Temperaturmessung mit Infrarot-Handhelds

CAV CHEMIE-ANLAGEN + VERFAHREN 9/2008 nur bei konstanten atmosphärischen Be- dingungen, z.B. unter Schutzgas oder im Zuverlässig ohne Vakuum erfolgen. Die Spektralpyrometer reagieren nur auf einen engen Spektral- bereich empfindlich. Somit kann man ih- Brandblasen nen eine von der Temperatur unabhängige Wellenlänge zuordnen und es lassen sich hohe Genauigkeiten erreichen. Durch Wahl geeigneter Spektralbereiche ist auch eine Messung der Temperatur in der Tiefe eines Temperaturmessung mit Infrarot-Handhelds Objekts, z. B. bei Glas, Metall oder Kunst- Dipl.-Ing. Danica Aulbach stoff, möglich. Der Aufbau eines Band- strahlungspyrometers entspricht dem ei- nes Spektralpyrometers. Durch die Ver- Richtig angewendet sind Infrarot-Thermometer sehr gut geeignet, um schnell wendung anderer Filter und Detektoren und unkompliziert die Prozesstemperatur an schwer zugänglichen oder beweg- wird die Strahlung in einem breiteren Wel- lichen Teilen zu bestimmen. Überall dort, wo die Temperatur maßgeblich die Prozesssicherheit und Produktqualität beeinflusst, sollte ein portables Messgerät zur Hand sein. Die sogenannten Hand-Helds erlauben eine berührungslose Temperaturbestimmung in einem weiten Messbereich. Infrarot-Thermometer werden vor allem wert gespeichert werden kann. dort eingesetzt, wo Thermoelemente oder Unterschiedliche Emissionsgrade andere Thermometer der klassischen be- und Umgebungstemperaturen rührenden Temperaturmesstechnik nicht können an besonderen Einstell- verwendet werden können. Die Tempera- knöpfen berücksichtigt werden. tur wird berührungslos durch Messung der Zur Abgrenzung der spektralen Wärmestrahlung bestimmt. Die Thermo- Empfindlichkeiten werden Filter im Strah- Die Geräte der Serie meter lassen sich zum einen in ihrer Bau- lungsempfänger eingebaut. Es wird zwi- CTH71 erlauben genaue form und zum anderen in ihrer aufgebau- schen Gesamtstrahlungspyrometern, Spek- Temperaturmessungen ten Optik unterscheiden. Bei den Baufor- tralpyrometern, Bandstrahlungspyrome- innerhalb eines Mess- bereichs von -32 bis men wird zwischen portablen und statio- tern und Verhältnispyrometern unterschie- 760 °C nären IR-Thermometer unterschieden. Por- den. Gesamtstrahlungspyrometer nutzen table Geräte, die sogenannten IR-Hand- den gesamten energetisch wirksamen helds, werden mit Batterien betrieben. Es Spektralbereich. Damit detektieren sie 90 % lenlängenbereich gemessen (z. B. 8 bis gibt sie in pistolenähnlicher und kamera- der Strahlung, die ein Messobjekt aussen- 14 µm), dadurch wird mehr Intensität am ähnlicher Bauform. Um die Temperatur det und sind insbesondere für die Messung Detektor gewonnen und eine sehr gute problemlos ablesen zu können, ist eine Tas- von tiefen Temperaturen geeignet. Genaue Temperaturauflösung der Messwerte er- te am Griff angebracht, mit der der Mess- Messungen mit diesem Pyrometer können reicht. Verhältnispyrometer ermitteln ent- gegen den vorherigen Pyrometern die Temperatur aus dem Verhältnis zweier Sig- nale und werden häufig dann eingesetzt, wenn der Emissionsgrad nicht bekannt ist oder ermittelt werden kann. Die Verhält- nisbildung liefert ein vom Emissionsgrad unabhängiges Messergebnis. Robuste Messtechnik Die portablen Wika-Geräte der Serie CTH71 erlauben genaue Temperaturmes- sungen innerhalb eines weiten Mess- bereichs zwischen -32 und 760 °C. Sie zeichnen sich durch ihre robuste Ausfüh- rung und hohe Zuverlässigkeit aus. Alle Geräte besitzen eine Einzellaser-Visierein- richtung und können, je nach Modell, mit zusätzlichen Funktionen wie Min.-/Max.- Temperatur, Mittelwertbildung, Hi-/Lo- Alarm und Datenlogger ausgestattet sein. Tragbare Infrarot-Thermometer sind sehr gut geeignet, an kritischen Stellen schnell und unkompliziert die Prozess- Während einige Modelle für einfache temperatur zu bestimmen Messaufgaben auf kurze Distanz ausgelegt sind, erlauben die hochwertigen Ausfüh- rungen mit einer optischen Auflösung von 50:1 Messentfernungen von bis zu 8 m. Da der Emissionsgrad bei manchen Modellen einstellbar ist, lassen sich diese Geräte noch besser an die jeweilige Messaufgabe anpas- sen. Dabei werden Genauigkeiten von 1 K bzw. 0,5 % des Messwerts erreicht. Praktische Anwendung Bei jeder Messung steht das Messobjekt im Vordergrund und die Messaufgabe be- Die Auflösung eines IR-Thermometers ist definiert als das Verhältnis zwischen der Entfernung des Thermometers steht darin, die Temperatur möglichst zum Messobjekt und dem Messfleckdurchmesser exakt zu bestimmen. Im Idealfall nimmt ein Messobjekt die ganze einfallende Strahlung auf und wandelt diese komplett sener Strahlung 95 % Emission und 5 % dem Messfleckdurchmesser (E:M/D:S). Je in Wärmestrahlung um (idealer Strahler). Reflexion sind. Hinter jedem IR-Thermo- größer dieser Wert, desto besser ist die op- Leider spielen in der Realität noch weitere meter steckt eine Optik, die die von einem tische Auflösung und desto kleiner kann Kenngrößen eine Rolle, wie Transmission kreisförmigen Messfleck abgestrahlte das Messobjekt bei gegebener Entfernung und Reflexion.