DE102019007035B4 - Use of a marker device - Google Patents

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Abstract

Verwendung einer Markervorrichtung zur Erfassung von Verformungen und Bewegungen im hochdynamischen Bereich mittels einer Infrarotkamera, wobei die Markervorrichtung zumindest eine Grundplatte (3) aus einem wärmeleitenden Material mit einer Vorder- und mit einer Rückseite (3a, 3b) sowie zumindest ein thermoelektrisches Element (5) mit einer Vorder- und mit einer Rückseite (5a, 5b) aufweist, welches auf der Grundplatte (3) angeordnet ist, wobei das thermoelektrische Element (5) und die Grundplatte (3) mittels einer Schicht aus Wärmeleitpaste (6a) miteinander verbunden sind und wobei die Oberfläche der Grundplatte (3) um den Faktor 1.5 bis 4 größer ist als die Oberfläche des thermoelektrischen Elements (5).Use of a marker device for detecting deformations and movements in the highly dynamic range by means of an infrared camera, the marker device having at least one base plate (3) made of a heat-conducting material with a front and a back (3a, 3b) and at least one thermoelectric element (5) having a front side and a back side (5a, 5b), which is arranged on the base plate (3), the thermoelectric element (5) and the base plate (3) being connected to one another by means of a layer of thermally conductive paste (6a) and the surface of the base plate (3) being 1.5 to 4 times larger than the surface of the thermoelectric element (5).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer Markervorrichtung, mittels derer Verformungen und Bewegungen im hochdynamischen Bereich erfasst werden können, wie sie etwa in Prüfständen auftreten, auf denen Detonationen von Sprengladungen simuliert werden, indem beispielsweise eine Blastwelle mit Druckluftflaschen erzeugt wird. Die dabei entstehenden Belastungen auf das Prüfobjekt sollen vermessen werden.The present invention relates to the use of a marker device by means of which deformations and movements in the highly dynamic range can be detected, such as occur in test benches on which detonations of explosive charges are simulated, for example by generating a blast wave with compressed air bottles. The resulting loads on the test object are to be measured.

Bisher war in diesem Kontext allein ausschlaggebend, welche Druckverläufe am Prüfobjekt auftreten. High-Speed. Videoaufnahmen dienten ausschließlich dokumentarischen Zwecken. Durch die gestiegenen Anforderungen und der mit ihnen neu eingeführten optischen Messtechnik ist es notwendig geworden, die Verformungen während des Versuches genau zu erfassen.So far, the only decisive factor in this context was which pressure curves occurred on the test object. high speed. Video recordings were for documentary purposes only. Due to the increased requirements and the newly introduced optical measuring technology, it has become necessary to record the deformations precisely during the test.

Bei Erprobungen in entsprechenden Luftstoßwellensimulatoren entsteht durch die Expansion der Druckluft Wasserdampf, der eine optische Vermessung der Verformungen via High-Speed Videokameras im Bereich des sichtbaren Lichtes stark erschwert oder gar unmöglich macht. Dies ist nicht nur auf Versuche in Prüfständen beschränkt, sondern betrifft auch Detonationsversuche im Freifeld, bei denen aufgewirbelter Schmutz und Rauchgase die Sicht erschweren.During tests in corresponding air shock wave simulators, the expansion of the compressed air produces water vapor, which makes optical measurement of the deformations using high-speed video cameras in the visible light range very difficult or even impossible. This is not only limited to tests in test stands, but also applies to detonation tests in the open air, in which dirt and smoke gases thrown up make it difficult to see.

Zurzeit werden optische Markierungspunkte (sogenannte Dummymarkierungen) an den Prüfkörpern angebracht und mittels High-Speed Videokameras, d.h. mit einer Geschwindigkeit von ca. 60.000 Bildern pro Sekunde, aufgezeichnet. Danach selektiert ein Sachbearbeiter in Handarbeit verwertbare Bilder mit entsprechender Zeitinformation und vermisst die Bewegung. Weiterhin ist es üblich, an Prüfobjekten handelsübliche Kochfelder als Infrarotstrahler anzubringen und mit Infrarotkameras aufzuzeichnen. Diese können in einem speziellen Programm von einem Sachbearbeiter „getrackt“ werden.Optical markers (so-called dummy markers) are currently being attached to the test specimens and recorded using high-speed video cameras, i.e. at a speed of around 60,000 frames per second. Then a clerk manually selects usable images with the corresponding time information and measures the movement. Furthermore, it is common to attach commercially available hobs as infrared radiators to test objects and to record them with infrared cameras. These can be "tracked" in a special program by a clerk.

Durch die Verarbeitung von Hand entsteht jedoch ein erheblicher zeitlicher Aufwand.However, processing by hand takes a considerable amount of time.

Zudem ist diese Methode ausgesprochen ungenau, da die Messpunkte selten gut genug erkannt werden können, um eine fehlerfreie Detektion garantieren zu können. Die Montage der Kochfelder kann außerdem nur durch ausgebildete Elektriker durchgeführt werden, da diese mit Haushaltsspannung betrieben werden und somit ein erhebliches Unfallpotential darstellen. Zudem muss sichergestellt werden, dass die Spannungsversorgung bis kurz vor dem Versuch gegeben ist. Weiterhin bilden Kochfelder im Infrarot-Bereich keine „scharfen Kanten“, sodass eine automatische Detektion mittels eines Computerprogramms zwar möglich, aber ungenau ist.In addition, this method is extremely inaccurate, since the measuring points can rarely be recognized well enough to guarantee error-free detection. In addition, the hobs can only be installed by trained electricians, as they are operated with household voltage and therefore represent a considerable accident potential. In addition, it must be ensured that the power supply is available until shortly before the experiment. Furthermore, hobs do not have any "sharp edges" in the infrared range, so that automatic detection using a computer program is possible, but imprecise.

Die Druckschrift CN 208298251 U zeigt eine Kalibriervorrichtung zur Kalibrierung von Kamerasystemen, welche eine Infrarotkamera aufweisen. Die Vorrichtung weist dabei einen Körper auf, auf welchem mindestens eine Grundplatte montiert ist, welche ein wärmeerzeugendes Element aufnehmen kann. Die Grundplatte hält das wärmeerzeugende Element und begrenzt die emittierte infrarote Strahlung durch eine Öffnung, sodass eine zu kalibrierende Infrarotkamera diese Strahlung erkennen kann.The pamphlet CN 208298251 U shows a calibration device for calibrating camera systems which have an infrared camera. The device has a body on which at least one base plate is mounted, which can accommodate a heat-generating element. The base plate holds the heat-generating element and limits the emitted infrared radiation with an opening so that an infrared camera to be calibrated can detect this radiation.

In der Druckschrift US 2009/0201376 A1 wird eine Kalibriervorrichtung für Infrarotkameras und/oder optische Kameras offenbart. Die Vorrichtung ist dergestalt, dass mittels quadratischer Metallplatten ein Schachbrettmuster dargestellt wird, wobei entweder die weißen Metallplatten durch ein Peltierelement erhitzt und die schwarzen Platten durch das Peltierelement gekühlt werden oder umgekehrt. Dabei wird eine weitere Metallplatte als Halter verwendet.In the pamphlet U.S. 2009/0201376 A1 a calibration device for infrared cameras and/or optical cameras is disclosed. The device is such that a checkerboard pattern is represented by means of square metal plates, with either the white metal plates being heated by a Peltier element and the black plates being cooled by the Peltier element, or vice versa. Another metal plate is used as a holder.

Weiterhin werden Peltier-Elemente im Zusammenhang mit der Kühlung von Objekten, beispielsweise von elektrischen Bauteilen, verwendet. So beschreibt etwa die DE 21 2012 000 110 U1 ein Kühlmodul mit einem eingebauten Peltier-Element für den Wärmeübergang von einem Block aus elektrischen Zellen (z.B. für Autos mit Elektro- oder Hybridantrieb) weg von diesem oder zu diesem hin.Furthermore, Peltier elements are used in connection with the cooling of objects, for example electrical components. So describes about the DE 21 2012 000 110 U1 a cooling module with a built-in Peltier element for the transfer of heat from or to a block of electric cells (e.g. for electric or hybrid cars).

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Sichtbarmachung von Verformungen an Prüfobjekten dergestalt zu verbessern, dass diese auch automatisch, d.h. mittels , einer entsprechenden Kamera und ggf. einem entsprechenden Auswertungsprogramm, zuverlässig detektiert werden können.It is therefore the object of the present invention to improve the visualization of deformations on test objects in such a way that they can also be reliably detected automatically, i.e. by means of a corresponding camera and, if necessary, a corresponding evaluation program.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung einer Markervorrichtung welche zumindest eine Grundplatte aus einem wärmeleitenden Material mit einer Vorder- und mit einer Rückseite aufweist sowie zumindest ein thermoelektrisches Element mit einer Vorder- und mit einer Rückseite, welches auf der Grundplatte angeordnet ist, wobei das thermoelektrische Element und die Grundplatte mittels einer Schicht aus Wärmeleitpaste miteinander verbunden sind und wobei die Oberfläche der Grundplatte um den Faktor 1.5 bis 4 grösser ist als die Oberfläche des thermoelektrischen Elements.This object is achieved according to the invention by using a marker device which has at least one base plate made of a heat-conducting material with a front and a rear side and at least one thermoelectric element with a front and a rear side, which is arranged on the base plate, the thermoelectric element and the base plate are connected to one another by means of a layer of thermally conductive paste and the surface of the base plate is larger by a factor of 1.5 to 4 than the surface of the thermoelectric element.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung der Markervorrichtung kann insbesondere auch eine Verformung von Prüfobjekten unter Einwirkung von Blastbelastung sichtbar gemacht werden, die normalerweise in Nebel oder Staub verschwindet.By using the marker device according to the invention, in particular, a deformation of test objects under the influence of of blast loading, which normally disappears in fog or dust.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das thermoelektrische Element in Form eines Peltier-Elements ausgebildet, welches ein konstantes Temperatur-Delta zwischen seiner Vorder- und seiner Rückseite in einem Bereich zwischen 70 und 80 Kelvin bereitstellen kann. Die Peltier-Elemente haben die Eigenschaft, dass durch das Anlegen einer Spannung von ca. 24 Volt eine Seite abkühlt, während sich die andere Seite erwärmt, so dass das vorerwähnte Temperatur-Delta erreicht werden kann, aufgrund dessen ein optisches Vermessen mit einer Erfassungssoftware möglich wird. Die sichtbar gemachten Verformungen können jetzt auch zuverlässig mit numerischen Modellen abgeglichen werden. Das Temperatur-Delta ist unabhängig von der Temperatur des Prüfobjekts und ermöglicht scharfe Seitenränder. Das Temperatur-Delta kann von den eingesetzten Infrarotkameras besser erkannt werden und ermöglicht eine genauere, computergestützte Verfolgung der Punkte (bevorzugt wird das Prüfobjekt durch das Peltier-Element gekühlt und die Wärme nach Außen abgegeben - allerdings kann grundsätzlich das Peltier-Element auch in umgekehrter Richtung wirken). Weiterhin kann auf den Einsatz von Haushalts- bzw. Hochspannung am Prüfobjekt verzichtet werden, da die Peltier-Elemente ca. 24 V Betriebsspannung besitzen und etwa mit einer Batterie betrieben werden können. Dadurch sinkt die Verletzungsgefahr durch eventuell beschädigte elektrische Leitungen nach einem Versuch. Insofern kann auch auf speziell ausgebildete Elektriker verzichtet werden. Eine Versorgung während des Versuchs ist somit ebenfalls gewährleistet.In a preferred embodiment of the present invention, the thermoelectric element is designed in the form of a Peltier element, which can provide a constant temperature delta between its front and its rear in a range between 70 and 80 Kelvin. The Peltier elements have the property that when a voltage of approx. 24 volts is applied, one side cools down while the other side heats up, so that the aforementioned temperature delta can be reached, which makes optical measurement with detection software possible becomes. The deformations made visible can now also be reliably compared with numerical models. The temperature delta is independent of the temperature of the test object and enables sharp side edges. The temperature delta can be better recognized by the infrared cameras used and enables a more precise, computer-aided tracking of the points (the test object is preferably cooled by the Peltier element and the heat is emitted to the outside - however, the Peltier element can also be used in the opposite direction works). Furthermore, the use of household or high voltage on the test object can be dispensed with, since the Peltier elements have an operating voltage of approx. 24 V and can be operated with a battery, for example. This reduces the risk of injury from possibly damaged electrical lines after an attempt. In this respect, specially trained electricians can also be dispensed with. A supply during the experiment is thus also guaranteed.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf der Vorderseite des thermoelektrischen Elements eine Deckplatte aus einem wärmeleitenden Material angeordnet, welche vorzugsweise mittels einer weiteren Schicht aus Wärmeleitpaste mit dem thermoelektrischen Element verbunden ist. Durch das Einleiten der Wärme in die Deckplatte können noch schärfere Seitenränder erzeugt werden, als wenn die Wärme von dem Peltier-Element direkt nach außen abgegeben wird. Darüber hinaus wirkt die Deckplatte auch als Schutz für das Peltier- Element.In a preferred embodiment of the present invention, a cover plate made of a thermally conductive material is arranged on the front side of the thermoelectric element, which is preferably connected to the thermoelectric element by means of a further layer of thermally conductive paste. By introducing the heat into the cover plate, even sharper side edges can be produced than if the heat is emitted directly from the Peltier element to the outside. In addition, the cover plate also acts as a protection for the Peltier element.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zumindest die Schicht aus Wärmeleitpaste, welche das thermoelektrische Element und die Grundplatte verbindet, eine ununterbrochene Schicht. Hierdurch kann ein besonders effektiver Wärmeübergang erreicht werden. Auch die Schicht aus Wärmeleitpaste, welche das thermoelektrische Element und die Deckplatte verbindet, ist bevorzugt als ununterbrochene Schicht ausgebildet.In another preferred embodiment of the present invention, at least the layer of thermal paste connecting the thermoelectric element and the base plate is a continuous layer. A particularly effective heat transfer can be achieved in this way. The layer of thermally conductive paste that connects the thermoelectric element and the cover plate is preferably designed as a continuous layer.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die zumindest eine Grundplatte aus wärmeleitenden Material zumindest eine Montageöffnung, beispielsweise für Kabelbinder, auf. Durch die erleichterte Anbringung und das relativ geringe Gewicht wird die Struktur des Prüfobjekts weniger stark beeinflusst, als es etwa bei Heizplatten der Fall wäre.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die zumindest eine Grundplatte und die Deckplatte aus einem Metall, wie beispielsweise aus Aluminium oder Kupfer, gebildet. Diese Materialien eignen sich für den vorgesehenen Einsatzzweck besonders gut.In a further preferred embodiment of the present invention, the at least one base plate made of heat-conducting material has at least one installation opening, for example for cable ties. Due to the easier attachment and the relatively low weight, the structure of the test object is less affected than would be the case with heating plates, for example.
In a further preferred embodiment of the present invention, the at least one base plate and the cover plate are formed from a metal, such as aluminum or copper. These materials are particularly suitable for the intended purpose.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Oberfläche der Grundplatte um den Faktor 2 bis 3 größer als die Oberfläche des thermoelektrischen Elements. In diesem Bereich kann die Genauigkeit der Erfassung nochmals gesteigert werden. Das thermoelektrische bzw. Peltier-Element weist im Übrigen regelmäßig eine Dicke von 3 bis 5 mm auf und die Grundplatte eine Dicke von ungefähr 5 mm.In a further preferred embodiment of the present invention, the surface area of the base plate is larger by a factor of 2 to 3 than the surface area of the thermoelectric element. In this area, the accuracy of the detection can be increased again. The thermoelectric or Peltier element usually has a thickness of 3 to 5 mm and the base plate has a thickness of approximately 5 mm.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Deckplatte mit der Grundplatte verschraubt und mit dem thermoelektrischen Element verspannt. Auf diese Weise ergibt sich ein besonders robuster Verbund.In a further preferred embodiment of the present invention, the cover plate is screwed to the base plate and clamped to the thermoelectric element. This results in a particularly robust composite.

Insgesamt wird mit Hilfe der vorliegenden Erfindung eine deutlich bessere Erkennung der Markierungspunkte - sowohl durch den Auswerter als auch durch die Software - erreicht. Dadurch kann der benötigte Zeitansatz erheblich reduziert werden. Weiterhin wird, aufgrund des niedrigeren Eigengewichts der Markervorrichtung, ein geringerer Einfluss auf das Testobjekt und somit auf die Messungen ausgeübt. Ein weiterer Vorteil gegenüber den eingangs erwähnten Heizplatten besteht außerdem in einer verringerten Brandgefahr im Falle eines Losreißens der Markervorrichtung.Overall, with the help of the present invention, a significantly better recognition of the marking points is achieved—both by the evaluator and by the software. This can significantly reduce the time required. Furthermore, due to the lower intrinsic weight of the marker device, there is less influence on the test object and thus on the measurements. A further advantage over the heating plates mentioned at the outset is the reduced risk of fire if the marker device were torn loose.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen werden zum Zwecke der besseren Anschaulichkeit zwei beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustriert.

  • Die 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Markervorrichtung.
  • Die 2 zeigt eine Seitenansicht der Markervorrichtung gemäß 1.
  • Die 3 zeigt eine Detailansicht des Aufbaus der Markervorrichtung gemäß 1 und 2.
  • Die 4 zeigt eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Markervorrichtung.
  • Die 5 zeigt eine Seitenansicht der Markervorrichtung gemäß 4.
  • Die 6 zeigt eine Detailansicht des Aufbaus der Markervorrichtung gemäß 4 und 5.
For the sake of better clarity, two exemplary embodiments of the present invention are illustrated with reference to the accompanying drawings.
  • The 1 shows a plan view of a first embodiment of the marker device.
  • The 2 shows a side view of the marker device according to FIG 1 .
  • The 3 shows a detailed view of the structure of the marker device according to FIG 1 and 2 .
  • The 4 shows a plan view of a second embodiment of the marker device.
  • The 5 shows a side view of the marker device according to FIG 4 .
  • The 6 shows a detailed view of the structure of the marker device according to FIG 4 and 5 .

In der 1 wird eine erste Ausführungsform der Markervorrichtüng 1 in einer Draufsicht veranschaulicht. Man erkennt die vorzugsweise quadratische Grundplatte 3, auf deren Vorderseite 3a das vorzugsweise ebenfalls quadratische thermoelektrische bzw. Peltier-Element 5 angeordnet ist. Die Grundplatte 3 weist an ihren Ecken jeweils eine Montageöffnung 2 auf. Durch die Montageöffnungen 2 können beispielsweise Kabelbinder hindurchgeführt werden, um die Markervorrichtung 1 an einem Prüfobjekt zu befestigen. Die Montageöffnungen 2 weisen einen Durchmesser von ungefähr 8 mm auf. Anderweitige Befestigungsmittel, wie Schrauben, Stecker, Clips etc. und entsprechend modifizierte Montageöffnungen sind aber ebenfalls denkbar. An das Peltier-Element 5 sind elektrische Leitungen 4a, 4b angeschlossen, wobei etwa die Leitung 4a zum Pluspol einer Energiequelle (z.B. einer Batterie) führt und die Leitung 4b zum Minuspol der Energiequelle. Das Peltier-Element 5 ist bevorzugt mittig auf der Grundplatte 3 angeordnet. Es hat sich herausgestellt, dass wenn die Oberfläche der Grundplatte 3 um den Faktor 1.5 bis 4, noch bevorzugter um den Faktor 2 bis 3, grösser ist als die Oberfläche des Peltier-Elements 5, eine optimale Wirkungsweise erzielt werden kann. Die Grundplatte ist bevorzugt in Form eines Aluminiumblechs mit einer Dicke von 5 mm ausgebildet.In the 1 a first embodiment of the marker device 1 is illustrated in a plan view. The preferably square base plate 3 can be seen, on the front side 3a of which the preferably likewise square thermoelectric or Peltier element 5 is arranged. The base plate 3 has a mounting opening 2 at each of its corners. For example, cable ties can be passed through the mounting openings 2 in order to attach the marker device 1 to a test object. The mounting openings 2 have a diameter of approximately 8 mm. However, other fastening means such as screws, plugs, clips etc. and correspondingly modified assembly openings are also conceivable. Electrical lines 4a, 4b are connected to the Peltier element 5, with line 4a leading to the positive pole of an energy source (eg a battery) and line 4b to the negative pole of the energy source. The Peltier element 5 is preferably arranged centrally on the base plate 3 . It has been found that if the surface of the base plate 3 is larger by a factor of 1.5 to 4, more preferably by a factor of 2 to 3, than the surface of the Peltier element 5, an optimal mode of operation can be achieved. The base plate is preferably in the form of an aluminum sheet with a thickness of 5 mm.

In der Seitenansicht der ersten Ausführungsform der Markervorrichtung 1 gemäß 2 erkennt man, dass die Grundplatte 3 und das Peltier-Element 5 im Wesentlichen die gleiche Dicke aufweisen und durch eine Schicht 6a, vorzugsweise aus einer klebenden Wärmeleitpaste, miteinander verbunden sind. In der Detailansicht gemäß 3 wird der Schichtaufbau der erfindungsgemäßen Markervorrichtung nochmals veranschaulicht. Die Schicht 6a aus klebender Wärmeleitpaste verbindet die Vorderseite 3a der Grundplatte 3 mit der Rückseite 5b des Peltier-Elements 5. Sie ist. bevorzugt ununterbrochen ausgebildet (und dünner als das Peltier-Element 5 und die Grundplatte 3), damit ein optimaler Wärmeübergang gewährleistet werden kann. Insofern wird in der Regel auch auf die Verwendung von zusätzlichen Nieten o.ä. zur Verbindung des Peltier-Elements 5 mit der Grundplatte 3 abgesehen. In der Praxis liegt die Markervorrichtung 1 bevorzugt mit der Rückseite 3b der Grundplatte 3 an dem Prüfobjekt an und die Vorderseite 5a des Peltier-Elements zeigt weg von dem Prüfkörper (hier nicht dargestellt). Erwärmt sich die der Probekörper, heizt sich die Vorderseite 5a des Peltier-Elements 5 zusätzlich auf.In the side view of the first embodiment of the marker device 1 according to 2 it can be seen that the base plate 3 and the Peltier element 5 have essentially the same thickness and are connected to one another by a layer 6a, preferably made of an adhesive thermally conductive paste. In the detail view according to 3 the layer structure of the marker device according to the invention is illustrated again. The layer 6a of adhesive thermal paste connects the front side 3a of the base plate 3 with the back side 5b of the Peltier element 5. It is. preferably formed continuously (and thinner than the Peltier element 5 and the base plate 3), so that an optimal heat transfer can be guaranteed. In this respect, the use of additional rivets or the like to connect the Peltier element 5 to the base plate 3 is generally avoided. In practice, the marker device 1 is preferably in contact with the test object with the rear side 3b of the base plate 3 and the front side 5a of the Peltier element points away from the test body (not shown here). If the test specimen heats up, the front side 5a of the Peltier element 5 also heats up.

In der 4 wird eine zweite Ausführungsform der Markervorrichtung 1 in einer Draufsicht veranschaulicht. Man erkennt wiederum die vorzugsweise quadratische Grundplatte 3 mit den Montageöffnungen 2 in den Ecken sowie eine Deckplatte 7, welche auf dem (hier nicht sichtbaren) Peltier-Element 5 angeordnet ist. Außerdem erkennt man die elektrischen Leitungen 4a, 4b, welche an das Peltier-Element 5 angeschlossen sind, wobei etwa die Leitung 4a zum Pluspol einer Energiequelle (z.B. einer Batterie) führt und die Leitung 4b zum Minuspol der Energiequelle.In the 4 a second embodiment of the marker device 1 is illustrated in a plan view. Again, the preferably square base plate 3 with the mounting openings 2 in the corners and a cover plate 7, which is arranged on the Peltier element 5 (not visible here), can be seen. You can also see the electrical lines 4a, 4b, which are connected to the Peltier element 5, with the line 4a leading to the positive pole of an energy source (eg a battery) and the line 4b to the negative pole of the energy source.

In der Seitenansicht der zweiten Ausführungsform der Markervorrichtung 1 gemäß 5 erkennt man, dass zwischen der Deckplatte 7 und der Grundplatte 3 das Peltier-Element 5 angeordnet ist. Zwischen der Deckplatte 7 und dem Peltier-Element 5 ist eine weitere Schicht 6b aus klebender Wärmeleitpaste angeordnet. Diese ist vorzugsweise ebenfalls ununterbrochen ausgebildet, wie die zwischen der Grundplatte 3 und dem Peltier-Element 5 angeordnete Schicht 6a aus klebender Wärmeleitpaste. Die Deckplatte 7 steht in der Regel zwischen 5 mm und 20 mm, vorzugsweise 10 mm, über die Seitenränder des Peltier-Elements 5 hervor und ist mittels der Schrauben 8 mit der Grundplatte 3 verbunden. Auf diese Weise erfolgt auch eine Verspannung mit dem Peltier-Element 5, was einerseits zu einem festen Verbund führt als auch zu einem weiter optimierten Wärmeübergang.In the side view of the second embodiment of the marker device 1 according to 5 one can see that the Peltier element 5 is arranged between the cover plate 7 and the base plate 3 . A further layer 6b of adhesive heat-conducting paste is arranged between the cover plate 7 and the Peltier element 5. This is preferably also designed to be uninterrupted, like the layer 6a of adhesive heat-conducting paste arranged between the base plate 3 and the Peltier element 5. The cover plate 7 usually protrudes between 5 mm and 20 mm, preferably 10 mm, beyond the side edges of the Peltier element 5 and is connected to the base plate 3 by means of the screws 8 . In this way, there is also tension with the Peltier element 5, which on the one hand leads to a firm bond and to a further optimized heat transfer.

In der Detailansicht gemäß 6 werden der Aufbau der zweiten Ausführungsform , der Markervorrichtung 1 sowie die Verschraubung von der Deckplatte 7 mit der Grundplatte 3 nochmals veranschaulicht. Die Rückseite 7b der Deckplatte 7 ist über die Schicht 6b aus klebender Wärmeleitpaste mit der Vorderseite 5a des Peltier-Elements 5 verbunden und die Rückseite 5b des Peltier-Elements 5 ist über die Schicht 6a aus klebender Wärmeleitpaste mit der Vorderseite 3a der Grundplatte 3 verbunden. Die Dicke der Deckplatte 7 entspricht im Wesentlichen der Dicke der Grundplatte 3; sie kann aber auch etwas kleiner gewählt werden (d.h. in einem Bereich von etwa 3 bis 5 mm). Die Deckplatte umfasst Montageöffnungen 11 für die Schrauben 8, wobei zwischen Schraubenkopf 8a und Deckplattenvorderseite 7a eine Unterlegscheibe 9 angeordnet ist. Die Unterlegscheibe 9 ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gebildet, d.h. sie besitzt keine oder nur eine geringfügige Wärmeleitfähigkeit. Der Schaft 8b der Schraube 8 weist insofern vorzugsweise auch einen kleineren Durchmesser auf als die Montageöffnung 11 der Deckplatte 7 und ist lediglich im Bereich seines vorderen Endes mit der Grundplatte 3 verschraubt. Zwischen der Deckplatte 7 und der Grundplatte 3 ergibt sich regelmäßig ein Freiraum 10, welcher mit Silikon ausgefüllt werden kann.In the detail view according to 6 the structure of the second embodiment, the marker device 1 and the screwing of the cover plate 7 to the base plate 3 are illustrated again. The rear 7b of the cover plate 7 is connected to the front 5a of the Peltier element 5 via the layer 6b of adhesive thermal paste and the rear 5b of the Peltier element 5 is connected to the front 3a of the base plate 3 via the layer 6a of adhesive thermal paste. The thickness of the cover plate 7 essentially corresponds to the thickness of the base plate 3; however, it can also be selected to be somewhat smaller (ie in a range of approximately 3 to 5 mm). The cover plate includes mounting openings 11 for the screws 8, with a washer 9 being arranged between the screw head 8a and the front side 7a of the cover plate. The washer 9 is preferably formed from a plastic material, ie it has little or no thermal conductivity. The shank 8b of the screw 8 preferably also has a smaller diameter than the mounting opening 11 of the cover plate 7 and is only screwed to the base plate 3 in the area of its front end. Between the top plate 7 and the base plate 3 there is regularly a free space 10 which can be filled with silicone.

BezugszeichenlisteReference List

11
Markervorrichtungmarker device
22
Montageöffnungen (in Grundplatte)Mounting holes (in base plate)
33
Grundplattebase plate
3a3a
Vorderseitefront
3b3b
Rückseiteback
4a4a
elektrische Leitung (Pluspol)electrical line (positive pole)
4b4b
elektrische Leitung (Minuspol)electrical line (negative pole)
55
thermoelektrisches bzw. Peltier-Elementthermoelectric or Peltier element
5a5a
Vorderseitefront
5b5b
Rückseiteback
6a6a
Schicht aus Wärmeleitpaste (zwischen Grundplatte und Peltier-Element)Layer of thermal paste (between base plate and Peltier element)
6b6b
Schicht aus Wärmeleitpaste (zwischen Deckplatte und Peltier-Element)Layer of thermal paste (between top plate and Peltier element)
77
Deckplattecover plate
7a7a
Vorderseitefront
7b7b
Rückseiteback
88th
Schraubenscrews
99
Unterlegscheibenwashers
1010
Freiraumfree space
1111
Montageöffnungen (in Deckplatte)Mounting holes (in cover plate)

Claims (9)

Verwendung einer Markervorrichtung zur Erfassung von Verformungen und Bewegungen im hochdynamischen Bereich mittels einer Infrarotkamera, wobei die Markervorrichtung zumindest eine Grundplatte (3) aus einem wärmeleitenden Material mit einer Vorder- und mit einer Rückseite (3a, 3b) sowie zumindest ein thermoelektrisches Element (5) mit einer Vorder- und mit einer Rückseite (5a, 5b) aufweist, welches auf der Grundplatte (3) angeordnet ist, wobei das thermoelektrische Element (5) und die Grundplatte (3) mittels einer Schicht aus Wärmeleitpaste (6a) miteinander verbunden sind und wobei die Oberfläche der Grundplatte (3) um den Faktor 1.5 bis 4 größer ist als die Oberfläche des thermoelektrischen Elements (5).Use of a marker device for detecting deformations and movements in the highly dynamic range by means of an infrared camera, the marker device having at least one base plate (3) made of a heat-conducting material with a front and a back (3a, 3b) and at least one thermoelectric element (5) having a front side and a back side (5a, 5b), which is arranged on the base plate (3), the thermoelectric element (5) and the base plate (3) being connected to one another by means of a layer of thermally conductive paste (6a) and the surface of the base plate (3) being 1.5 to 4 times larger than the surface of the thermoelectric element (5). Verwendung einer Markervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Vorderseite (5a) des thermoelektrischen Elements (5) eine Deckplatte (7) aus einem wärmeleitenden Material angeordnet ist, welche vorzugsweise mittels einer weiteren Schicht aus Wärmeleitpaste (6b) mit dem thermoelektrischen Element (5) verbunden ist.Use of a marker device according to claim 1 , characterized in that on the front side (5a) of the thermoelectric element (5) there is a cover plate (7) made of a thermally conductive material, which is preferably connected to the thermoelectric element (5) by means of a further layer of thermally conductive paste (6b). Verwendung einer Markervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Schicht aus Wärmeleitpaste (6a), welche das thermoelektrische Element (5) und die Grundplatte (3) verbindet, eine ununterbrochene Schicht ist.Use of a marker device according to claim 1 or 2 , characterized in that at least the layer of thermally conductive paste (6a) connecting the thermoelectric element (5) and the base plate (3) is a continuous layer. Verwendung einer Markervorrichtung gemäß einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Grundplatte (3) zumindest eine Montageöffnung (2) aufweist.Use of a marker device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one base plate (3) has at least one assembly opening (2). Verwendung einer Markervorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Grundplatte (3) aus Aluminium oder Kupfer gebildet ist.Use of a marker device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one base plate (3) is made of aluminum or copper. Verwendung einer Markervorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (7) aus Aluminium oder Kupfer gebildet ist.Use of a marker device according to one of the preceding claims, characterized in that the cover plate (7) is made of aluminum or copper. Verwendung einer Markervorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoelektrische Element (5) ein Peltier-Element ist, welches vorzugsweise ein konstantes Temperatur-Delta zwischen seiner Vorder- und seiner Rückseite (5a, 5b) in einem Bereich zwischen 70 und 80 Kelvin bereitstellen kann.Use of a marker device according to one of the preceding claims, characterized in that the thermoelectric element (5) is a Peltier element, which preferably has a constant temperature delta between its front and its rear side (5a, 5b) in a range between 70 and 80 Kelvin can provide. Verwendung einer Markervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Grundplatte (3) um den Faktor 2 bis 3 größer ist als die Oberfläche des thermoelektrischen Elements (5).Use of a marker device according to claim 1 , characterized in that the surface of the base plate (3) is larger by a factor of 2 to 3 than the surface of the thermoelectric element (5). Verwendung einer Markervorrichtung gemäß einem der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (7) mit der Grundplatte (3) verschraubt und mit dem thermoelektrischen Element (5) verspannt ist.Use of a marker device according to one of the preceding claims, characterized in that the cover plate (7) is screwed to the base plate (3) and clamped to the thermoelectric element (5).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090201376A1 (en) 2006-08-17 2009-08-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Apparatus for Calibrating an Optical Camera and/or an Infrared Camera
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090201376A1 (en) 2006-08-17 2009-08-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Apparatus for Calibrating an Optical Camera and/or an Infrared Camera
DE212012000110U1 (en) 2011-06-27 2014-02-07 Impact Clean Power Technology S.A. Thermally stabilized module comprising electrical cells
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