Infrarot-Thermometer (IR-Thermometer) sind nützlich für die Temperaturmessung in einem breiten Messbereich von industriellen und klinischen Umgebungen. Diese berührungslosen Temperaturmessgeräte eignen sich besonders für Objekte, die zerbrechlich sind und deren Annäherung gefährlich ist, oder wenn andere Arten von Thermometern nicht praktikabel sind.
Infrarot-Thermometer nutzen das Prinzip der Infrarotstrahlung, um die Oberflächentemperatur von Objekten ohne physischen Kontakt zu bestimmen. Um besser zu verstehen, wie IR-Thermometer funktionieren, wollen wir uns zunächst mit der Infrarotstrahlung befassen.
Infrarotstrahlung
In jedem Objekt, das sich nicht auf dem Absoluten Null befindet, bewegen sich Atome. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung steht in direktem Zusammenhang mit der Temperatur des Objekts. Je höher die Temperatur, desto schneller bewegen sich die Moleküle. Diese sich bewegenden Moleküle geben Energie in Form von Infrarotstrahlung ab.
Die Wellenlänge dieser Strahlung ist länger als die des sichtbaren Lichts. Daher können wir sie mit bloßem Auge nicht sehen. Die Strahlung kann jedoch in das sichtbare Spektrum springen, wenn das Objekt zu heiß wird. Ein heißes Metall, das rot oder manchmal sogar weiß glüht, ist eines der Beispiele dafür.
Auch wenn wir Infrarotstrahlung nicht sehen können, können wir sie dennoch in Form von Wärme wahrnehmen. Die Wärme, die wir von Sonnenlicht, einem Heizkörper oder einem Feuer spüren, sind alles Beispiele für Infrarotstrahlung. Es ist diese Wärme, die Infrarot-Thermometer erfassen, um die Temperatur von Objekten zu messen.
Funktionsweise von Infrarot-Thermometern
Ähnlich wie sichtbares Licht kann auch Infrarotlicht fokussiert, reflektiert oder absorbiert werden. Infrarot-Thermometer verwenden eine Linse, um das vom Objekt ausgestrahlte Infrarotlicht auf einen Detektor zu fokussieren, der als Thermosäule bezeichnet wird.
Die Thermosäule ist nichts anderes als eine Reihe von Thermoelementen, die in Reihe oder parallel geschaltet sind. Wenn die Infrarotstrahlung auf die Oberfläche der Thermosäule trifft, wird sie absorbiert und in Wärme umgewandelt. Die Ausgangsspannung wird proportional zur einfallenden Infrarotenergie erzeugt. Der Detektor verwendet diese Ausgangsspannung, um die Temperatur zu bestimmen, die auf dem Bildschirm angezeigt wird.
Dieser gesamte Vorgang mag kompliziert klingen, aber das Infrarot-Thermometer benötigt nur wenige Sekunden, um die Temperatur zu erfassen und in der gewünschten Einheit anzuzeigen.
Faktoren, die bei der Auswahl eines IR-Thermometers zu berücksichtigen sind
Genauigkeit
Der wichtigste Aspekt eines jeden Thermometers ist seine Genauigkeit. Bei Infrarot-Thermometern hängt die Genauigkeit vom Verhältnis zwischen Entfernung und Messpunkt (D/S-Verhältnis) ab. Dieses Verhältnis gibt die maximale Entfernung an, aus der das Thermometer eine bestimmte Oberfläche messen kann. Wenn Sie beispielsweise die Oberflächentemperatur einer Fläche von 4 Zoll mit einem IR-Thermometer mit einem D/S-Verhältnis von 8:1 messen möchten, beträgt die maximale Entfernung, aus der Sie die Temperatur genau erfassen können, 32 Zoll (8:1 x 4). Das bedeutet, dass Sie mit größeren Verhältnissen die Temperatur aus größerer Entfernung messen können. Allerdings vergrößert sich mit zunehmender Entfernung auch die Oberfläche.
Emissionsgrad
Der Emissionsgrad gibt an, wie viel Infrarotenergie ein Thermometer gleichzeitig abgeben kann. IR-Thermometer mit einem Emissionsgrad nahe 1,00 können mehr Materialien messen als solche mit einem niedrigeren Emissionsgrad. Wählen Sie ein Thermometer mit einstellbarem Emissionsgrad, um die abgegebene Infrarotenergie anzupassen und die vom zu messenden Material reflektierte Energie auszugleichen.
Messbereich
Der Messbereich eines Infrarot-Thermometers beeinflusst die Arbeiten, die Sie damit ausführen können. Möglicherweise möchten Sie ein IR-Thermometer mit einem großen Messbereich erwerben, um verschiedene Prozesse mit unterschiedlichen Temperaturen aufzuzeichnen. Im Gegensatz dazu ist ein Infrarot-Thermometer mit einem engen Messbereich besser geeignet, wenn höhere Auflösungen erforderlich sind, um eine ordnungsgemäße Temperaturregelung eines bestimmten Prozesses zu gewährleisten.
Messgeschwindigkeit oder Ansprechzeit
Die Messgeschwindigkeit ist die Zeit, die das Thermometer benötigt, um nach dem Start des Messvorgangs einen genauen Messwert zu liefern. Dieser Faktor ist entscheidend, wenn die Temperatur eines sich bewegenden Objekts gemessen wird oder wenn sich Objekte schnell erwärmen.
Design
Industrielle IR-Thermometer müssen robust konstruiert sein. Thermometer ohne Linse und mit Fresnel-Linse sind aufgrund ihrer Polymerstruktur langlebig und sicher. Robuste Thermometer mit Glimmerlinse benötigen hingegen ein widerstandsfähigeres Gehäuse und eine Tragetasche, um ein Zerbrechen der Linse zu verhindern.
Hintergrundbeleuchtetes Display
Ein hintergrundbeleuchteter Bildschirm erleichtert das Ablesen des Thermometers auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen.
Garantie
Eine Garantie ist bei Thermometern ein Muss, da sie empfindlich sind oder sogar defekt sein können. Thermometer ohne Linse und Fresnel-Thermometer sind günstiger als Thermometer mit Glimmerlinse, die eine ziemlich hohe Investition darstellen können. Wenn Sie ein teures Thermometer kaufen, sollten Sie sich für ein Modell mit Herstellergarantie entscheiden.
Infrarot-Thermometer sind unverzichtbar, um die Temperatur einer Oberfläche zu messen, die zu gefährlich und fast unmöglich zu erreichen ist. Dank ihres komplexen Innenlebens liefern diese Thermometer schnelle Ergebnisse und sind einfach zu bedienen. Bevor Sie sich jedoch für ein IR-Thermometer entscheiden, sollten Sie den Messbereich und Ihre Anwendungen genau bestimmen. Achten Sie außerdem darauf, das Gerät richtig und am richtigen Ort zu verwenden, um genaue Ergebnisse zu erhalten.
Was ist ein Tauchsieder? Arten von Tauchsieder-Heizelementen Was ist ein Tauchsieder?
Was ist ein industrieller Elektroheizkörper? Was ist ein Industrieheizgerät?