Quotienten-Pyrometer

Quotientenpyrometer (oder auch Verhältnis-, Zweifarben- oder 2-Kanal-Pyrometer) messen im Gegensatz zu Teilstrahlungspyrometern (oder auch 1-Kanal-Pyrometern) in zwei Spektralbereichen gleichzeitig und ermitteln die Temperatur durch Bilden des Strahlungsverhältnisses (Quotientenbildung). Bei diesem Verfahren ist es nicht notwendig, den Emissionsgrad des Messmaterials zu kennen. Er kürzt sich heraus, weil das Strahlungsverhältnis bei einer neutralen Schwächung der Infrarotstrahlung (durch Staub, Rauch…) immer konstant bleibt. Quotientenpyrometer sind stationär in den Serien Metis M3 und H3 sowie als Handgerät Capella C3 in zahlreichen Ausstattungsvarianten verfügbar:

Metis M3 / Metis H3

Capella C3

Metis M3/H3 Heavy-Duty

Kurzwellige Messungen an Metallen, Keramiken, Verbundwerkstoffen, Halbleitern, Wafern, Glasschmelze…

Das zu messende Material bestimmt weitestgehend, welcher Pyrometer-Spektralbereich ausgewählt werden sollte oder muss. Bei Metallmessungen ist dabei ein möglichst kurzwelliger Spektralbereich für eine genaue Messung von Vorteil. Der kurzwelligere Spektralbereich fängt aber erst bei etwas höheren Temperaturen an, so dass gegebenenfalls ein Modell mit dem langwelligeren Spektralbereich gewählt werden muss.

Messbereiche ab 600°C
ab 300°C

Spektralbereich 0,75 - 1,1 µm

Modell	Spektral- bereich λ	Messbereiche	Einstellzeit	Dist.verh. / kleinstes Messfeld Ø	Optik	Visier- einrich- tungen
Capella C311	0,75 – 1,1 µm	600–1400°C 750–1800°C 900–2500°C	< 1 ms	385:1 / 0,3 mm	Fok	LP, Dbv
Metis M311	0,75 – 1,1 µm	600–1400°C 650–1500°C 750–1800°C 900–2500°C 1000–3000°C 1100–3300°C	< 1 ms	377:1 / 0,8 mm	Fok, MFok, LFok	LP, Dbv, K
Metis H311	0,75 – 1,1 µm	600–1100°C 650–1300°C 750–1400°C 900–1800°C 1000–2000°C 1100–2200°C 1300–2500°C	< 80 µs	280:1 / 0,5 mm	Fok, LFok	LP, Dbv, K

F: Festobjektiv, Fok: Integriertes manuell fokussierbares Objektiv, LFok: Manuell fokussierbares Lichtleiterobjektiv, MFok: Motorfokus-Objektiv, LP: Laserpilotlicht, Dbv: Durchblickvisier K: Kameramodul

Spektralbereich 1,45 - 1,8 µm

Modell	Spektral- bereich λ	Messbereiche	Einstellzeit	Dist.verh. / kleinstes Messfeld Ø	Optik	Visier- einrich- tungen
Capella C322	1,45 - 1,8 µm	300–1000°C 350–1300°C 500–1800°C	< 1 ms	385:1 / 0,3 mm	Fok	LP, Dbv
Metis M322	1,45 - 1,8 µm	300–1000°C 350–1300°C 500–1800°C 800–3000°C 1000–3300°C	< 1 ms	377:1 / 0,8 mm	Fok, MFok, LFok	LP, Dbv, K
Metis H322	1,45 – 1,8 µm	350–800°C 550–1400°C 700–2300°C 1000–2500°C	< 80 µs	280:1 / 0,5 mm	Fok, LFok	LP, Dbv, K

Einsatzbereich / Vorteile

Verschmutzende Sichtscheiben oder Staub und Rauch lassen die Messung weitestgehend unbeeinflusst.
Es können Messobjekte gemessen werden, die kleiner als das Pyrometer-Messfeld sind.
Die kurzen Pyrometer-Wellenlängenbereiche eignen sich hervorragend zur Metallmessung.
Modellvarianten mit Lichtleiter können am Optikkopf in Umgebungstemperaturen bis zu 250°C ohne zusätzliche Kühlung eingesetzt werden.

Besonderheiten

Sehr schnelle Messwerterfassung:
Standardausführung mit unter 1 ms Einstellzeit,
High-Speed-Ausführung liefert das Messergebnis (die Einstellzeit) je nach Modell mit 40 bzw. 80 µs an die Ausgänge.
Umschaltbar in den 1-Kanal-Modus zur Verwendung als normales Teilstrahlungspyrometer.
Software mit Darstellung der Messtemperaturen beider Kanäle ermöglicht es zu erkennen, ob die Messung für das Messobjekt wellenlängenabhängig ist und durchgeführt werden kann, die Einstellung des Emissionsgradverhältnisses notwendig ist oder eine Messung nicht möglich ist.
Eine Überwachungsfunktion ermöglicht den Verschmutzungsgrad der Optik oder eines Sichtfensters zu erkennen bzw. Störungen (Staub…) im Strahlengang zu detektieren und bei Bedarf Alarm auszulösen.
Die Abschaltschwelle definiert einen Signalpegel, bei dem die Temperaturmessung abgeschaltet wird, weil keine sinnvolle Quotientenbildung mehr erfolgen kann (z.B. falls die Verschmutzung im Pyrometer-Sichtfeld zu stark ist).
Praxistipp: Die Abschaltschwelle sollte bei 10% liegen)

Zu beachten ist bei Quotientenpyrometern

Messobjekte, deren Emissionsgrad auf beiden Wellenlängen gleich ist, können ohne Emissiongradverhältniseinstellung gemessen werden.
Emissionsgradveränderungen müssen sich auf beiden Kanälen (Wellenlängen) gleich auswirken.
Bei Messobjekten, deren Emissionsgrad auf den beiden Wellenlängen unterschiedlich ist (z.B. blanke, nicht oxydierte Metalloberflächen) muss für eine genaue Temperaturmessung das Emissiongradverhältnis eingestellt werden.

pdf-Download Pyrometer-Produktübersicht: Geräteausführungen, innere Werte, Auswahlkriterien für das richtige Sensortherm-Pyrometer, Modell-Übersicht, Übersicht über die verfügbaren Spektralbereiche, Ausstattungsmerkmale, Zubehör, Software-Unterstützung, Qualitätskontrolle und Serviceangebot.