Theorie der optischen Gasdetektion - OGI

Analysiert man Gase und flüchtige Substanzen in einem IR-Spektrometer erhält man einen Chart, der die Varianz der Transmission über der durchstrahlten Wellenlänge zeigt. Jede Substanz hat charakteristische "Peaks", wo die Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung sinkt. Praktisch führt dies zu einer Dämpfung des Hintergrundsignals durch die Gaswolke. Setzt man jetzt eine hochsensitive Kamera mit einem spektralen Bandpassfilter auf genau dieser Absorptionswellenlänge ein, wird die Hintergrundveränderung durch die Wolke deutlich im Display sichtbar. Es findet im Prinzip das Entgegengesetzte zur klassischen Thermografie statt, wo man versucht durch die Kamera möglichst viele Einflüsse von Gasen zu vermeiden.

In Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen sind dann mit einer FLIR Gaskamera unterschiedliche minimal erkennbare Leckagemengen sichtbar. Faktoren sind u. a.:

  • die Sensitivität des Detektors
  • die Übereinstimmung der Absorptionswellenlänge mit dem spektralen Bandpassfilter der Kamera (substanzabhängig)
  • die Windgeschwindigkeit
  • die Gleichmäßigkeit des Hintergrundes
  • die Temperaturdifferenz zwischen dem austretenden Gas und dem Strahlungshintergund
  • Störemissionen wie Wasserdampf und Abgase
  • die Fähigkeit des Bedieners

Durch das ITEMA-Trainingsprogramm - welches ca. 100 Personen bislang absolviert haben - werden die Bediener anwendungsspezifisch in Kundenanlagen geschult und in kurzer Zeit in die Lage versetzt, eine fachgerechte Gasleckortung mit einer FLIR-Gaskamera durchzuführen.

Die FLIR Gaskameras können das Livebild in 2 Modi ausgeben:

  • SPEKTRAL GEFILTERTES INFRAROTBILD: sieht aus wie normales Infrarotbild, zeigt aber nur in seltenen Fällen (bei großem Temperaturkontrast zwischen austretendem Gas und dem Hintergrund) die Gasleckage deutlich
  • HSM - HIGH SENSITIVITY MODUS: durch den in der Kamera integrierten Subtraktionsmodus werden bewegte Bildinhalte (idealerweise die Gaswolke) deutlicher herausgestellt. Das Bild sieht dadurch aber etwas "flackeriger" aus. Dies ist der Standarddetektionsmodus, da hier auch keine permanente Nachjustierung der Temperaturniveaus im Bild notwendig ist.

Die Dokumentation der Leckagen erfolgt üblicherweise mit Videos, da die Gasleckagen in einem Standbild oft nicht zu erkennen sind.