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Thermografie in der Theorie und Praxis (INTERNET: www.irPOD.net / e-MAIL: [email protected] ) © Bernd Schindel 2007

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Merkmale:

Kontaktthermometrie

(berührend)

Strahlungsthermometrie

(berührungslos)

Nachteile: Vorteile:

1. Bei kleinen Messobjekten besteht ein

wesentlicher Einfluss auf die Messung, die

Temperatur wird verändert. Wenn das

Messobjekt zu klein ist, kann der Fühler nicht

mehr angebracht werden.

1. Berührungslose Messungen haben keinen

Einfluss auf das Messobjekt. Es können auch

kleinste Strukturen gemessen werden.

2. Bewegte oder rotierende Teile können nicht

oder nur schwer gemessen werden.

2. Bewegte oder rotierende Teile können leicht

gemessen werden.

3. Die langsame Ansprechzeit der Fühler erlaubt

keine dynamischen Temperaturvorgänge.

3. Dynamische Messungen wegen schneller

Ansprechzeit der Detektoren möglich.

4. Viele Fühler zum Erfassen einer Fläche

notwendig.

4. Problemlose Messung von Flächen und

Linien.

5. Bei mehreren Messpunkten viele Fühler

notwendig und sehr zeitaufwendig

5. Mehrere Messpunkte können mit einer

Kamera erfasst werden.

6. Temperaturwert wird als Zahlenwert oder

Kurve dargestellt.

6. Temperaturen und Temperaturverteilungen

werden als Farbbild dargestellt und lassen somit

eine schnelle Aussage nach dem Motto "ein Bild

sagt mehr als tausend Worte" zu.

Vorteile: Nachteile:

1. Im eingebetteten Zustand können auch

Innentemperaturen erfasst werden.

1. Es werden nur Oberflächen-Temperaturen

gemessen.

2. Messgenauigkeit ist relativ einfach zu

erreichen.

2. Für eine hohe Genauigkeit der

Absoluttemperatur, muss mit besonderer

Vorsicht hinsichtlich des Emissionsfaktors

gemessen werden.

Bei vielen Prozessen wie z.B. in der Eisen-, Papier-, Kunststoffindustrie, usw. kommt meist erschwerend

hinzu, dass die Temperaturen mehr oder minder weit entfernt vom Messobjekt - also ohne thermischen

Kontakt mit der Messstelle - erfasst werden müssen. Bewegte oder rotierende Teile, hohe Spannungen,

strömende Flüssigkeiten, Gase und plastische Stoffe lassen zumeist am Ort der zu messenden

Temperatur gar keinen thermischen Kontakt eines Messfühlers zu. Solche Probleme lassen sich ohne den

Einsatz von Infrarotgeräten wie z.B. Pyrometer, Thermografiegeräte nicht lösen.

STRAHLUNG - DEFINITION

Jeder Körper, dessen Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunktes liegt, d.h. -273°C oder auch 0°K,

strahlt Energie in Form elektromagnetischer Strahlung ab. Diese Tatsache geht bis auf die Quantentheorie

zurück, d.h. durch die magnetische Wechselwirkung der inneren Ladungsenergien zwischen Atomkern und

Elektronen werden Eigenschwingungen im Raumgitter erzeugt, die als elektromagnetische Strahlung

emittiert werden. Bei -273°C tritt keinerlei elektromagnetische Strahlung mehr auf und dieser Punkt wird

deshalb als absoluter Nullpunkt definiert. Die Infrarotstrahlung ist ein Teil des gesamten

elektromagnetischen Spektrums (Tabelle 1). Da nach Planck die Intensität der Strahlung speziell im IR-

Bereich als ein verbindliches Maß für die absolute Temperatur des strahlenden Objektes gilt, wird für die

berührungslose Temperaturmessung nur dieser Bereich genutzt. Grundlage für die Definition der

strahlungsphysikalischen Größen ist das radiometrische Grundgesetz nach DIN 5031 (Tabelle 2).

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