gast)


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Ich meinte eigentlich sowas wie den "TPS 334" bei Reichelt, keinen
kompletten Bewegungsmelder. Davor entweder ne Optik (teuer weil die
nicht aus Glas bestehen darf) oder eine Lochblende.

MfG

von Dennis Strehl (Gast)


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Oder, was mir gerade noch eingefallen ist: Bau dir nen Roboter, der die
betreffenden Stellen mehrmals entlangfährt.
Darauf dann mehrere solche Thermosensoren in einer Reihe übereinander
angeordnet und in der Höhe verstellbar. Dann haste keine Probleme mit
der Stellgenauigkeit der Servos ^^.

MfG

von 3 Newton (Gast)


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Also ich bin grad dabei so eine Scan-Kamera zu bauen. Die Pyro Sensoren
aus dem Baumarkt reagieren aber nicht auf die Temperatur sondern auf
die Differenz (zwischen jetzt und vorher). Was man also bekommt ist die
erste Ableitung des Bildes. Sieht dann so aus wie wenn Du in Photoshop
auf "Relief-Filter" klickst. Der TPS 334 geht tatsächlich. Allerdings
sind alle diese Sensoren sehr langsam so dass Du für 10 mal 10 Pixel gut
eine halbe Minute bis mehr brauchst.
Um es aber auf den Punkt zu bringen: für Dich der Du sicher nicht
soviel zeit aufwenden willst reicht es ein Infrarotthermometer von ELV
oder Conrad oder Ebay zu kaufen und einfach mal damit entlang der Wand
zu messen. Alles andere wird vermutlich in Enttäuschung enden. Apropos
Webcam umbauen: hab ich grade gemacht und ohne IR Filter und mit IR LED
hat man eine super Nachtsichtkamera für den Nahbereich.

Viele Grüße,
3N

von Michael (Gast)


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"Der für eine Wärmebildkamera interessante Infrarotbereich ist sehr
viel
langwelliger, daher ist mit CCD- bzw. CMOS-Sensoren nichts
anzufangen."


Was Rufus schreibt, ist falsch.
Natürlich gibt es Wärmebildkameras mit CCDs. Entscheidend ist das
Material, aus dem die CCDs hergestellt werden.

von struberg (Gast)


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echte IR CCD dürfen imho nicht verkauft werden da die unter das
Kriegsmatgesetz fallen.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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@Michael:
Dann habe ich mich ein bisschen unpräzise ausgedrückt, ersetze bitte
"CCD- bzw. CMOS-Sensoren" durch "CCD- bzw. CMOS-Sensoren, wie sie in
Digitalkameras und dergleichen zu finden sind".

von peter (Gast)


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Ähm, wie wärs wenn man sich so eine Wärmebildkamera einfach ausleiht ?
Ich habe mal gehört, daß z.B. der TÜV baubegleitend sozusagen
'mietbar' ist und ich denke, die haben auch solche Kameras, die man
sich auch mal ausleihen darf.
Selbst wenn ich da einen Ausleihgebühr zahlen müßte, wärs bestimmt
immer noch billiger als das Rad neu zu erfinden.

von mc.emi (Gast)


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ja, es gibt solche filter für digital-kameras. ev musst du dann äber
etwas länger belichten:
http://www.digitalkamera.de/Tip/Infrarotaufnahmen_mit_Digitalkameras_2334.asp

von Benedikt (Gast)


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Mit den Bewegungsmelder Sensoren geht das nicht, da diese die Differenz
zwischen rechts und links auswerten.
Mit den Thermopile Sensoren (z.B. von Reichelt) geht es theoretisch,
ich habe sowas auch schonmal probiert:
Der Sensor auf zwei Schrittmotoren die den Raum abtasten.
Ohne passende Optik konnte man keine Objekte in >20cm Entfernung
erkennen.

von Marko B. (Gast)


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Schau mal bei www.luftdicht.de, da gibts ein paar gute Infos zum Thema
Wärmedämmung.

Speziell: http://www.luftdicht.de/visualisierung.htm

von 3 Newton (Gast)


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Als Optik tut es ein Spiegel mit der Metallisierung auf der Oberseite
wie im Spiegelteleskop.

3N

von Wegstabenverbuchsler (Gast)


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@Marco B.
Danke für dei Seite, ich werde sie mir mal anschauen.

Das Problem in unserer Wohnung ist folgendes:

Wir wohnen in einem Altbau (Paterre). Das NAchbargebäude existiert
nicht mehr, es war ein Gebäude was im Krieg abbrannte und dann nachd em
Krieg eingeebnet wurde. Auf den Schutt hat man dann Erde geschüttet, ein
paar Kastanienbäumchen gepflanzt, und einen Spielplatz draus gemacht.

Als wir die Wohnung bezogen, war im Bereich Wohnzimmer und Schlafzimmer
alles ca. 1/2 Meter hoch total vergammelt (Feuchtigkeit). Das
Schlafzimmer ist ein Durchgangsraum zum nebenliegenden später
angebauten Badezimmer. Es wurde auf "fehlende Lüftung" der
verstorbenen alten Vormieterin geschlossen, sowie "möglicherweise
Feuchtigkeit durch unten/draussen".

Daraufhin wurde mit Sanierverfahren irgendein Kunststoffzeug INS
Mauerwerk, und von innen ca. 1 Meter hoch irgendein mehrlagiger
Sanierputz AUF das Mauerwerk gebracht. Die Schlafzimmerwand hab ich
zusätzlich unter der Tapete mit diesen
Heizkörper-Reflektor-Styropor-Platten verkleidet.

NAch nun 4 Jahren in der Wohnung wird es (wahrscheinlich erst durch die
jetztige kalte Jahreszeit) deutlich, daß das noch nicht der Weisheit
letzter Schluss ist.

Die Schlafzimmerwand ist (trotz der Styropor-Lage) immer kalt, etwas
klamm. Im Bereich der Fussleiste an der Aussenwand wird es allmählich
wieder etwas bröselig mit dem Putz.

Möglicherweise ist ja folgendes Ursache: Die Wand selbst ist schlecht
isoliert, und die im Raum vorhandene Luftfeuchtigkeit schlägt sich an
der kältesten Stelle nieder. Ergo ein klammes Gefühl beim Griff an den
Bereich der Wand.


Ich möchte jetzt aber nicht beim Vermieter mit "großem Geschütz"
auffahren, er ist ein lieber netter alter Herr, und wir bezahlen für
die Wohnung (die sonst sehr gut in Schuss ist und sorgfältig renoviert
wurde) eine kleine überschaubare Miete. Daher mein Ansatz mit "erst
mal selber feststellen was da los ist"

Nächste Stufe wäre halt tatsächlich zu überlegen, wie man die Wand
kälte-isoliert bekommt.

von Marko B. (Gast)


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Hast Du denn eine Dampfsperre an der betroffenen Außenwand?

http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfsperre

von 3 Newton (Gast)


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Wenn es von unten vorher feucht war ist es auch jetzt von unten feucht.
Das auszuschließen ist sehr schwer. Geht nur mit einer echten
Horizontalsperre. Um festzustellen ob sich die Raumfeuchtigkeit
niederschlägt taugt die Temperaturmessung aber nicht. Es könnte ja auch
eine nasse Wand sein die durch die verdunstungskälte gekühlt wird. Was
ist das Ei und was das Huhn? Normalerweise bohrt man um das
festzustellen ein kleines Loch in die Wand und misst die Feuchtigkeit
des mauerwerks im Inneren. Daraus kann man dann auf schlechte Lüftung
bzw. kalte Mauer bzw. Staunässe rückschließen. Vielleicht kann man so
ein Gerät bei irgendeiner Mieterschutzvereinigung ausleihen?

MfG
3N

von Wegstabenverbuchsler (Gast)


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hm - müßt ich mich erst mal einlesen in das Thema. ISt sicherlich eine
wertvolle Anregung

Nach meinem Verständniss ist der Aufbau der betreffenden Wand wie
folgt:


-----------------------------------------+
alte Wand des ehemaligen Nachbargebaeudes|
ca. 25 cm dick                           |
-----------------------------------------+--------------------------
        unsere Schlafzimmerwand
  +---------@@@@@@@-----+
--+                     +--------@@@@@@@@@@@@@@--+      +-----------
                                                 |      |
                                                 |      |

da wo die @ sind ist es klamm

Der Bereich der Wand wo die @ drin sind wurde mit Sanierputz verputzt

von Wegstabenverbuchsler (Gast)


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@3 newton

der Verputzer der die Wand verputzt hat war irgendwann mal da. Er hat
sein Meßgerät drangehalten (irgendwas elektrisches zur Leitfähigkeit)
und festgestellt daß es tatächlich etwas feucht ist.


Angeblich "Lüftung". Aber was wass wenn die Wand lausekalt ist und
die Feuchtigkeit da dran kondensiert? mit 10*am Tag Lüften bekomme ich
zwar die Luftfeuchtigkeit aus dem Raum, aber heiz mir den Wolf ....

von 3 Newton (Gast)


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Es ist sehr unwahrscheinlich dass es bei einer solchen dicken Wand durch
Kälte von außen verursacht wird. Wie sieht es denn im Sommer aus? Von
außen kann man eh nur schlecht messen, normalerweise wird da gebohrt...
Wie soll man sonst eine Wand mit feuchter oberer Schicht von einer Wand
mit Feuchte in der Tiefe unterscheiden können?

3N

von Profi (Gast)


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Das Problem ist der Teufelskreis: eine feuchte Wand leitet die Wärme
bedeutend besser nach außen und bleibt deshalb feucht.
Abhilfe schafft nur Dämmen von AUSSEN und häufiges Lüften oder ein
LuftEntfeuchter (z.B. Honeywell / Kaz HD-335), gibt es bei Eb** oft für
160-180 Euro und ist wirklich gut (selbst getestet). Im Bad nach dem
Duschen mit dem Waschlappen kurz raustrocknen und auswringen hilft
ebenfalls.

http://www.klimalex.de/html/honeywell_luftbefeuchter.html beschreubt
zwar 1000 Gründe, warum man befeuchten soll, aber das ist nur die eine
Seite der Medaille.

http://www.klimalex.de/html/honeywell_luftentfeuchter.html ist die
andere Seite.

Ein Bekannter betreibt professionelle Energieberatung und hat eine
spezielle Kamera genau für diesen Zweck. Ich bin mir sicher, er würde
sie nie verleihen (kostet ca. 6000 Euro). Der CCD ist wg. des Rauschens
flüssig-Stickstoff-gekühlt. Die Kamera kann jeder Temperatur in
0,1-Schritten eine eigene Farbe zuordnen.
Ob man das einfach nachbauen kann??

von Max (Gast)


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Wie sieht es denn im Keller unter dem Schlafzimmer aus? Mich stört -als
blutiger Laie in diesen Dingen- nämlich der ex-Keller des
Nachbarhauses. Wenn ich mir das als überdimensionalen Blumenkübel
vorstelle, unten drin der Schutt des Hauses, drüber Erde, darin die
Kastanien... dann vermisse ich einen Regenwasserabfluß. Und die Wand
zum Nachbarhaus ist zwar dick, aber nie als Außenwand gedacht gewesen.
Normales Mauerwerk ist nicht per se wasserdicht- das funktioniert nur,
solange es außen schneller trocknet als es nach innen durchsickert. Ich
glaube kaum, daß man die Wand (sofern der Keller überhaupt noch
zugänglich war) vor dem Abriß wasserdicht verputzt oder gestrichen hat.
Und möglicherweise haben inzwischen auch noch die Baumwurzeln das
Mauerwerk erreicht.

Solange die Wand feucht ist, hilft kein Sanierputz und erst recht keine
Styroportapete (im Gegenteil)- und aus welcher Richtung die Feuchtigkeit
kommt, ist doch eigentlich gut zu sehen. Wenn meine Theorie mit dem
'nassen Blumenkübel' stimmen sollte, bekommt man die auch mit einem
Luftentfeuchter nihct trocken.

von Wegstabenverbuchsler (Gast)


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Hm - da kommt mir ne idee....

ich hab mir doch auch so eine AVR-design-Wettbewerbs-butterfly bestellt
(und auich bekommen). Da könnt ich mir ja ne Feuchtigkeits-Messtation
basteln: einige "Feuchtesensoren"  (muß ich mal drüber nachdenken wie
ich das mache), und dann den Schmetterling als Datensammler und
Aufbereiter


Was messen denn dei Feuchtesensoren? Nur ohmschen Widerstand?

von 3 Newton (Gast)


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Ne, wenn dann Impedanz wegen der elektrolytischen Prozesse. Aber keine
Hnung ob das geht, normalerweise werden doch kapazitive Sensoren
verwendet die eine elektrolytunabhängige Messung erlauben, oder?

MfG
3N

von Profi (Gast)


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http://www.mikrocontroller.net/articles/Feuchtesensor

Beim Lüften ist am besten Stoßlüften (2-3 Minuten alle Türen und
Fenster öffnen), da am wenigsten Wärme verloren geht.
Alle Feuchtigkeitsquellen reduzieren (Wäsche, Blumen, Kochen).
Dauerlüften ist prinzipiell nachteilig. Es hängt meist stark vom
Verhalten der Bewohner ab.

Es gibt jedoch auch Gegenstrom-Wärmetauscher, die die in der Abluft
steckende Energie in die Frischluft übertragen.

Evtl. im Fotofachgeschäft nach einem Falschfarbenfilm (IR-empfindlich)
fragen und lange belichten.

Am besten ist ein weit ausladendes Dach, Regenwasser vom Dach weit weg
vom Haus leiten (oder in Regentonnen speichern).

Wenn die Feuchtigkeit von unten kommt, rund ums Haus einen 0,5-1 m
breiten und möglichst 2-3 m tiefen Graben graben und mit gewaschenem
groben Kies auffüllen, evtl. Dainage-Rohr vorsehen. Ist zwar immenser
Aufwand, aber dann hat man ein für alle mal Ruhe.

von Wegstabenverbuchsler (Gast)


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"Beim Lüften ist am besten Stoßlüften (2-3 Minuten alle Türen und
Fenster öffnen), da am wenigsten Wärme verloren geht. Alle
Feuchtigkeitsquellen reduzieren (Wäsche, Blumen, Kochen)."

Wenns denn die Örtlichkeit hergibt. Unser Schlafzimmer ist ein
ehemaliges Eckzimmer. ca. 1950 wurden dann ein 12qm Anbau (über alle 3
Etagen) hinten dran gebaut für das Badezimmer.

Die Fensterwand wurde auf einer Breite von ca. 1,20m bis zum Boden hin
geöffnet. Dort wurde eine 80cm breite "Riffelgras" Tür eingesetzt,
und links und rechts neben der Tür ein Streifen von 20 cm (auch
Riffelglas).  Das Badezimmerfenster selbst ist 2,60m breit und 2 m
hoch. Das Fenster weist zur Hofseite hin und ist "uneinsichtig".
Genügend Licht kommt sicher ins Bad, und auch das Schlafzimmer liegt
nicht ganz im dunkeln.

Tja, lüften: Feuchtigkeit entsteht wohl sowohl durch die
Schweiss-Verdunsterei im Bett als auch durch die Luftfeuchtigkeit beim
Duschen. Mir ist schon klar, daß die Feuchtigkeit irgendwo hin muß,
aber wohin kann sie? Zum Duschen (und bis wir die Wohnung morgens
verlassen) ist das Badezimmerfenster angekippt und die Badezimmertür
zu. Beim verlassen der Wohnung wird das Fenster geschlossen, und die
Badezimmertür sowie die Schlafzimmertür geöffnet.

Mir ist halt momentan nicht so klar was Ursache und was Wirkung ist,
nur der Übeltäter ist identifiziert: Feuchtigkeit.

von Johnny (Gast)


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Sorry wenn ich das Thema wieder zurück zur Temperaturmessung bringe...
;-)
Wie bereits gesagt, erfasst ein PIR Sensor nur Temperaturdifferenzen.
Aber vielleicht ist es möglich, eine absolute Temperatur zu messen,
indem der Sensor zwischen den Messpunkten mit einem Shutter abgedeckt
wird.
Also folgendermassen:

1. PIR abdecken
2. Ein wenig warten
3. PIR aufdecken
4. Ein wenig warten
5. PIR Signal messen
6. gehe zu 1.

Das ganze wiederholen, bis die ganze Strecke abgetastet ist.

Somit entstehen dann die benötigten differenzen zwischen dem Signal bei
abgedecktem Sensor (Referenzsignal) und aufgedecktem, zu messenden
Signal.

Es dauert zwar bestimmt sehr lange, könnte aber funktionieren. Oder was
denkt ihr?

von Marco Schwan (Gast)


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abo

von Dennis Strehl (Gast)


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Ich hab mir mal was zu den Thermosensoren überlegt, also zu denen, die
Absolutwerte messen.
Wenn man damit zu schnell z.B. entlang einer Wand misst, kommt der ja
nicht hinterher. Wenn die Wand aus abwechselnden warmen und kalten
Streifen bestehen würde, dann würde bei langsamer Bewegung eine
rechteckige, bei schneller Bewegung eine ca. dreieckige
Ausgangsspannung herauskommen.
Könnte man die Geschwindigkeit der Bewegung vielleicht durch einmaliges
differenzieren des Signals "kompensieren"? Meinem Verständnis nach
müsste das gehen, auch wenn es die Messgenauigkeit ein wenig
beeinträchtigt.

MfG

Dennis

von Wegstabenverbuchsler (Gast)


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Hm --- da kommt mir ne verwegene Idee wegen dem Abtasten: Ich hab doch
noch irgendwo einen geschrotteten Flachbettscanner ... den kann ich ja
dann zur "Maxi-Wärmebild-Kamera" umbasteln in Kombination mit nem
Wärmesensor ....

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Die Optik des Scanners ist für langwelliges IR ungeeignet, daher wirst
Du vom Scanner allenfalls die Bewegung des Scanschlittens ausnutzen
können.

von tex (Gast)


Angehängte Dateien:

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Die Sache mit dem Selbstbau ist nicht ganz einfach. Du willst
schließlich Temperaturen messen, kein Licht. Die Referenz für helle
Objekte ist eben dunkel (schwarzer Raum) bei Temperatur ist es aber in
der Regel -273Grad Celsius (schwarzer Körper). Das ist ein Extrem. In
der Regel begnügt man sich bei den heutigen Kameras mit -20Grad
Celsius, die FLIR meines Wissens mit einem Peltier-Element erzeugt.
So ein Gutacher nimmt in der Regel was um die 50-200 Euro und Du
bekommst auch noch eine sinnvolle Analyse, denn das Bild zu haben und
es auszuwerten sind 2 verschiedene paar Schuhe

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