Ein Pyrometer ist im Kern ein Sensor/Detektor zur berührungslosen Temperaturmessung bzw. Ermittlung von Oberflächentemperaturen.
Produkte: Pyrometer
Pyrometer eignen sich für die berührungslose Temperaturmessung von metallischen und nicht-metallischen Oberflächen (wie z.B. Keramik) und werden typischerweise dann eingesetzt, wenn beispielsweise die Temperatur von sich bewegenden Objekten/Werkstücken überwacht werden soll und eine Messung durch Berührung (Kontaktmessung) nicht möglich ist. Ebenfalls haben Pyrometer in der Regel eine sehr schnelle Ansprechzeit (im Milli- oder Mikrosekundenbereich) und die Temperatur kann in nahezu Echtzeit an ein Regelsystem weitergegeben werden.
Über eine Optik wird die von der Oberfläche abgegebene Wärme- bzw. Infrarotstrahlung auf einen Detektor abgebildet und im Anschluss über in eine Temperatur umgerechnet. Die Umrechnung geschieht in der Regel mithilfe einer im Gerät hinterlegten Kalibrierkurve, welche werksseitig mit einem sogenannten Kalibrierstrahler (oder auch Schwarzstrahler genannt) ermittelt wurde. Diese Justage ist erforderlich, um unabhängig von Geräten die gleichen Messresultate zu erzielen.
Pyrometer der neusten Generation sind äusserst langzeitstabil. Hersteller empfehlen eine Überprüfung ca. alle 2 Jahre. Je nach Einsatzbedingungen und Standards (z.B. im Bereich Medizin) sind kürzere Intervalle wie z.B. alle 12 Monate möglich.
Der Emissionsgrad \epsilon ist eine einheitslose Grösse zwischen 0 und 1 (bzw. 0 und 100%) und gibt das Verhältnis der abgegebenen Strahlung eines Körpers im Vergleich zur abgegebenen Strahlung eines idealen schwarzen Strahlers mit derselben Temperatur an.
Für gängige Materialien und Spektralbereiche gibt es Tabellen mit meist empirisch ermittelten Emissionsgraden. Achten Sie bei der Verwendung von Tabellenwerte auf die zusätzlichen Angaben bzgl. Temperatur- und Spektral-Bereich.
Bei der Auswahl eines passenden Pyrometers ist darauf zu achten, dass der Emissionsgrad im Spektralbereich des Pyrometers und relevanten Temperaturbereichs möglichst hoch bzw. konstant ist. Messungen sind aber auch ohne die Kenntnis des genauen Emissionsgrades möglich, wenn keine Absoluttemperatur ermittelt werden muss. In vielen industriellen Anwendungen genügt es in der Regel, wenn die Prozesstemperatur (z.B. Löttemperatur) zunächst über Versuche ermittelt wird. Angenommen, die ideale Prozesstemperatur eines Lötprozesses sei dann erreicht, wenn das Pyrometer 600 °C anzeigt (dabei sei der im Gerät hinterlegte Emissionsgrad 1). Dann ist die angezeigte Temperatur zwar tendenziell zu tief, aber eine Regelung auf eben diese Temperatur von 600 °C kann mit einem Pyrometer beliebig oft und reproduzierbar angefahren werden.
Achten Sie bei der Dokumentation von Prozessparametern darauf, dass der Emissionsgrad ebenfalls festgehalten wird.
Ist dennoch eine Absoluttemperatur gefordert, können Emissionsgrade auch messtechnisch ermittelt werden.
Siehe auch Fehlerabschätzung
Ja, in gewissen Fällen ist dies möglich. Der Emissionsgrad wird durch die Oberflächenbeschaffenheit bestimmt. Misst man z.B. mit einem Pyrometer auf eloxiertes Aluminium (wobei die Eloxatschicht genau genommen kein Metall ist), so ist die Messung mit einem langwelligen Pyrometer möglich. Man kann sich dies zunutze machen, indem man beispielsweise hoch reflektives Metall am gewünschten Messpunkt mit einem Farbanstrich versieht und das Pyrometer auf eben diese Stelle richtet. Ist eine Applikation von Farbe aus prozesstechnischen Gründen nicht möglich, kann alternativ z.B. versucht werden in eine Bohrung zu messen, um eine Verstärkung des Messsignals zu erreichen.
Das zu messende Material bzw. die Oberfläche und die Prozesstemperatur bestimmen in der Regel, welche Pyrometer-Serie zu bevorzugen ist. Jedoch sind noch weitere Details wie z.B. Anforderungen an die “Messgeschwindigkeit”, Grösse und Bewegung des zu messenden Objektes, Messdistanz, allfällige Störstrahlung (z.B. bei Laser-Anwendungen), Prozessdämpfe / -Partikel und Umgebungstemperaturen bei der Pyrometerwahl zu berücksichtigen. Gerne unterstützen wir Sie bei der passenden Auswahl. Kontaktieren Sie uns gleich jetzt für eine Beratung.
Nein. Dieser Laser dient einzig und alleine der Ausrichtung und Indikation der Messfeldgrösse. Bei sogenannten Vario-Optiken oder wenn der Messabstand variiert wird, verändert sich die Messfeldgrösse und der Laserpunkt bzw. die Laserfläche zeigt an, wie gross in etwa das Messfeld ist und welche Form es hat (bei einem von 90 ° abweichenden Messwinkel).
Der Fokusabstand a gibt die Distanz zwischen Pyrometer und dem zu messenden Objekt an, bei dem das kleinst mögliche Messfeld erzeugt wird. Eine Messung ausserhalb ist möglich, das Messfeld ist aber in der Regel grösser.
Siehe auch Messfeld-Rechner zuunterst auf der Seite. Die für die Berechnung erforderlichen Grössen Apertur (D), Fokus (M) und Fokus-Abstand (a) des entsprechenden Pyrometer-Modells bzw. -Optik können dem dazugehörigen Datenblatt entnommen werden.
Standardmässig stehen Analogausgänge (0/4 … 20 mA)* sowie eine digitale Schnittstelle RS484/RS232* zur Verfügung. Optional sind Pyrometer mit PID-Regler, Profinet, Profibus oder Ethernet erhältlich.
*H3-/DIADEM-Pyrometer: nur RS485
*DIADEM-Pyrometer: Spannungsausgang 0 … 10 V
Darüber hinaus verfügen die Standard-Pyrometer in der Regel über digitale IOs