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Auswahlkriterien für das richtige Sensortherm-Pyrometer

 

Messtemperatur

Grafik MesstemperaturDer Pyrometer-Messbereich wird entsprechend den benötigten Objekttemperaturen ausgewählt.

 

Material / Spektralbereich

Grafik Material / SpektralbereichDas zu messende Material bestimmt weitestgehend, welcher Pyrometer-Spektralbereich ausgewählt werden sollte. Bei Metallmessungen ist dabei ein möglichst kurzwelliger Spektralbereich für eine genaue Messung von Vorteil. Diese fangen technisch bedingt aber erst bei etwas höheren Messbereichen an, so dass gegebenenfalls ein Modell mit etwas langwelligerem Spektralbereich gewählt werden muss. Alle Geräte verfügen zum Ausgleich dieser Ungenauigkeiten über einen einstellbaren Emissionsgrad, mit dem sich diese Differenzen kompensieren lassen. Andere Materialien werden in der Regel mit speziell dafür ausgelegten Pyrometer-Spektralbereichen gemessen, die sich durch Materialanalyse als dafür geeignet herausgestellt haben. Der Anwendungsbereich ist bei den jeweiligen Pyrometermodellen erläutert, wir beraten Sie aber auch gerne.

 

Pyrometertyp

Grafik PyrometertypDie meisten Messobjekt-Temperaturen lassen sich mit Standard-1-Kanal-Pyrometern gut bestimmen. In einigen Fällen kann jedoch die Wahl eines Quotientenpyrometers (2-Kanal-Pyrometer)erforderlich sein, welches bei zwei Spektralbereichen gleichzeitig misst und die Temperatur durch Quotientenbildung ermittelt. Einsatz finden solche Geräte häufig bei Messungen durch verschmutzende Sichtscheiben oder auch bei Messobjekten, die kleiner als das Pyrometermessfeld sind. Für eine fehlerfreie Messung muss allerdings eine zunehmend verschmutzende Sichtscheibe bei den beiden Pyrometer-Spektralbereichen mit dem gleichen Absorptionsgrad verlaufen, sonst ergeben sich bei verschiedenen Messtemperaturen unterschiedlich starke Abweichungen.

 

Einstellzeit / Erfassungszeit

Grafik Einstellzeit / ErfassungszeitBei allen Sensortherm-Pyrometern wird die Einstellzeit t90 angegeben. Sie gibt an, nach welcher Zeit 90% vom Messwert an den Pyrometerausgängen zur Verfügung steht. Die kürzere Erfassungszeit spielt nur bei Verwendung eines Maximalwertspeichers eine Rolle, da dieser seine Berechnungen schneller vor der Signalausgabe anstellt. Je schneller die Einstellzeit eines Pyrometers, desto schneller kann ein Messwert ausgegeben werden. Dies ist besonders bei Teilen zu beachten, die sich schnell bewegen oder bei Verwendung eines Scanners oder wenn der Pyrometermesswert zur weiteren Anlagensteuerung verwendet werden soll.

 

Ausgänge

Grafik AusgängeJe nach Einsatzzweck werden unterschiedliche Ausgänge benötigt. Fast alle Geräte sind mit einem Standard-Analogausgang 0/4-20 mA (umschaltbar) und einer Digitalschnittstelle RS232 oder RS485 ausgestattet. Über Schnittstelle kann das Pyrometer fernparametriert werden oder die Messdatenauswertung oder ganze Anlagensteuerungen über ein PC-Programm oder eine SPS erfolgen. Die Datenübertragung bei RS232 ist nur über relativ kurze Distanzen möglich, über RS485 lassen sich störunanfällig sehr lange Übertragungsstrecken realisieren und es können mehrere Pyrometer in einem Bussystem an eine Schnittstelle angeschlossen werden. Einige Geräte können zusätzlich mit integriertem PID-Regler oder einer Profibus-Schnittstelle geliefert werden.

 

Umgebungstemperatur

Grafik UmgebunstemperaturDie Geräteinnentemperatur muss sich innerhalb der spezifizierten Grenzen bewegen, um Ungenauigkeiten oder Ausfälle zu vermeiden. Beim Einsatz außerhalb der Umgebungstemperatur muss das Pyrometer in ein entsprechendes Schutzgehäuseuse gebaut werden (Zubehör).

 

Objektiv / Optik

Die Optik bündelt die vom Messobjekt abgestrahlte Infrarotenergie auf den Detektor, sie wird nach der erforderlichen Messobjekt- bzw. Messfeldgröße und dem Messabstand ausgewählt. Im Fokuspunkt des Objektivs (Fokusabstand) ist der Messfelddurchmesser am kleinsten. Man kann aber auch bewusst im defokussierten Bereich messen, um die Durchschnittstemperatur einer größeren Messfläche zu ermitteln. Ist das Messobjekt kleiner als das Messfeld des Objektivs, so wird der kältere oder wärmere Rand mitgemessen und das Ergebnis entsprechend verfälscht (dieses Problem kann ggf. mit der Wahl eines Quotientenpyrometers gelöst werden). Das Distanzverhältnis gibt das Verhältnis von Messabstand zu Messfelddurchmesser an und gibt Aufschluss über die Güte des Objektivs. Je größer der Wert, desto kleinere Messfelder werden erreicht.

Die Linsen sind entsprechend dem zu messenden Infrarotbereich aus Spezialglas, CaF2 oder ZnS. Bei Messungen z.B. durch eine Vakuumscheibe muss ein Material mit vergleichbaren Transmissionseigenschaften auch an dieser Stelle vorhanden sein. Quotientenpyrometer sind mit speziell berechneten Linsen zum Ausgleich der Farbfehler bei den 2 Messwellenlängen ausgestattet.

 

Fokussierbare Objektive

Mit dem fokussierbaren Objektiv können Fokusabstände (kleinstmögliches Messfeld in einer bestimmten Entfernung) stufenlos innerhalb des kleinsten und größten angegebenen Wertes eingestellt werden.

 

Manuell fokussierbare Objektive

messen ausgezogen bei kurzen Messabständen und eingeschoben bzw. bei Lichtleiteroptiken zusammengeschoben bei langen Messabständen. Der kürzeste und längste Mess- bzw. Fokusabstand ist den Datenblättern zu entnehmen, je nach Modell sind Bereiche ab 83 mm bis 10 m möglich.

Bei Wahl des Motorfokus-Objektivs beim Metis M3 wird der Mess- bzw. Fokusabstand über die Geräte-Pfeiltasten eingestellt oder bei PC-Anschluss über Software SensorTools eingegeben.

Festobjektive

Festobjektive sind fest auf einen bestimmten Mess- bzw. Fokusabstand eingestellt. Festobjektive in der Baureihe Metis sind mit sehr kleinen Messfeldern mit einem Distanzverhältnis von bis zu 700:1 verfügbar, bei Serie Metis M3 bis zu 900:1.

Visiereinrichtung

Mit der Visiereinrichtung wird die Stelle des Messobjekts anvisiert, die gemessen werden soll:

Die Laser-Messfeldmarkierung zeigt einen roten Laserpunkt, der die Mitte des Messfeldes anzeigt. Im Fokuspunkt des Objektivs ist der Laserpunkt am kleinsten und schärfsten, so dass der Abstand beim kleinsten Messfelddurchmesser einfach ermittelt werden kann.

Das Durchblickvisier wird (seitenrichtig) direkt in das Objektiv eingespiegel, so dass man das Messobjekt visuell erfassen kann. Ein Zentrierkreis zeigt das Messfeld, der Messabstand ist gefunden, wenn das Objekt scharf dargestellt wird.

Pyrometer mit Farb-Kameramodul haben einen eigenen Videoausgang, über den ein Fernseher oder Monitor angeschlossen werden kann. Das Pyrometer wird über einen Zielkreis im Fernsehbild ausgerichtet und scharfgestellt.