Vorteile der Temperaturmessung mit Infrarot-Thermometern
Die berührungslose Temperaturmessung durch den Empfang von Infrarotstrahlen, die vom zu messenden Objekt abgestrahlt werden, bietet viele Vorteile. Auf diese Weise können auch schwer zugängliche oder bewegte Objekte problemlos gemessen werden, beispielsweise Materialien mit schlechten Wärmeübertragungseigenschaften oder geringer Wärmekapazität. Die sehr kurze Ansprechzeit des Infrarot-Thermometers ermöglicht eine schnelle und effiziente Regelung der Schleife. Thermometer haben keine Verschleißteile, daher fallen keine laufenden Kosten wie bei Thermometern an. Insbesondere bei kleinen zu messenden Objekten, beispielsweise bei der Kontaktmessung, kommt es aufgrund der Wärmeleitfähigkeit des Objekts zu großen Messfehlern. Hier kann das Thermometer problemlos eingesetzt werden, auch bei aggressiven Chemikalien oder empfindlichen Oberflächen, etwa auf Lack-, Papier- und Kunststoffschienen. Durch die Fernsteuerungsmessung kann der Gefahrenbereich ferngehalten werden, sodass der Bediener nicht gefährdet wird.
Der prinzipielle Aufbau eines Infrarot-Thermometers
Die vom Messobjekt empfangenen Infrarotstrahlen werden durch die Linse und den Filter auf den Detektor fokussiert. Der Detektor erzeugt durch Integration der Strahlungsdichte des Messobjekts ein der Temperatur proportionales Strom- oder Spannungssignal. In den anschließend angeschlossenen elektrischen Komponenten wird das Temperatursignal linearisiert, der Emissionsgradbereich korrigiert und in ein Standardausgangssignal umgewandelt.
Grundsätzlich gibt es zwei Arten von tragbaren Thermometern und stationären Thermometern. Daher werden bei der Auswahl eines geeigneten Infrarot-Thermometers für verschiedene Messpunkte folgende Eigenschaften im Vordergrund stehen:
1. Zieler
Der Kollimator hat diesen Effekt, und der vom Thermometer angezeigte Messblock oder Messpunkt ist sichtbar, und der Kollimator kann häufig für großflächige Messobjekte verwendet werden. Für kleine Objekte und große Messentfernungen empfehlen sich Visiere mit Instrumententafelskalen oder Laserpointer in Form lichtdurchlässiger Linsen.
2. Objektiv
Die Linse bestimmt den Messpunkt des Pyrometers. Für großflächige Objekte reicht in der Regel ein Pyrometer mit fester Brennweite aus. Wenn der Messabstand jedoch weit vom Fokuspunkt entfernt ist, ist das Bild am Rand des Messpunkts unklar. Aus diesem Grund ist es besser, ein Zoomobjektiv zu verwenden. Innerhalb des vorgegebenen Zoombereichs kann das Thermometer den Messabstand anpassen. Das neueste Thermometer verfügt über eine zoombare Wechsellinse. Die Nahlinse und die Fernlinse können ohne Kalibrierung erneut überprüft werden. ersetzen.
3. Sensoren, also Spektralempfänger
Die Temperatur ist umgekehrt proportional zur Wellenlänge. Bei niedrigen Objekttemperaturen eignen sich Sensoren, die im langwelligen Spektralbereich empfindlich sind (Heißfilmsensoren oder pyroelektrische Sensoren), bei hohen Temperaturen werden kurzwellig empfindliche Sensoren aus Germanium, Silizium, Indium-Gallium etc. eingesetzt Fotoelektrische Sensoren.
Berücksichtigen Sie bei der Auswahl der spektralen Empfindlichkeit auch die Absorptionsbanden für Wasserstoff und Kohlendioxid. In einem bestimmten Wellenlängenbereich, dem sogenannten „atmosphärischen Fenster“, sind H2 und CO2 für Infrarotstrahlen nahezu transparent, daher muss die Lichtempfindlichkeit des Thermometers in diesem Bereich liegen, um den Einfluss atmosphärischer Konzentrationsänderungen bei der Messung auszuschließen B. dünne Folien oder Gläser, muss zudem berücksichtigt werden, dass diese Materialien innerhalb einer bestimmten Wellenlänge nur schwer durchdringbar sind. Um den Messfehler durch das Hintergrundlicht zu vermeiden, verwenden Sie einen geeigneten Sensor, der nur die Oberflächentemperatur empfängt. Metalle haben diese physikalische Eigenschaft und der Emissionsgrad nimmt mit abnehmender Wellenlänge zu. Erfahrungsgemäß wählt man zur Messung der Temperatur von Metallen im Allgemeinen * Kurze Messwellenlänge.
