Messbedingungen

Die berührungslose Temperaturmessung kann mit Einfarbenpyrometern oder Quotientenpyrometern erfolgen.

Einfarbenpyrometer messen Infrarotstrahlung von Objekten in einem Spektralbereich, Quotientenpyrometer messen bei zwei unterschiedlichen Spektralbereichen gleichzeitig und bestimmen die Temperatur aus dem Verhältnis der beiden Strahlungsintensitäten. Bei Quotientenpyrometern ist es nicht notwendig, den Emissionsgrad des Messmaterials zu kennen, er kürzt sich bei der Verhältnisbildung heraus.

Folgende Messbedingungen sind zu beachten:

Einfarbenpyrometer

  • Das Messobjekt muss immer größer als das Pyrometer-Messfeld sein, da der Mittelwert der Strahlung über das Messfeld erfasst wird. Ist das Messobjekt kleiner ist als der Messfelddurchmesser, kommt es zu Messfehlern, da Hintergrundtemperaturen mit in die Messung eingehen.
  • Als Hilfe beim Ausrichten kann das Gerät auf maximale Temperatur ausgerichtet werden.
  • Das Sichtfeld des Pyrometers muss frei von Dämpfen, Rauch oder Staub sein. Diese führen zu einer Signalschwächung und damit zur Minderanzeige der Temperatur.
  • Messungen durch Fenster sind möglich, wenn dieses im Spektralbereich des Pyrometers über gleichbleibende Transmissionseigenschaften verfügen. Die Transmissionsverluste müssen in das Pyrometer eingetragen werden.

Quotientenpyrometer

  • Ist das Messobjekt kleiner als das Pyrometermessfeld, geht eine warme Hintergrundtemperatur mit in die Messung ein. Diese zeigt aber erst ab ca. 300°C Auswirkungen und darüber ist der Einfluss auch nur gering.
  • Ist das Messobjekt kleiner als der Messfelddurchmesser, stellt sich eine geringere Signalstärke ein. Bis 10% Signalstärke ist eine sichere Messung möglich, wird dieser Wert unterschritten, wird die Messung abgeschaltet und die Anzeige zeigt keinen Messwert mehr an.
  • Die Ausrichtung des Gerätes auf maximale Temperatur wie bei Einfarbenpyrometern funktioniert hier nicht, aber es kann das Gerät auf maximale Signalstärke ausgerichtet werden.
  • Sind die Emissionsgrade des Messmaterials bei den beiden Pyrometer-Messwellenlängen unterschiedlich (z.B. bei blanken nicht oxidierten Metalloberflächen), muss das Emissionsgradverhältnis des Messobjekts berücksichtigt und am Gerät eingegeben werden.
  • Ändert sich der Emissionsgrad aufgrund der Oberfläche oder abhängig von der Temperatur für die beiden Wellenlängen (auch z.B. bei einem Ölfilm auf der Objektivlinse), können sich große Abweichungen der Quotiententemperatur ergeben. Ein Quotienten-Pyrometer verhält sich bei wellenlängenabhängigen Signaländerungen um ein Mehrfaches empfindlicher als ein Einfarbenpyrometer, je größer die Differenz und je geringer der absolute Wert des Emissionsgrades ist.
  • Messungen durch verschmutzende Sichtscheiben oder Rauch- oder Staubbelastungen im Pyrometersichtfeld sind möglich, da das Strahlungsverhältnis dabei konstant bleibt. Voraussetzung: Die Signalschwächung verläuft homogen auf beiden Wellenlängenbereichen.
  • Bei Messungen durch Fenster ist das Fenstermaterial zu beachten. Sind die Transmissionseigenschaften nicht gleichmäßig (z.B. bei Quarzglas), so ist das entsprechende Emissionsgradverhältnis einzugeben.