Betrouwbaar | Delen van kennis

Thermografie: voorzichtigheid geboden

juni 2012 - De Aannemer

Interpretatie warmtebeeld vereist kennis.

De thermische isolatie van een woning controleren zonder een steen weg te halen, kan via een thermografische inspectie. Hoewel steeds vaker toegepast in de bouw is voorzichtigheid geboden. Want wie zich blindstaart op een thermogram kan wel eens voor verrassingen komen te staan.

Elk materiaal straalt thermische energie uit naar de omgeving. Deze thermische energie, die niet met het blote oog zichtbaar is, wordt met behulp van een infraroodcamera zichtbaar en meetbaar gemaakt. Infrarood thermografie is kort gezegd: contactloos de temperatuur van een object meten. Dit vertaalt zich in een zwart-wit- of kleurenplaatje, dat ook wel een thermogram wordt genoemd.

Kleuren
Thermogrammen zijn vaak mooi gekleurde plaatjes die voor de één veel zeggen en voor de ander abracadabra zijn. Doordat we de camera op verschilldende manieren kunnen instellen, kan de bakstenen gevel eerst groen zijn, terwijl de buitenschil bij een andere instelling juist geel met rood uitslaat. Hoe zit dat nu met die kleuren? Aan de rechterzijde van een thermogram staat een kleurenpalet met een gradenverdeling. Deze informatie is het belangrijkste onderdeel bij de thermogram. Hieraan valt af te lezen wat het bereik is in graden Celsius. Stel dat het bereik loopt van -1 tot 9 oC, dan worden de kleuren verdeeld over 10 graden. Wordt het bereik teruggebracht naar 2 tot 6 oC, dan worden de kleuren verdeeld over 4 graden. Er wordt dus een totaal ander beeld gecreëerd.

Emissiefactor
Omdat je een temperatuurmeting doet zonder het materiaal zelf aan te raken, ben je afhankelijk van een aantal materiaaleigenschappen. Eén daarvan is de hoeveelheid infrarode uitstraling. Deze is per materiaal verschillend en wordt de emissiefactor geneoemd. De emissiefactor van baksteen is bijvoorbeeld ongeveer 0,95, terwijl gips een waarde van 0,8 kan hebben. Het verschil in waarde heeft een direct effect op de temperatuurmeting. Is de emissiviteit van een materiaal lager, dan moet de temperatuur naar boven worden bijgesteld.

Reflectie
Een andere belangrijke materiaaleigenschap is de reflectie van het materiaal. Elk materiaal heeft een andere reflectie. Kijk maar eens met een infraroodcamera in het glas en je ziet alles achter je. Glas werkt wat infrarode straling betreft als een spiegel. De werkelijke temperatuur van het glas zal bijna overal gelijk zijn, maar de temperaturen die hier worden gemeten zijn die van de omgeving.

Meetpunten
In het warmtebeeld kun je meerdere temperatuurmetingen laten zien met de gemeten waarde erbij (meetpunten). Wetende dat elk materiaal een eigen emissiefactor heeft en dat de waarde maar voor één materiaal is in te voeren in de warmtecamera, kun je dus nooit een honderd procent goede temperatuurmeting doen van twee verschillende materialen in één beeld. Bijvoorbeeld: twee verschillende materialen staan in dezelfde ruimte onder honderd procent dezelfde condities. Het ene materiaal heeft een emissiefactor van 0,95 en het andere van 0,8. Als je de camera instelt op een emissiewaarde van 0,95, dan is de werkelijke temperatuur van het materiaal met de emissiewaarde van 0,8 hoger.

Afstand
Elk beeldscherm bestaat uit pixels. Elke pixel in het scherm van de infraroodcamera is een temperatuurmeting. Een scherm dat uit 320 x 240 pixels is opgebouwd, houdt dus 76. 800 temperatuurmetingen in. Een opname van een hele voorgevel zal op een vierkante meter baksteen een vrijwel gelijke temperatuur aangeven en daarmee ook een enkele kleur laten zien. Wie de camera alleen op een vierkante meter baksteen richt, doet veel meer metingen op een klein oppervlak. Hierdoor wordt het beeld veel kleurrijker en kan het dus meer informatie geven.

Kennis en ervaring
Uit bovenstaande volgt dat een thermogram door verschillende aspecten wordt beïnvloed. Om een thermogram goed te kunnen beoordelen, is dus kennis en ervaring nodig. Conclusies trekken en aanbevelingen doen, kan vaak niet alleen op basis van een thermogram. Er zullen ook tekeningen moeten worden opengevouwen, aangevuld met eventueel destructief onderzoek.

M. J. (Michiel) Vlieg

figuur 01 figuur 01  figuur 02 figuur 02  figuur 03 figuur 03  figuur 04 figuur 04  figuur 05 figuur 05  figuur 06 figuur 06