Tool Fehlerabschätzung und mehr

Berechnung: Einfluss von Emissionsgradfehler auf die Temperatur in Abhängigkeit von Wellenlänge und Temperatur.

Fehlerabschätzung

Welchen Einfluss hat ein falsch eingestellter Emissionsgrad auf die Temperaturmessung? Ist der Einfluss konstant über die Temperatur? Misst man besser kurzwellig oder langwellig? Das Tool EpsErrorCalc beantwortet diese Fragen.

Wellenlängenbereiche

8 … 14 μm (z.B. MY84)
4.5 … 5.5 μm
2.0 … 2.6 μm (M323)
1.45 … 1.8 μm (M316 / H316)
1.65 … 2.1 μm (M318 / H318)
0.7 … 1.1 μm (M309)

Temperaturbereiche

-40 … 100 °C (233.15 … 373.15 K)
0 … 100 °C (273.15 … 373.15 K)
0 … 1000 °C (273.15 … 1273.15 K)
0 … 3000 °C (273.15 … 3273.15 K)

Weitere Einstellungen

Einheit


Stützstellen


Emissionsgradfehler

Emissionsgradfehler: Fehler bezieht sich auf realen Emissionsgrad ε=1 (bei 10% Fehler wird das Pyrometer auf ε=0.9 gesetzt, obwohl der Emissiongrad ε=1 wäre). Und daraus resultiert ein Fehler, welcher untenstehend auf der Y-Achse aufgetragen wird.

 

  Kurzbeschreibung: Zur exakten Temperaturmessung mittels berührungslosen Verfahren wie Pyrometrie oder Thermografie ist in der Regel der Emissionsgrad einer der wichtigsten Parameter. Falsch parametrierte Messgeräte können zu erheblichen Messfehlern führen. Das oben stehende Berechnungstool zeigt den aus einem falsch eingestellten Emissionsgrad resultierende (absolute) Temperaturfehler in Abhängigkeit von Objekttemperatur und Wellenlängenbereich. In der Literatur wird mit dieser Berechnung gezeigt, weshalb sich ein falsch eingestellter Emissionsgrad bei kurzwelliger Messung weniger stark auswirkt, als bei einer Messung mit einem langwelligen Spektralbereich.
     
  Berechungen: Zunächst wird die Strahlung berechnet, welche bei effektivem Emissionsgrad (ε=1) und gegebener Temperatur (x-Achse in Grafik) vorliegen würde. Der falsch eingestellte Emissionsgrad (ε < 1) setzt nun voraus, dass nur ein Teil der Strahlung den Temperatursensor erreicht. Der Quotient aus gemessener Strahlung und eingestelltem Emissionsgrad liefert die theoretische Schwarzkörperstrahlung (ε=1) und aus ihr wird die Objekttemperatur bestimmt. Die Differenz aus berechneter Objekttemperatur und realer Temperatur stellt in diesem Fall den absoluten Temperaturfehler dar.
Die Integration erfolgt numerisch (Simpson-Regel). Nullstellensuche erfolgt ebenfalls numerisch (Newton-Iteration).
     
  Hinweis: Die Fehlerberechnung ist von theoretischer Natur. Gewisse Konstellationen (Temperatur-/Spektralbereich) sind in der Realität nicht realisierbar. Bitte beachten Sie deshalb die Spezifikation(en) in den technischen Datenblättern.
   
  EpsErrorCalc Version 0.1 (Beta, Juni 2010), alle Berechnungen ohne Gewähr.
Dieses Tool wird zurzeit überarbeitet (Stand: September 2018).

Berechnung Messfeldgrösse

Apertur (D):  
Fokus (M):  
Abstand (a):  
Abstand (a1):  
M1:   bewegen Sie die orange Linie (M1) mit Ihrer Maus