Entwicklung und prototypischer Einsatz eines Infrarotkamerasystems für Automatisierungslösungen im Rohstoffsektor

Karl Nienhaus (Herausgeber)

Mit dem Ziel Sicherheits- und Kostenvorteile zu erreichen, werden auch im Rohstoffsektor
Prozesse automatisiert oder Überwachungsfunktionen integriert. Eine
wichtige Grundlage hierfür ist die Sensortechnik. Sie ermöglicht die Erfassung von
Zustandsgrößen und somit die Überwachung von Prozessen oder deren Regelung,
basierend auf dem Ist-Zustand. Der Rohstoffsektor stellt an Sensorsysteme dabei
sehr hohe Anforderungen, unter anderem an deren Genauigkeit und Verfügbarkeit.
Unter anderem müssen die Systeme hohen Umgebungstemperaturen und
Luftfeuchten, Partikeln in der Umgebungsluft und nicht zuletzt explosionsfähigen
Atmosphären widerstehen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein robustes Infrarotkamerasystem für den Einsatz
im Rohstoffsektor in Hard- und Software entwickelt und in Labor- und Feldtests evaluiert.
Das System verwendet langwellige, thermische Infrarotstrahlung und kann
so passiv ohne aktive Beleuchtung arbeiten. Die im Vergleich zu sichtbarem Licht
größere Wellenlänge der verwendeten Strahlung ermöglicht es dem System dabei,
besser mit widrigen Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Staub, zurecht zu
kommen. Aus den vom System gelieferten Infrarotbildern können unter anderem
geometrische Informationen für Automatisierungsaufgaben gewonnen werden.
Darüber hinaus ist es möglich auf die Temperatur von Objekten aufgrund der gemessenen
thermischen Abstrahlung zu schließen.
Die Erkenntnisse dieser Arbeit führten zum einen zu einem robusten und zuverlässig
industriell einsetzbaren Infrarotkamerasystem. Darüber hinaus konnte gezeigt
werden, dass mittels langwelliger Infrarotstrahlung kontaktlose Stoffstromanalysen möglich sind.