Entwicklung und prototypischer Einsatz eines Infrarotkamerasystems für Automatisierungslösungen im Rohstoffsektor

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.