TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Müller, Jan T1 - Detektion von Fertigungsschäden mithilfe thermografischer Tiefenprüfung N2 - Thermografie als zerstörungsfreies Prüfverfahren ist prinzipiell gut geeignet, um innen liegende Fehler in Rotorblättern zu detektieren. Im Vortrag wird die Anwendbarkeit des Messprinzips zuerst theoretisch und dann an Hand von Praxisfällen gezeigt. Weiterhin werden erste Ergebnisse aus einem laufenden FuE-Projekt zur Tiefenreichweite der Messmethode demonstriert und erläutert. T2 - 6. VDI-Fachkonferenz "Rotorblätter von Windenergieanlagen" CY - Bremen, Germany DA - 27.06.2017 KW - Thermografie KW - Fertigungsfehler KW - Rotorblatt PY - 2017 AN - OPUS4-40861 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Weigel, Sandra T1 - Photothermal investigation of original and degraded asphalt N2 - Asphalt is one of the most common materials used in road construction. It is subject to both chemical and structural aging processes during use. At least to our knowledge, it is not currently known whether these aging processes also lead to a measurable change in the thermal properties of asphalt. If so, these changes could be exploited for non-destructive testing of the aging condition in situ. Photothermal analysis of a component surface involves looking at the time course of the surface temperature during and after pulse-like heating with an expanded laser beam. In the case of concrete surfaces, this method works well under laboratory conditions. It allowed the determination of the thermal effusivity. Now it should be investigated whether the photothermal signal allows conclusions to be made regarding the aging state of the asphalt. Within the scope of this paper, 2 asphalt specimens were investigated: a closed asphalt with 3% void content (SMA 11S) and an open-pore asphalt with 25% void content (PA 8). Both samples were artificially degraded according to a standardized procedure, leaving a portion of the surface unaffected. Subsections from both areas were then separated for photothermal testing. It was found, that the photothermal method is apparently not sensitive enough to detect aging on asphalt in general. However, it is noteworthy that both asphalt types heat up significantly faster than would be expected from the theory of heat conduction, which might be explained by the specific microstructure. T2 - 22nd Conference ECTP "European Confence on thermophysical properties" CY - Venice, Italy DA - 10.09.2023 KW - Asphalt KW - Ageing KW - Photothermal PY - 2023 AN - OPUS4-58857 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Altenburg, Simon T1 - Direct comparison of two pyrometers and a low-cost thermographic camera for time resolved LWIR temperature measurements N2 - The contactless measurement of temperatures with pyrometers is state of the art and a number of different commercial devices are available. Alternatively, these temperature measurements can be performed by means of infrared cameras. In light of permanently falling costs, the application of IR cameras simply as contactless thermometers appears to be an alternative to the use of pyrometers. For a current study, the surface temperature development of a sample has to be measured and recorded with at least 20 Hz sampling rate in a temperature range between 0°C and 70°C and with a temperature resolution of 0.1 K. The absolute value of the temperature is not as important as relative changes. Due to disturbing irradiation in the SWIR and MWIR regions, the sensor should work in the LWIR. We compared two pyrometers and a low-cost infrared camera with regard to the requirements defined above. In this paper we describe the setup, the results and the data evaluation. Both, raw data and post processed data, were considered. Surprisingly, the infrared camera had by far the best performance of the considered devices. Particularly, due to the large number of pixel (160 x 120), the S/N could be reduced considerably compared to the pyrometers. We also studied the stability of the frame rate and the related time steps of the IR camera. Although the frame rate is unstable (running under Windows operating system), the output data for the time steps were found to be correct and the required time resolution was achieved. The application of IR cameras simply as contactless thermometers appears to be an alternative to the use of pyrometers. For a current study, the surface temperature development of a sample has to be measured and recorded with at least 20 Hz sampling rate in a temperature range between 0°C and 70°C and with a temperature resolution of 0.1 K. We compared two pyrometers and a low-cost infrared camera both sensitive in the LWIR only. Surprisingly, the infrared camera had by far the best performance of the considered devices. T2 - Thermosense XXXIX: Thermal Infrared Applications CY - Anaheim, CA, USA DA - 10.04.2017 KW - Contactless temperature measurement KW - Layer thickness KW - Pyrometer KW - Infrared camera PY - 2017 AN - OPUS4-43391 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Altenburg, Simon A1 - Eisenkrein, Helena T1 - Photothermische Schichtdickenmessung an Betonbeschichtungen - unter Laborbedingungen und auf der Baustelle N2 - Bei der Realisierung von Oberflächen-Schutz-System (OSS) auf Betonflächen ist die tatsächlich erreichte Dicke der Beschichtung ein wesentlicher Parameter, der über die Funktionalität und Langzeitstabilität der aufgetragenen Schicht entscheidet. Die Firma IBOS und die BAM haben in den letzten Jahren gemeinsam einen funktionstüchtigen Prototyp eines Messgeräts zur zerstörungsfreien Schichtdickenmessung für Bodenbeschichtungen entwickelt. Hierin wird die Abkühlkurve eines vorher erwärmten Bereichs berührungslos mit einer IR-Kamera erfasst und mit einem Modell verglichen, was die Bestimmung der Schichtdicke ermöglicht. Im Rahmen dieses Beitrags wird die Umsetzung der Methode unter Laborbedingungen und in der Praxis auf der Baustelle erläutert und diskutiert. T2 - DGZfP-Jahrestagung CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Betonbeschichtung KW - Layer thickness KW - Thermal excitation KW - Thermografie PY - 2018 AN - OPUS4-45370 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Altenburg, Simon A1 - Eisenkrein, H. T1 - Photothermische Schichtdickenmessung an Betonbeschichtungen - unter Laborbedingungen und auf der Baustelle N2 - Bei der Realisierung von Oberflächen-Schutz-System (OSS) auf Betonflächen ist die tatsächlich erreichte Dicke der Beschichtung ein wesentlicher Parameter, der über die Funktionalität und Langzeitstabilität der aufgetragenen Schicht entscheidet. Die Firma IBOS und die BAM haben in den letzten Jahren gemeinsam einen funktionstüchtigen Prototyp eines Messgeräts zur zerstörungsfreien Schichtdickenmessung für Bodenbeschichtungen entwickelt. Hierin wird die Abkühlkurve eines vorher erwärmten Bereichs berührungslos mit einer IR-Kamera erfasst und mit einem Modell verglichen, was die Bestimmung der Schichtdicke ermöglicht. Im Rahmen dieses Beitrags wird die Umsetzung der Methode unter Laborbedingungen und in der Praxis auf der Baustelle erläutert und diskutiert. T2 - Jahrestagung der DGZfP 2018 CY - Leipzig, Germany DA - 07.05.2018 KW - Betonbeschichtung KW - Oberflächenschutzsystem KW - Schichtdickenmessung PY - 2018 AN - OPUS4-44934 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Jonietz, Florian A1 - Noack, M. A1 - Gensecke, K. A1 - Wiedenmann, E. T1 - 3D-Scannen mit integrierter thermografischer Qualitätsprüfung N2 - Sowohl die 3D-Formbestimmung als auch die Thermografie sind Verfahren der Qualitätssicherung. Im vorgestellten Projekt wird versucht, die beiden Methoden zusammenzuführen. Das Prinzip des für die Formbestimmung verwendeten 3D-Scanners beruht auf dem bereits bekannten Verfahren der Streifenlichtprojektion. Die Neuartigkeit des hier verwendeten 3D-Scanners besteht darin, dass nicht im sichtbaren, sondern im infraroten Spektralbereich gearbeitet wird. Dadurch wird es möglich, nicht die Reflexion, sondern die Wärmestrahlung des Prüfobjektes nach Absorption der eingebrachten Strahlung auszuwerten. Dies ermöglicht erstmals, transparente und stark absorbierende Oberflächen zu erfassen. Die Anregung mit Wärmestrahlung stellt das Bindeglied zum Verfahren der aktiven Thermografie für die Detektion verdeckter Schäden dar. Bei letzterem Verfahren wird der Wärmestau über Defekten beim Eindringen der Wärme in die Tiefe des Materials gemessen. Dabei stellen Defekte eine Störung des 3D-Scan-Verfahrens dar, während umgekehrt unregelmäßig geformte Oberflächen das thermografische Verfahren erschweren, d.h. der Messeffekt eines der Verfahren ist ein Störeffekt für das jeweils andere Verfahren. Es wird zum einen der Frage nachgegangen, inwieweit das 3D-Scan-Verfahren durch verdeckte Defekte beeinträchtigt wird, und zum anderen die Möglichkeit untersucht, den vorhandenen 3D-Scanner auch für die aktive Thermografie einzusetzen. Vor allem wurden CFK-Proben mit künstlich eingebrachten Defekten untersucht. Es werden die Möglichkeiten und Grenzen der vorhandenen Messapparatur für die Defekterkennung aufgezeigt. T2 - 3D-NordOst 2017 CY - Berlin, Germany DA - 7.12.2017 KW - Streifenprojektion KW - Zerstörungsrfreie Prüfung KW - Thermographic testing KW - 3D-Scanner PY - 2017 AN - OPUS4-43358 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stamm, Michael A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Chaudhuri, Somsubhro T1 - EvalTherm - Weather-dependent passive thermography of unheated wind turbine blades N2 - Evaluation of passive Thermography for the inspection of wind turbine blades. Comparison of passive thermography from the ground with drone-supported images and active thermography. Better understand the influence of weather conditions through field measurements. Development of an inspection planning tool that incorporates weather forecasts. Use FEM simulations to predict thermal contrasts of different damages under different environmental conditions. T2 - Kolloquium CY - Saarbrücken, Germany DA - 28.09.2022 KW - Thermography KW - Wind turbine rotor blades KW - FEM PY - 2022 AN - OPUS4-56913 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ziegler, Mathias A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Krankenhagen, Rainer A1 - Röllig, Mathias T1 - Characterization of defects in fibre reinforced composites (FRC) using passive and active thermography N2 - Impact damages and delaminations in fibre-reinforced composites (FRC) might not be visible at the surface, but could have an influence on the resistance and on the long-term behaviour of the component. Therefore, and especially for safety relevant structures, non-destructive methods are required for the assessment of such damages. Active thermography methods are suitable to characterize damages after loading using different kind of excitation techniques and various configurations of infrared (IR) camera and heating sources. Here, flash lamps, impulse excitation with infrared radiator and lock-in technique with halogen lamps or widened laser beams are suited. In addition, non-optical sources like sonotrodes (requiring direct contact to the structure) or induction generators (only suited for carbon fibre reinforced polymer (CFRP) structures) could be applied as well. For the investigation of the evolution of the damage during the impact, passive thermography can be applied in-situ. Elastic and plastic deformations alter the temperature of the structure and thus the temperature on the surface. In this contribution, at first the general principles of quantitative defect characterisation in FRC using active thermography with flash, impulse and lock-in excitation are described. Optical and thermal properties of the FRC material and its anisotropy are considered. Results of phase differences obtained at flat bottom holes with flash and lock-in thermography are compared for qualifying both methods for quantitative defect characterization. Secondly, the damage evolution of CFRP and GFRP structures under impact load and static tensile loading is described. The spatial and temporal evolution of the surface temperature enables us to distinguish matrix cracks or fibre-matrix separation from delaminations between the layers. Afterwards, all results for loading defects, obtained by passive and active thermography, are compared with each other. Fig. 1 and 2 show the difference of passive and flash thermography obtained at impact and tensile loaded CFRP plates, respectively. As one purpose of these investigations is the development of standards within national (DIN) and European (CEN) standardisation bodies, new draft and final standards are presented and further needs are discussed at the end of the presentation. T2 - INTERNATIONAL SCHOOL OF QUANTUM ELECTRONICS, 62nd Course, Progress in Photoacoustic & Photothermal Phenomena CY - Erice, Italy DA - 06.09.2018 KW - Thermography KW - Flash thermography KW - Lock-in thermography KW - CFRP KW - GFRP PY - 2018 AN - OPUS4-46283 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -