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Funktionsprinzip der Infrarot-Temperaturmessung
Das Infrarot-Thermometer nutzt diese Gleichung, um die Temperatur eines Objekts zu
berechnen. Die einfallende Leistung wird durch den Infrarot-Sensor gemessen, der
Emissionsfaktor wird vom Anwender eingestellt und die Umgebungstemperatur
schließlich wird durch einen Sensor im Thermometer gemessen. Da nun alle Variablen
bekannt sind, kann das Thermometer anhand der
Stefan-Boltzmann-Gleichung
die
Temperatur berechnen und anzeigen.
Sichtfeld der Optik
Ein weiterer wichtiger Einflußfaktor für eine genaue Infrarot-Temperaturmessung ist die
Größe des Objekts und der Abstand zwischen Objekt und Thermometer. Alle optischen
Instrumente (wie Kamera, Mikroskop oder Infrarot-Thermometer) haben ein Sichtfeld,
innerhalb dessen sie alle Objekte “sehen”. Das Infrarot-Thermometer mißt die
abgestrahlte Energie aller Objekte, die innerhalb des Sichtfelds liegen. Daher muß bei
der Messung sichergestellt werden, daß die Entfernung zwischen Objekt und
Thermometer so gewählt ist, daß ausschließlich das Meßobjekt im Sichtfeld des
Thermometers liegt.
Abbildung A-1 verdeutlich diesen Zusammenhang. Die Objekte “X” und “Y” liegen
innerhalb des Sichtfelds. Die gemessene Temperatur liegt irgendwo zwischen den
tatsächlichen Temperaturen der beiden Objekte. Um die Temperatur von Objekt “X”
genau messen zu können, muß Objekt “Y” entfernt werden. Für eine genaue Messung
des Objekts “Y” hingegen müßte der Abstand zu “Y” so verkürzt werden, daß “Y” das
Sichtfeld des Thermometers vollständig ausfüllt. Alternativ könnte zur Messung von “Y”
ein Thermometer mit einem engeren Sichtfeld gewählt werden.
Abbildung A-1. Sichtfeld des IR-Thermometers am Beispiel eines OS530
Das Sichtfeld wird durch das Verhältnis von Entfernung zu Punktgröße bestimmt. Bei
einem Verhältnis von 1:10, wie beim HHM290, ergibt sich bei einem Abstand von 2 m
eine Größe des Meßflecks von 20 cm.
OBJEKT "Y"
OBJEKT "X"
SICHT-
FELD
PUNKT-
GRÖSSE
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