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Die Schallfrequenz gibt an, wie viele vollständige Schwingungen eine Schallwelle pro Sekunde ausführt, und wird in Hertz (Hz) gemessen. Unterschiedliche Frequenzen beeinflussen neben der wahrgenommenen Tonhöhe auch Wellenlänge, Ausbreitung, Beugung, Dämpfung und die Empfindlichkeit des menschlichen Gehörs. Das Verständnis der Frequenz ist eine wichtige Grundlage für die Bewertung von Geräuschen, Schalldruckpegeln und akustischen Spektren.

Der Laser eines Infrarotthermometers erleichtert das Anvisieren des Messobjekts. Die Temperatur wird jedoch aus der Infrarotstrahlung eines bestimmten Oberflächenbereichs ermittelt. Mit zunehmendem Messabstand vergrößert sich dieser Bereich in der Regel. Dieser Beitrag erläutert den Unterschied zwischen Laserpunkt und tatsächlichem Messfleck, die Bedeutung des Dältnisses sowie die richtige Wahl von Messabstand und Zielgröße.

Ein Infrarotthermometer erfasst nicht ausschließlich die vom Messobjekt selbst abgegebene Wärmestrahlung. Bei reflektierenden Oberflächen können auch Maschinen, Wände, Wärmequellen und sogar der Bediener zur erfassten Strahlung beitragen. Dieser Artikel erläutert den Einfluss der Umgebungsstrahlung sowie geeignete Maßnahmen zur Kompensation und Fehlerreduzierung.

Die Messunsicherheit dient der quantitativen Bewertung der Verlässlichkeit eines Infrarot-Temperaturmesswerts und ist nicht mit der Genauigkeit des Messgeräts gleichzusetzen. Einflussgrößen sind unter anderem Geräteparameter, Emissionsgrad, reflektierte Hintergrundtemperatur, Messabstand, Zielgröße, Umgebungsbedingungen und Wiederholbarkeit. Ihre Bewertung ermöglicht eine realistische Einschätzung der Aussagekraft eines Messergebnisses.

Weist die Oberfläche eines Messobjekts gleichzeitig wärmere und kältere Bereiche auf, misst ein Infrarotthermometer nicht die Temperatur eines mathematisch definierten Punktes, sondern die Infrarotstrahlung innerhalb des gesamten Messflecks. Je stärker der Temperaturgradient und je größer der Messfleck, desto eher kann der angezeigte Wert von der tatsächlichen lokalen Oberflächentemperatur abweichen. Ein korrektes Verständnis von Temperaturgradienten hilft dabei, Messabstand, Messposition und Messbedingungen zu optimieren.

Infrarot-Thermometer bestimmen die Oberflächentemperatur anhand der vom Messobjekt abgegebenen Infrarotstrahlung. Befindet sich das Objekt noch im Aufheiz-, Abkühl- oder kontinuierlichen Wärmeaustauschprozess, kann sich seine Oberflächentemperatur fortlaufend verändern. Auch das Messgerät selbst benötigt nach einem Wechsel zwischen unterschiedlich temperierten Umgebungen gegebenenfalls Zeit zur thermischen Stabilisierung. Das Verständnis dieser Zusammenhänge hilft dabei, transiente und stabile Temperaturzustände korrekt zu unterscheiden.

Infrarot-Thermometer bestimmen die Oberflächentemperatur anhand der vom Messobjekt abgegebenen Infrarotstrahlung. Die Oberflächenrauheit kann den effektiven Emissionsgrad und das Reflexionsverhalten verändern. Besonders bei Metallen können polierte, geschliffene, gestrahlte, oxidierte oder beschichtete Oberflächen trotz gleicher tatsächlicher Temperatur unterschiedliche Messwerte erzeugen. Die Berücksichtigung des tatsächlichen Oberflächenzustands ist daher entscheidend für zuverlässige Messungen.

Ein Infrarot-Thermometer erfasst nicht ausschließlich die vom Messobjekt selbst ausgesandte Wärmestrahlung. Bei Oberflächen mit niedrigem Emissionsgrad kann ein erheblicher Anteil der Umgebungsstrahlung reflektiert und vom Messgerät erfasst werden. Dadurch kann die angezeigte Temperatur von der tatsächlichen Oberflächentemperatur abweichen.

Emissionsgrad, Reflexionsgrad und Transmissionsgrad beschreiben, wie ein Material mit Infrarotstrahlung wechselwirkt. Sie bestimmen, welcher Anteil der Strahlung vom Material selbst emittiert, aus der Umgebung reflektiert oder durch das Material übertragen wird. Bei infrarotundurchlässigen Materialien ist der Transmissionsgrad in der Regel nahezu null, sodass ein direkter Zusammenhang zwischen Emissions- und Reflexionsgrad besteht.

Ein Infrarotthermometer misst nicht nur den durch den Laser markierten Punkt, sondern erfasst Infrarotstrahlung aus einem definierten Messbereich. Mit zunehmendem Abstand wird der Messfleck in der Regel größer. Über das Dältnis lässt sich die Messfleckgröße bei unterschiedlichen Entfernungen abschätzen und beurteilen, ob das Messobjekt ausreichend groß ist.

Ein Infrarot-Thermometer misst nicht nur die Stelle, auf die der Laser zeigt, sondern erfasst Infrarotstrahlung aus einem definierten Oberflächenbereich. Das Sichtfeld (Field of View, FOV) bestimmt, wie groß dieser Messbereich bei unterschiedlichen Entfernungen ist. Das Verständnis von FOV, Dältnis, Zielgröße und Messabstand hilft dabei, Hintergrundflächen aus dem Messfeld auszuschließen und zuverlässigere Temperaturmessungen zu erzielen.

Der spektrale Ansprechbereich ist eine wichtige optische Kenngröße eines Infrarotthermometers. Er beschreibt den Wellenlängenbereich der Infrarotstrahlung, den das Gerät erfassen und zur Temperaturberechnung nutzen kann. Universelle Infrarotthermometer arbeiten häufig im Bereich von 8–14 μm. Für Hochtemperaturmetalle, Glas, Kunststofffolien und andere spezielle Anwendungen können dagegen andere Wellenlängen erforderlich sein.