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Wie man hervorragende Ergebnisse mit einem Infrarot-Thermometer erzielt

1. Mai 2020 | Temperatur

Fünf Möglichkeiten, effektiver zu messen

Maße der Punktdurchmesser eines Infrarot-Thermometers der Serie Fluke 63 an drei Stellen.

Mit Infrarot (IR) Thermometern können Temperaturen von Objekten schnell, aus der Entfernung und berührungslos gemessen werden. Sie sind so nützlich und bedienungsfreundlich, dass es sogar Spaß macht, sie zu benutzen. Die Geräte erfüllen sowohl in der Küche als auch in Fabrikanlagen ihre Aufgabe. Infrarot-Thermometer werden häufig verwendet, um überhitzte Geräte und elektronische Schaltkreise zu finden, sie haben jedoch auch eine Vielzahl von anderen Anwendungen.

Bei der Verwendung muss man jedoch aufpassen, denn es gibt Situationen, bei denen die Anwendung von Infrarot-Thermometern Messwerte anzeigen, die ungenau oder schlichtweg falsch sind. Glücklicherweise kann man diese Fehlerquellen einfach vermeiden oder umgehen.

Konventioneller Gebrauch für Infrarot-Thermometer in der Industrie

  • Ermitteln von fehlerhaften Verbindungen in hochenergetischen Stromkreisen
  • Aufspüren von überlasteten Leistungsschaltern
  • Identifizieren von Sicherungen, die nahe ihrer maximal zulässigen Strombelastung arbeiten
  • Ermitteln von Problemen in elektrischen Schaltanlagen
  • Überwachen und Messen von Lagertemperaturen in großen Motoren und anderen drehenden Maschinen
  • Aufspüren überhitzter Bereiche in Elektronikvorrichtungen
  • Identifizieren von Lecks in versiegelten Gefäßen
  • Fehlersuche in Kondensatabscheidern
  • Aufspüren von fehlerhafter Isolierung in Rohrleitungen und anderen isolierten Prozessen
  • Erfassen von Temperaturmesswerten

Messen Sie mehr als Sie gedacht hatten?

Alle Infrarot-Thermometer verfügen über ein Abstand-zu-Messfleck-Verhältnis (D:S), das den Durchmesser des gemessenen Bereichs im Vergleich zur Zielentfernung angibt. Zum Beispiel: Hat Ihr Thermometer ein Verhältnis von Abstand zu Messfleck von 12:1, dann misst es einen Bereich mit einem Durchmesser von ca. 2,5 cm bei einer Zieldistanz von etwa 30 cm. Wenn Sie nun versuchen, das Thermometer zum Messen eines Bereichs von 5 cm bei einem Abstand von nur 1 m zu messen, erhalten Sie kein genaues Ergebnis, da das Thermometer auch die Temperatur außerhalb des Bereichs ermittelt, den sie messen wollen.

Das Verhältnis von Abstand zu Messfleck variiert stark (von etwa 1:1 bei den kostengünstigsten Thermometern bis ca. 60:1 bei den Geräten der Spitzenklasse) und unterscheiden sich geringfügig bei der Distanz; stellen Sie also sicher, dass Sie das Etikett auf Ihrem Gerät oder den entsprechenden Abschnitt in Ihrem Benutzerhandbuch gelesen haben.

Vom Laser in die Irre geführt?

Die meisten mobilen Infrarot-Thermometer verfügen über Laserpointer, die die ungefähre Mitte des Messbereichs anzeigen. Man muss wissen, dass es sich beim Leser nur um einen Pointer handelt, der nicht für die eigentliche Temperaturmessung verwendet wird. Eine andere gängige Fehlannahme ist die, dass das Thermometer den Bereich misst, der vom Laserstrahl erleuchtet wird. Der Messfleck ist stets größer.

Verwirrung durch reflektierende Objekte?

Infrarot-Thermometer verfügen bei der Messung der meisten Objekte über eine hohe Genauigkeit, aber helle oder reflektierende Oberflächen können problematisch sein. Sie müssen besondere Vorsicht bei der Temperaturmessung von glänzenden Metallobjekten walten lassen, aber selbst Reflexionen von glänzenden Farboberflächen können die Genauigkeit beeinträchtigen. Die Verwendung von nicht-reflektierendem Klebeband (wie zum Beispiel Isolierband) auf glänzenden Oberflächen oder der Auftrag eines matten Farbanstrichs hilft Ihnen, ihr Ziel genauer zu messen.

Messungen auf nicht-reflektierendem Klebeband oder matten Farbanstrichen können Fehler bei der Messung von glänzenden Oberflächen vermeiden.

Dies kommt dadurch, dass nicht alle Materialien bei gleicher Temperatur die gleiche Menge an Infrarotenergie abgeben. Generell geben die meisten Materialien mehr Infrarotenergie ab, als glänzende Metalloberflächen – Sie haben einen höheren Emissionsgrad. (Der Emissionsgrad wird als Zahl zwischen 0 und 1 wiedergegeben, wobei 0 für keine Emissionen und 1 für vollständige Emission steht). Reflektierende Oberflächen haben einen geringeren Emissionsgrad als matte Oberflächen. Verwitterte oder oxidierte Metalle haben einen höheren Emissionsgrad als polierte, glänzende Metalle.

Wenn Sie regelmäßig Temperaturmesswerte bei Objekten mit geringem Emissionsgrad ermitteln müssen, dann könnten Sie über die Anschaffung eines IR-Thermometers nachdenken, das Variationen des Emissionsgrads kompensiert. Mit dem Infrarot-Thermometer Fluke 561 können Sie zum Beispiel den Emissionsgrad auf „High“ (zur Messung der meisten Oberflächen wie Holz, Farbe, Gummi, Putz oder Zement), „Medium“ (z. B. für oxidierte Metalle oder Granit), oder „Low“ (für glänzende Metalle) einstellen.

Verschleierte Optik?

Ein anderer Faktor, der die Genauigkeit des Infrarot-Thermometers beeinflusst, ist der Standort, an dem gemessen wird. Wenn sich zum Beispiel Dampf oder Staub zwischen dem Zielbereich und dem Thermometer befindet, kann ein Teil der IR-Energie abgeleitet werden, bevor sie das Thermometer erreicht. Auch kann eine schmutzige oder verkratzte Linse des IR-Thermometers die Fähigkeit einschränken, die IR-Energie zu „sehen“, die für die Messung benötigt wird. Außerdem kann eine beschlagene Linse, nachdem z. B. das Thermometer von einem kalten in einen warmen Bereich gelangt, die Messgenauigkeit beeinflussen.

Temperaturschock?

Zum Schluss möchte ich noch empfehlen, dass sich das IR-Thermometer etwa 20 Minuten lang der Umgebungstemperatur anpassen sollte, wenn es von einem wesentlich wärmeren oder kälteren Lagerbereich in die Messumgebung gebracht wird.

Berührungslose Infrarot-Thermometer sind eine hervorragende Kombination aus Geschwindigkeit, Bequemlichkeit und Genauigkeit, aber nur, wenn sie korrekt verwendet werden.

Optimale Vorgehensweise:

  • Machen Sie sich mit dem Verhältnis von Abstand zu Messfleck Ihres IR-Thermometers vertraut und halten Sie einen Messabstand zu Ihrem Ziel kurz genug, damit Ihr Thermometer auch nur den von Ihnen gewünschten Bereich misst.
  • Finden (und kompensieren) Sie glänzende Objekte mit einem niedrigen Emissionswert.
  • Bedenken Sie, das Dampf oder Staub die Genauigkeit Ihres IR-Thermometers beeinflussen können.
  • Schützen Sie die Linse Ihres Thermometers vor Schmutz und Kratzern.
  • Geben Sie dem Thermometer genug Zeit zum Akklimatisieren, um ihre Messergebnisse genau zu halten.

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