Einleitung
Infrarot-Thermometer werden aufgrund ihrer schnellen Reaktionszeit, der berührungslosen Messung und der einfachen Bedienung häufig in der industriellen Prüfung, elektrischen Wartung, Gebäudetechnik, Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik (HVAC), Fahrzeugwartung, Lebensmittelindustrie sowie in Laboranwendungen eingesetzt.
Bei der praktischen Anwendung stellen Anwender jedoch manchmal fest, dass die gemessene Temperatur von der tatsächlichen Temperatur abweicht. In vielen Fällen liegt kein Defekt des Geräts vor. Häufig entstehen Messfehler durch falsche Parametereinstellungen, ungeeignete Messbedingungen, Eigenschaften der Messoberfläche oder eine falsche Bedienung.
Das Verständnis der wichtigsten Einflussfaktoren und die korrekte Anwendung sind entscheidend, um zuverlässige Messergebnisse mit einem Infrarot-Thermometer zu erzielen.
Wichtige Punkte
● Ungenaue Messwerte entstehen häufig durch falsche Einstellungen des Emissionsgrades, ungeeigneten Messabstand, Oberflächeneigenschaften oder Umgebungsbedingungen;
● Unterschiedliche Materialien geben unterschiedlich viel Infrarotstrahlung ab und benötigen daher passende Emissionsgradeinstellungen;
● Ein zu großer Messabstand oder ein nicht passender Messbereich kann zu falschen Temperaturwerten führen;
● Eine korrekte Bedienung und regelmäßige Überprüfung verbessern die Zuverlässigkeit der Temperaturmessung.
Häufige Ursachen für ungenaue Messungen mit Infrarot-Thermometern
Ein Infrarot-Thermometer misst die von einer Oberfläche abgegebene Infrarotstrahlung und berechnet daraus die Temperatur. Alle Faktoren, die die Strahlungseigenschaften oder die Erfassung der Infrarotenergie beeinflussen, können Messabweichungen verursachen.
Zu den häufigsten Ursachen gehören:
● Falsche Einstellung des Emissionsgrades;
● Ungeeigneter Messabstand oder falsche Zielgröße;
● Eigenschaften und Zustand der Messoberfläche;
● Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftbewegung;
● Falscher Messwinkel oder fehlerhafte Bedienung;
● Genauigkeit und Kalibrierzustand des Messgeräts.
Falscher Emissionsgrad verursacht Messfehler
Der Emissionsgrad ist einer der wichtigsten Faktoren für die Genauigkeit einer Infrarot-Temperaturmessung.
Jedes Material besitzt unterschiedliche Eigenschaften bei der Abgabe von Infrarotstrahlung. Metalle, Kunststoffe, Glas, Keramik und andere Materialien haben unterschiedliche Emissionswerte. Wird am Infrarot-Thermometer ein falscher Emissionsgrad eingestellt, berechnet das Gerät die Temperatur mit fehlerhaften Parametern und zeigt dadurch ungenaue Werte an.
Beispiele:
● Schwarze, matte Oberflächen besitzen meist einen hohen Emissionsgrad und können genauer gemessen werden;
● Polierte Metalle und reflektierende Edelstahloberflächen können deutliche Messfehler verursachen, wenn der Emissionsgrad nicht angepasst wird;
● Bei unbekannten Materialien sollte der Emissionsgrad anhand geeigneter Referenzwerte bestimmt oder die Messung mit einem Kontaktthermometer verglichen werden.
Eine korrekte Einstellung des Emissionsgrades ist daher entscheidend für präzise Messergebnisse.
Der Messabstand beeinflusst die Genauigkeit
Viele Infrarot-Thermometer verfügen über ein Distanz-Ziel-Verhältnis (D:S), das das Verhältnis zwischen Messabstand und Messfläche beschreibt.
Beispielsweise kann ein Gerät mit einem D:S-Verhältnis von 12:1 aus einer Entfernung von 12 Metern eine Messfläche mit etwa 1 Meter Durchmesser erfassen.
Ist der Messabstand zu groß und das Messobjekt zu klein, kann das Gerät zusätzlich die Temperatur der Umgebung erfassen. Dadurch entstehen Abweichungen.
Für eine zuverlässige Messung sollte beachtet werden:
● Möglichst nah am Messobjekt messen;
● Sicherstellen, dass die Messfläche vollständig vom Zielobjekt abgedeckt wird;
● Hintergrundobjekte außerhalb des Messbereichs vermeiden.
Der richtige Messabstand ist eine wichtige Voraussetzung für genaue Temperaturmessungen.
Oberflächeneigenschaften des Messobjekts beeinflussen das Ergebnis
Infrarot-Thermometer erfassen die von der Oberfläche abgegebene Wärmestrahlung. Deshalb haben die Eigenschaften der Oberfläche direkten Einfluss auf die Messung.
Folgende Faktoren können Messfehler verursachen:
● Glatte oder reflektierende Metalloberflächen können Wärmestrahlung aus der Umgebung zurückwerfen;
● Staub, Öl, Feuchtigkeit oder Verschmutzungen können die Strahlungseigenschaften verändern;
● Transparente Materialien wie Glas eignen sich nicht für die direkte Messung der Innentemperatur;
● Unterschiedliche Materialien und Farben besitzen verschiedene Emissionsgrade.
Bei stark reflektierenden Oberflächen können matte Referenzflächen oder Hilfsmittel wie schwarzes Klebeband verwendet werden, um die Messsicherheit zu verbessern.
Umgebungseinflüsse verursachen Temperaturabweichungen
Als optisches Messgerät kann ein Infrarot-Thermometer durch Umgebungsbedingungen beeinflusst werden.
Typische Einflussfaktoren sind:
● Große Schwankungen der Umgebungstemperatur;
● Direkte Sonneneinstrahlung oder starke Wärmequellen;
● Rauch, Dampf oder Staub in der Messumgebung;
● Starke Luftströmungen.
Beispielsweise kann die Messung einer Metalloberfläche unter direkter Sonneneinstrahlung einen höheren Wert anzeigen, da die Oberfläche durch die Sonnenenergie zusätzlich erwärmt wird.
Bei industriellen Anwendungen sollten starke Lichtquellen, heiße Luftströme und andere Wärmequellen möglichst vermieden werden.
Falscher Messwinkel und Bedienfehler
Die richtige Anwendung eines Infrarot-Thermometers ist entscheidend für stabile Messergebnisse.
Häufige Bedienfehler sind:
● Ein zu großer Messwinkel reduziert die erfasste Infrarotenergie;
● Der Messwert wird abgelesen, bevor sich die Anzeige stabilisiert hat;
● Verschmutzte Linsen beeinträchtigen die Erfassung der Infrarotstrahlung;
● Unterschiedliche Messpositionen führen zu abweichenden Ergebnissen.
Für optimale Ergebnisse sollte das Thermometer möglichst senkrecht auf die Messfläche ausgerichtet und der stabile Messwert abgewartet werden.
Gerätegenauigkeit und Kalibrierzustand beeinflussen die Messung
Auch hochwertige Infrarot-Thermometer können durch Alterung, Umwelteinflüsse oder mechanische Belastungen in ihrer Genauigkeit beeinflusst werden.
Folgende Punkte sollten beachtet werden:
● Nach Stürzen oder starken Erschütterungen sollte die Messgenauigkeit überprüft werden;
● Bei längerer Lagerung sollte vor der Nutzung eine Funktionsprüfung erfolgen;
● Für Anwendungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen ist eine regelmäßige Kalibrierüberprüfung empfehlenswert;
● Eine schwache Batterie kann die Messstabilität beeinflussen.
In industriellen Prüf- und Qualitätskontrollprozessen sollten regelmäßige Wartung und Kalibrierprüfungen durchgeführt werden.
So verbessern Sie die Genauigkeit der Infrarot-Temperaturmessung
Für zuverlässige Messergebnisse sollten folgende Punkte berücksichtigt werden:
● Den passenden Emissionsgrad entsprechend dem Material einstellen;
● Einen geeigneten Messabstand wählen und sicherstellen, dass das Zielobjekt den Messbereich ausreichend ausfüllt;
● Die Infrarotlinse sauber halten;
● Störungen durch starke Lichtquellen, Wärmequellen oder Luftströmungen vermeiden;
● Das Gerät vor der Messung an die Umgebungstemperatur anpassen lassen;
● Wichtige Messungen wiederholen oder mit einem Referenzmessgerät vergleichen.
Eine korrekte Messmethode ist häufig wichtiger als allein eine höhere Gerätespezifikation.
FAQ
Warum zeigt mein Infrarot-Thermometer eine zu hohe Temperatur an?
Mögliche Ursachen sind ein falsch eingestellter Emissionsgrad, reflektierte Wärme aus der Umgebung, direkte Sonneneinstrahlung oder ein ungeeigneter Messabstand. Prüfen Sie zunächst die Geräteeinstellungen und die Messbedingungen.
Warum sind Infrarot-Thermometer bei Metalloberflächen oft ungenau?
Viele Metalloberflächen besitzen einen niedrigen Emissionsgrad und starke Reflexionseigenschaften. Besonders polierte Metalle können durch falsche Einstellungen zu deutlichen Messabweichungen führen.
Muss ein Infrarot-Thermometer kalibriert werden?
Ja. Für einfache Kontrollmessungen reichen regelmäßige Prüfungen aus. Bei industriellen Qualitätsprüfungen oder Laboranwendungen wird eine regelmäßige Kalibrierung empfohlen.
Ist eine kürzere Messdistanz immer genauer?
Eine kürzere Distanz kann die Genauigkeit verbessern, jedoch muss die Messfläche weiterhin zur Spezifikation des Geräts passen.
Warum verändert sich der Messwert bei derselben Messstelle?
Ursachen können Temperaturschwankungen der Oberfläche, unterschiedliche Messwinkel, Umgebungseinflüsse, wechselnde Abstände oder eine unzureichende Stabilisierung sein.
Zusammenfassung
Ungenaue Messwerte eines Infrarot-Thermometers bedeuten nicht automatisch einen Defekt des Geräts. Häufig entstehen Abweichungen durch falsche Einstellungen, ungeeignete Messbedingungen oder eine nicht korrekte Anwendung.
Der Emissionsgrad, das Distanz-Ziel-Verhältnis, die Oberflächeneigenschaften des Messobjekts und die Umgebungsbedingungen sind die wichtigsten Einflussfaktoren auf die Messgenauigkeit.
Durch die richtige Parametereinstellung, eine standardisierte Messmethode und regelmäßige Wartung können Infrarot-Thermometer ihre Vorteile einer schnellen, berührungslosen und zuverlässigen Temperaturmessung optimal ausspielen.
