Einleitung
● Bei vielen Infrarotthermometern ist während der Messung ein roter Laserpunkt sichtbar. Dadurch kann der Eindruck entstehen, dass die Temperatur mit dem Laser gemessen wird. Tatsächlich erfasst das Gerät die vom Ziel abgegebene Infrarotstrahlung. Der Laser dient hauptsächlich zur Zielerfassung und Positionierung.
● Da die Infrarot-Temperaturmessung berührungslos erfolgt, befindet sich das Gerät meist in einem gewissen Abstand zum Messobjekt. Ohne sichtbare Orientierungshilfe lässt sich nur schwer erkennen, auf welchen Bereich das Gerät tatsächlich ausgerichtet ist.
● Der Laserpunkt entspricht jedoch nicht automatisch dem tatsächlichen Messbereich. Für eine korrekte Beurteilung müssen zusätzlich das optische Sichtfeld, die Messfleckgröße und das D:S-Verhältnis berücksichtigt werden.
Das Wichtigste im Überblick
● Infrarotthermometer messen die Temperatur nicht mit dem Laser, sondern anhand der empfangenen Infrarotstrahlung.
● Der Laser erleichtert die visuelle Ausrichtung des Geräts auf den gewünschten Zielbereich.
● Der Laserpunkt ist in der Regel nur eine Zielmarkierung und stellt nicht die gesamte erfasste Messfläche dar.
● Mit zunehmender Messentfernung wird der Messfleck üblicherweise größer.
● Ob ein Ziel zuverlässig gemessen werden kann, hängt auch vom D:S-Verhältnis des Geräts ab.
● Besonders bei kleinen oder weit entfernten Zielen sowie bei benachbarten Flächen mit unterschiedlichen Temperaturen ist die Laserzielhilfe nützlich.
Wie misst ein Infrarotthermometer die Temperatur?
● Jeder Körper oberhalb des absoluten Nullpunkts gibt Infrarotstrahlung ab. Das optische System eines Infrarotthermometers sammelt diese Strahlung von der Zieloberfläche und fokussiert sie auf einen internen Infrarotsensor.
● Der Sensor wandelt die empfangene Strahlung in ein elektrisches Signal um. Aus Strahlungsintensität, eingestelltem Emissionsgrad, Kalibrierung und interner Signalverarbeitung berechnet das Gerät anschließend die Oberflächentemperatur.
● Für den Temperaturwert sind somit das optische System und der Infrarotsensor verantwortlich, nicht der sichtbare Laser.
● Bei vielen Geräten kann die Temperaturmessung auch bei deaktivierter Laserzielhilfe normal durchgeführt werden.
● Vereinfacht gesagt: Das Infrarotsystem misst die Temperatur, der Laser zeigt die Ausrichtung an.
Warum wird eine Laserzielhilfe verwendet?
Zur eindeutigen Bestimmung der Messposition
● Infrarotthermometer werden häufig aus einiger Entfernung eingesetzt. Ohne Laser müsste der Anwender die Zielrichtung allein anhand des Gerätegehäuses abschätzen.
● Der sichtbare Laserpunkt bietet eine direkte Orientierung und erleichtert die Ausrichtung auf den gewünschten Bereich.
Zur Verringerung von Fehlmessungen am falschen Ziel
● In industriellen Anwendungen liegen Bauteile mit unterschiedlichen Temperaturen häufig dicht nebeneinander, etwa Motorlager, Anschlussklemmen, Heizelemente, Rohrverbindungen oder mechanische Komponenten.
● Wird der tatsächliche Messbereich nicht korrekt positioniert, kann das Gerät zusätzlich Strahlung von benachbarten Flächen oder vom Hintergrund erfassen.
● Die Laserzielhilfe erleichtert es, den vorgesehenen Messbereich reproduzierbar anzusteuern.
Für effizientere Messungen aus größerer Entfernung
● Mit zunehmender Entfernung wird die visuelle Ausrichtung schwieriger.
● Die Laserzielhilfe ist deshalb besonders praktisch bei Anlageninspektionen, erhöht liegenden Komponenten oder heißen Oberflächen, denen sich der Anwender nicht unmittelbar nähern sollte.
Für bessere Wiederholbarkeit
● Bei Trendmessungen ist es wichtig, möglichst immer dieselbe Position zu erfassen.
● Wird beispielsweise täglich die Temperatur eines Motorlagers geprüft, können unterschiedliche Messstellen allein aufgrund einer ungleichmäßigen Oberflächentemperatur voneinander abweichende Werte liefern.
● Der Laser hilft dabei, den Messpunkt bei wiederholten Kontrollen möglichst konstant zu halten.
Entspricht der Laserpunkt dem tatsächlichen Messfleck?
● Nein. Der Laserpunkt ist in der Regel lediglich eine visuelle Zielhilfe. Das Infrarotsystem erfasst dagegen Strahlung aus einer Fläche mit einem bestimmten Durchmesser.
● Der Sensor empfängt also nicht nur die Strahlung vom exakten Laserpunkt, sondern aus dem durch die Optik definierten Sichtfeld.
● Selbst wenn der Laserpunkt genau in der Mitte des Ziels liegt, können umliegende Flächen das Messergebnis beeinflussen, wenn der Messfleck größer als das Messobjekt ist.
● Wird beispielsweise ein dünnes heißes Rohr gemessen, kann der Laser korrekt auf dem Rohr liegen, während der Messfleck gleichzeitig kühlere Hintergrundbereiche erfasst. Der angezeigte Wert kann dadurch unter der tatsächlichen Rohroberflächentemperatur liegen.
● Deshalb gilt: Eine korrekte Laserposition bedeutet nicht automatisch, dass der gesamte Messfleck auf dem Ziel liegt.
Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Laserzielhilfe und D:S-Verhältnis?
● Die Größe des tatsächlichen Messflecks wird durch das D:S-Verhältnis, also das Verhältnis von Messabstand zu Messfleckdurchmesser, beschrieben.
● Bei einem D:S-Verhältnis von 12:1 kann beispielsweise näherungsweise angenommen werden, dass bei 1200 mm Abstand ein Messfleck von etwa 100 mm Durchmesser entsteht. Das Beispiel dient nur der Veranschaulichung; maßgeblich sind die Angaben des jeweiligen Herstellers.
● Mit zunehmendem Messabstand vergrößert sich der Messfleck üblicherweise. Der Laser kann weiterhin auf der Zielmitte liegen, obwohl Teile des Messbereichs bereits außerhalb des Messobjekts liegen.
● Der Laser beantwortet somit die Frage: „Wohin ist das Gerät ausgerichtet?“ Das D:S-Verhältnis beantwortet die Frage: „Wie groß ist die tatsächlich erfasste Fläche?“
● Für eine korrekte Messung müssen beide Aspekte berücksichtigt werden: zuerst die Zielposition mit dem Laser bestimmen und anschließend anhand von Zielgröße und D:S-Verhältnis prüfen, ob der Abstand geeignet ist.
Warum ist die Laserzielhilfe bei kleinen Messobjekten besonders wichtig?
● Bei großen Flächen wie Wänden, Maschinengehäusen oder großen Rohren bleibt der Messfleck trotz kleiner Ausrichtungsfehler häufig vollständig auf dem Ziel.
● Bei kleinen Objekten wie Klemmen, dünnen Rohren, Lagern, elektronischen Bauteilen oder lokalen Hotspots kann dagegen bereits eine geringe Abweichung dazu führen, dass benachbarte Flächen mit erfasst werden.
● Besonders anspruchsvoll ist die Messung kleiner Ziele aus größerer Entfernung, da sowohl die Zielabweichung als auch die zunehmende Messfleckgröße berücksichtigt werden müssen.
● In der Praxis sollte der Messfleck vollständig innerhalb der relevanten Zieloberfläche liegen und möglichst kleiner als diese sein.
Was ist der Unterschied zwischen Einfach- und Doppellaser?
● Geräte mit Einfachlaser verwenden üblicherweise einen Laserpunkt zur Anzeige der Zielrichtung. Für viele Wartungs- und Inspektionsaufgaben ist dies ausreichend.
● Einige Infrarotthermometer nutzen zwei Laser oder andere Laserkonfigurationen, um die Position beziehungsweise den ungefähren Messbereich intuitiver darzustellen.
● Die Funktion solcher Systeme unterscheidet sich jedoch je nach Modell. Bei manchen Geräten markieren zwei Laser annähernd Grenzen eines Messbereichs, bei anderen dienen sie lediglich als Orientierung.
● Deshalb sollte die genaue Beziehung zwischen Laseranzeige und optischem Sichtfeld immer anhand der Herstellerdokumentation, der optischen Darstellung und des D:S-Verhältnisses geprüft werden.
Kann ein Infrarotthermometer ohne Laser verwendet werden?
● Ja. Für die eigentliche Infrarot-Temperaturmessung ist der Laser in der Regel nicht erforderlich.
● Bei großen, nahen und klar definierten Zielen kann häufig auch ohne aktivierten Laser zuverlässig gemessen werden.
● Bei kleinen, weit entfernten oder komplex angeordneten Zielbereichen erleichtert die Laserzielhilfe die Positionierung jedoch erheblich.
● Der Hauptnutzen liegt daher in Zielerfassung und reproduzierbarer Bedienung, nicht in einer Verbesserung der eigentlichen Sensorgenauigkeit.
Verbessert die Laserzielhilfe die Messgenauigkeit?
● Der Laser verändert die spezifizierte Messgenauigkeit des Infrarotthermometers nicht.
● In der praktischen Anwendung kann er jedoch Fehler reduzieren, die durch eine falsche Zielposition entstehen, und dadurch die Zuverlässigkeit der Messung verbessern.
● Die Gerätemessgenauigkeit wird vor allem durch Sensor, Optik, Kalibrierung, Emissionsgrad, Umgebungsbedingungen und interne Signalverarbeitung bestimmt. Die Laserzielhilfe reduziert hauptsächlich Positionierungsfehler des Anwenders.
● Daher gilt: Der Laser erhöht nicht die intrinsische Genauigkeit des Messgeräts, hilft aber dabei, das richtige Ziel zuverlässiger zu erfassen.
Was ist bei der Verwendung der Laserzielhilfe zu beachten?
● Nach der Positionierung mit dem Laser muss zusätzlich geprüft werden, ob der Messabstand zum D:S-Verhältnis passt. Ein Laserpunkt auf dem Ziel allein bestätigt noch keine korrekten Messbedingungen.
● Bei kleinen Messobjekten sollte der Abstand möglichst reduziert werden, damit der Messfleck deutlich kleiner als die Zieloberfläche bleibt.
● Bereiche mit stark unterschiedlichen Temperaturen sollten nicht gleichzeitig vom Messfleck erfasst werden.
● Der Laser darf nicht direkt auf Augen gerichtet oder durch optische Instrumente betrachtet werden. Die Sicherheitshinweise des Herstellers sind zu beachten.
● Bei hochreflektierenden Metallen, Glas, transparenten Materialien oder anderen anspruchsvollen Oberflächen können trotz korrekter Laserposition zusätzliche Fehler durch Emissionsgrad, reflektierte Infrarotstrahlung oder Transmission entstehen.
Bei welchen Anwendungen ist eine Laserzielhilfe besonders hilfreich?
● Elektroinspektion: zur gezielten Prüfung von Leistungsschaltern, Anschlussklemmen, Kabelverbindungen und lokalen Erwärmungen.
● Mechanische Wartung: zur Kontrolle von Motoren, Lagern, Antriebselementen und weiteren Maschinenkomponenten.
● HVAC-Prüfungen: zur gezielten Temperaturmessung an Luftauslässen, Kanälen, Kompressoren und Kälteanlagen.
● Hochtemperaturanwendungen: für berührungslose Messungen aus geeignetem Abstand an heißen Oberflächen.
● Kleine Messobjekte: etwa elektronische Bauteile, Steckverbinder, dünne Rohre und lokale Hotspots, wobei zusätzlich das D:S-Verhältnis berücksichtigt werden muss.
FAQ
Misst der Laser selbst die Temperatur?
● Nein. Der Laser dient der Zielerfassung. Die Temperatur wird vom Infrarotsystem bestimmt.
Zeigt der Laserpunkt exakt die gemessene Stelle an?
● Nicht vollständig. Der Laser zeigt die Zielrichtung, während der tatsächliche Messbereich eine bestimmte Fläche umfasst.
Warum kann die Messung trotz korrekt ausgerichtetem Laser ungenau sein?
● Mögliche Ursachen sind ein zu großer Messfleck, falscher Emissionsgrad, Reflexionen, Umgebungsbedingungen, zu großer Messabstand oder ungeeignete Oberflächeneigenschaften.
Wird der Messfleck mit zunehmendem Abstand größer?
● In der Regel ja. Die Veränderung wird durch das D:S-Verhältnis des Geräts bestimmt.
Kann auch bei ausgeschaltetem Laser gemessen werden?
● Bei den meisten Geräten ja. Laserzielhilfe und Infrarotmessung arbeiten üblicherweise unabhängig voneinander.
Ist ein Gerät mit Doppellaser genauer als ein Gerät mit Einfachlaser?
● Nicht zwangsläufig. Ein Doppellaser kann die visuelle Zielerfassung erleichtern, bestimmt jedoch nicht direkt die Messgenauigkeit.
Fazit
● Die Laserzielhilfe unterstützt bei Infrarotthermometern die visuelle Ausrichtung auf den gewünschten Zielbereich.
● Der Laser selbst misst keine Temperatur und bildet nicht automatisch die vollständige Messfläche ab. Die tatsächliche Messfleckgröße wird durch Optik und D:S-Verhältnis bestimmt.
● Eine zuverlässige Messung erfordert daher mehr als nur eine korrekte Laserposition. Zusätzlich müssen Messfleckgröße, Emissionsgrad, Messabstand, Umgebungsbedingungen und Oberflächeneigenschaften berücksichtigt werden.
● Kurz gesagt: Der Laser zeigt die Zielrichtung, das Infrarotsystem misst die Temperatur und das D:S-Verhältnis bestimmt die Größe des Messbereichs.
