Einleitung
Infrarotthermometer erfassen die von einer Oberfläche abgegebene Infrarotstrahlung und ermöglichen dadurch eine berührungslose Temperaturmessung. Aus rein messtechnischer Sicht lässt sich damit auch die Oberflächentemperatur menschlicher Haut bestimmen.
Die Möglichkeit, die Hauttemperatur zu messen, bedeutet jedoch nicht, dass ein gewöhnliches industrielles Infrarotthermometer für die Messung der Körpertemperatur geeignet ist.
Industrielle Infrarotthermometer sind vor allem für Maschinen, Rohrleitungen, elektrische Komponenten, HVAC-Anlagen und Materialoberflächen ausgelegt. Infrarot-Körperthermometer werden dagegen speziell für die Temperaturmessung am Menschen entwickelt und kalibriert.
Obwohl beide Gerätetypen auf Infrarotmesstechnik basieren, unterscheiden sie sich deutlich hinsichtlich Einsatzzweck, Genauigkeitsanforderungen, Kalibrierung und Signalverarbeitung.
Soll die Körpertemperatur beurteilt oder ein gesundheitliches Screening durchgeführt werden, sollte deshalb ein ausdrücklich für die Temperaturmessung am Menschen vorgesehenes Gerät verwendet werden.
Das Wichtigste im Überblick
● Industrielle Infrarotthermometer können die Oberflächentemperatur der Haut messen.
● Die Hauttemperatur entspricht nicht der inneren Körpertemperatur.
● Industrielle Infrarotthermometer und Infrarot-Körperthermometer unterscheiden sich hinsichtlich Messbereich, Genauigkeit, Kalibrierung und Temperaturkompensation.
● Messwerte eines industriellen Infrarotthermometers sollten nicht unmittelbar zur Beurteilung von Fieber oder des Gesundheitszustands herangezogen werden.
● Für die Körpertemperaturmessung sollte ein ausdrücklich für diesen Zweck vorgesehenes Thermometer verwendet werden.
Warum kann ein Infrarotthermometer die Temperatur der Haut erfassen?
Jeder Körper mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunkts gibt Infrarotstrahlung ab. Das gilt auch für den menschlichen Körper.
Der Infrarotsensor des Thermometers erfasst die von der Haut abgegebene Strahlungsenergie. Optik, Detektor und Elektronik verarbeiten dieses Signal anschließend zu einem Temperaturwert.
Wird ein industrielles Infrarotthermometer auf Stirn, Arm oder eine andere freie Hautstelle gerichtet, zeigt es daher in der Regel einen Messwert an.
Dieser Wert beschreibt jedoch die infrarot ermittelte Oberflächentemperatur der Haut und darf nicht ohne Weiteres mit der medizinisch relevanten Körpertemperatur gleichgesetzt werden.
Warum ist die Hauttemperatur nicht identisch mit der Körpertemperatur?
Die Körpertemperatur soll den thermischen Zustand des Körperinneren widerspiegeln. Die Haut steht dagegen in ständigem Wärmeaustausch mit der Umgebung und reagiert deshalb deutlich stärker auf äußere Einflüsse.
Beispielsweise kann sich die Stirntemperatur unter verschiedenen Bedingungen verändern.
● Nach dem Wechsel aus kalter Außenluft in einen Innenraum kann die Hauttemperatur vorübergehend niedriger sein.
● Direkte Sonneneinstrahlung kann die Haut erwärmen.
● Schweiß kühlt die Haut durch Verdunstung.
● Klimaanlagen, Ventilatoren oder Luftströmungen können die Hauttemperatur verändern.
● Messungen an Stirn, Hand oder Arm können unterschiedliche Werte ergeben.
Zwischen Hautoberflächentemperatur und innerer Körpertemperatur gibt es daher keinen universellen festen Korrekturwert, der für alle Personen, Umgebungen und Messstellen gilt.
Ein industrieller Messwert von beispielsweise etwa 36 °C darf deshalb nicht automatisch als tatsächliche Körpertemperatur interpretiert werden.
Worin unterscheiden sich industrielle Infrarotthermometer und Infrarot-Körperthermometer?
Beide Gerätetypen arbeiten mit berührungsloser Infrarotmesstechnik, wurden jedoch für unterschiedliche Anwendungen entwickelt.
Unterschiedliche Messobjekte
Industrielle Infrarotthermometer werden typischerweise eingesetzt für:
● Motoren und Lager;
● Schaltschränke und elektrische Verbindungen;
● HVAC-Anlagen;
● Rohrleitungen und Heizsysteme;
● Maschinen und Anlagen;
● Oberflächen aus Metall, Kunststoff, Holz und anderen Werkstoffen.
Infrarot-Körperthermometer sind dagegen speziell für definierte Messstellen am menschlichen Körper, beispielsweise die Stirn, vorgesehen.
Unterschiedliche Messbereiche
Industrielle Infrarotthermometer müssen häufig einen sehr großen Temperaturbereich abdecken. Je nach Modell können mehrere hundert Grad Celsius oder noch höhere Temperaturen gemessen werden.
Die menschliche Körpertemperatur liegt dagegen in einem vergleichsweise engen Bereich. Körperthermometer können deshalb gezielt für diesen Bereich optimiert werden.
Ein großer industrieller Messbereich und ein enger, auf Körpertemperaturen optimierter Messbereich verfolgen unterschiedliche Entwicklungsziele.
Unterschiedliche Genauigkeitsanforderungen
Bei industriellen Messungen stehen häufig Oberflächentemperaturen, Temperaturtrends, Überhitzungen oder Temperaturunterschiede zwischen Bauteilen im Vordergrund.
Bei der Körpertemperaturmessung können dagegen bereits kleine Abweichungen die Beurteilung beeinflussen.
Eine Anzeigeauflösung von 0,1 °C bei einem industriellen Infrarotthermometer bedeutet daher nicht, dass es dieselbe Messgenauigkeit wie ein Körperthermometer besitzt. Auflösung und Messgenauigkeit sind unterschiedliche Kenngrößen.
Unterschiedliche Kalibrierung und Signalverarbeitung
Infrarot-Körperthermometer werden speziell für die Anwendung am Menschen entwickelt. Kalibrierung und interne Auswertung können Hauttemperatur, Umgebungstemperatur und weitere Einflussgrößen berücksichtigen.
Industrielle Infrarotthermometer arbeiten dagegen üblicherweise nach einem Modell zur Messung von Oberflächentemperaturen. Der angezeigte Wert beschreibt in erster Linie die Temperatur der Zieloberfläche und enthält nicht zwangsläufig eine für die Körpertemperatur entwickelte Kompensation.
Warum zeigt ein industrielles Infrarotthermometer an der Stirn häufig nur 34 °C oder 35 °C an?
Ein solcher Messwert bedeutet nicht automatisch, dass das Gerät fehlerhaft arbeitet.
Bei einer Messung an der Stirn erfasst ein industrielles Infrarotthermometer die Hautoberflächentemperatur. Die Stirn gibt ständig Wärme an die Umgebung ab und kann daher deutlich kühler sein als das Körperinnere.
Unter folgenden Bedingungen kann der Messwert zusätzlich sinken:
● Niedrige Umgebungstemperatur;
● Unmittelbar nach dem Aufenthalt im Freien bei Kälte;
● Schweiß auf der Stirn;
● Direkter Luftstrom einer Klimaanlage oder eines Ventilators;
● Ungeeigneter Messabstand;
● Ungeeignete Messfleckgröße;
● Ein Gerät, das nicht für den menschlichen Temperaturbereich optimiert wurde.
Ein Messwert von 34 °C, 35 °C oder einem anderen niedrigeren Wert lässt sich deshalb nicht zuverlässig durch einfaches Addieren von 1 °C oder 2 °C in eine Körpertemperatur umrechnen.
Kann man zum Messwert eines industriellen Infrarotthermometers einfach einige Grad addieren?
Davon ist abzuraten.
Gelegentlich wird empfohlen, zu einer an der Stirn gemessenen Oberflächentemperatur pauschal 1 °C oder 2 °C zu addieren. Eine solche feste Korrektur ist nicht zuverlässig.
Die Differenz zwischen Hauttemperatur und innerer Körpertemperatur hängt unter anderem von Umgebungstemperatur, Durchblutung, Messstelle, Schweiß, Messabstand und individuellen physiologischen Faktoren ab.
Zwei Personen mit gleicher innerer Körpertemperatur können unterschiedliche Stirntemperaturen aufweisen. Auch bei derselben Person kann sich die Stirntemperatur je nach Umgebung deutlich ändern.
Ein fester Temperaturaufschlag sollte daher nicht zur Umrechnung industrieller Infrarotmesswerte in Körpertemperatur verwendet werden.
Reicht ein Emissionsgrad von 0,98 aus, um Körpertemperatur zu messen?
Nein.
Menschliche Haut besitzt in den für Infrarotmessungen üblichen Wellenlängenbereichen einen relativ hohen Emissionsgrad. Für Messungen der Hautoberflächentemperatur wird deshalb häufig ein Wert nahe 0,98 als Referenz verwendet.
Der Emissionsgrad ist jedoch nur einer von mehreren Einflussfaktoren.
Wird bei einem industriellen Infrarotthermometer ein Emissionsgrad von 0,98 eingestellt, kann dies die Ermittlung der Hautoberflächentemperatur unterstützen. Das Gerät wird dadurch jedoch nicht zu einem Infrarot-Körperthermometer.
Weitere relevante Faktoren sind:
● Messstelle;
● Umgebungstemperatur;
● Messgenauigkeit des Geräts;
● Messabstand;
● Entfernung-zu-Messfleck-Verhältnis;
● Ansprechverhalten des Sensors;
● Umgebungstemperaturkompensation;
● Kalibrierung und Auswertealgorithmen für Körpertemperaturmessungen.
Allein durch die Einstellung des Emissionsgrads lassen sich die grundlegenden Unterschiede zwischen Industrie- und Körperthermometern nicht ausgleichen.
Beeinflusst das D:S-Verhältnis die Messung an der Haut?
Ja.
Das D:S-Verhältnis bezeichnet das Verhältnis zwischen Messabstand und Messfleckdurchmesser. Es bestimmt, wie groß die tatsächlich erfasste Fläche bei einem bestimmten Abstand ist.
Mit zunehmendem Abstand wird der Messfleck üblicherweise größer.
Wird ein industrielles Infrarotthermometer zu weit von der Haut entfernt eingesetzt, kann der Messfleck über die gewünschte Hautfläche hinausreichen und beispielsweise Haare, Kleidung oder den Hintergrund mit erfassen.
Auch bei einer allgemeinen Messung der Hautoberflächentemperatur sollten deshalb der empfohlene Messabstand und das D:S-Verhältnis des Geräts berücksichtigt werden.
Eine korrekte Anwendung des D:S-Verhältnisses verbessert jedoch lediglich die Bedingungen für die Oberflächentemperaturmessung. Sie macht aus einem industriellen Gerät kein Körperthermometer.
Misst das Gerät genau dort, wo der Laserpunkt sichtbar ist?
Nicht unbedingt.
Viele industrielle Infrarotthermometer verfügen über einen Ziellaser. Dieser dient in erster Linie dazu, die ungefähre Position des Messbereichs anzuzeigen.
Die Temperatur wird anhand der empfangenen Infrarotstrahlung bestimmt, nicht durch den Laser.
Das Gerät erfasst tatsächlich eine Fläche mit einem bestimmten Durchmesser und nicht nur einen punktförmigen Bereich.
Der Laserpunkt darf daher nicht mit der vollständigen Messfläche gleichgesetzt werden.
Bei Geräten mit Laserzielhilfe sollte der Laser außerdem niemals direkt auf die Augen gerichtet werden.
Wann darf ein Infrarotthermometer für Menschen verwendet werden?
Entscheidend ist nicht allein die Bezeichnung „Infrarotthermometer“, sondern der vom Hersteller vorgesehene Verwendungszweck.
Wenn die Herstellerdokumentation eindeutig angibt, dass ein Gerät für die Messung der menschlichen Körpertemperatur bestimmt, entsprechend entwickelt, kalibriert und validiert wurde, kann es gemäß den Herstellerangaben verwendet werden.
Werden dagegen überwiegend Anwendungen genannt wie:
● Prüfung industrieller Anlagen;
● Elektrische Instandhaltung;
● HVAC-Inspektion;
● Fahrzeugwartung;
● Messung von Lebensmitteloberflächen;
● Fehlerdiagnose an Maschinen;
handelt es sich in der Regel um ein industrielles Infrarotthermometer und nicht um ein Gerät zur medizinischen Körpertemperaturmessung.
Der vom Hersteller festgelegte Verwendungszweck ist für die Beurteilung der Eignung wichtiger als der reine Messbereich.
Kann ein industrielles Infrarotthermometer zur Beobachtung von Hauttemperaturtrends verwendet werden?
Für allgemeine vergleichende Beobachtungen der Hautoberflächentemperatur kann ein industrielles Infrarotthermometer nützliche Informationen liefern, sofern seine Einschränkungen berücksichtigt werden.
Beispielsweise lassen sich relative Veränderungen an derselben Hautstelle vergleichen, wenn Umgebung, Messposition, Abstand und Geräteeinstellungen möglichst konstant gehalten werden.
Die Messwerte bleiben jedoch Oberflächentemperaturwerte und sollten nicht als klinische Körpertemperatur oder diagnostische Information interpretiert werden.
Für die Beurteilung von Fieber, Gesundheits-Screenings oder vergleichbare Anwendungen sollte ein speziell für die Körpertemperatur vorgesehenes Gerät verwendet werden.
Welches Gerät sollte für die Körpertemperatur verwendet werden?
Für die Messung der menschlichen Körpertemperatur sollte ein speziell dafür entwickeltes Gerät gewählt werden, beispielsweise ein geeignetes Infrarot-Stirnthermometer, Ohrthermometer oder ein anderes Körperthermometer.
Für industrielle Wartung, elektrische Prüfungen, Produktionsprozesse oder Maschineninspektionen ist dagegen ein industrielles Infrarotthermometer die richtige Wahl.
Grundsätzlich gilt:
● Körpertemperatur: ein für Menschen vorgesehenes Körperthermometer verwenden.
● Oberflächentemperatur von Objekten: industrielles Infrarotthermometer verwenden.
● Allgemeine Beobachtung der Hautoberflächentemperatur: industrielles Infrarotthermometer kann Oberflächendaten liefern, sofern diese korrekt interpretiert werden.
Die Auswahl eines zum Messzweck passenden Geräts ist wichtiger als allein die maximale Messbereichsgrenze oder die Anzahl der angezeigten Dezimalstellen.
FAQ
Kann ein industrielles Infrarotthermometer die Stirntemperatur messen?
Es kann die Oberflächentemperatur der Stirn erfassen. Dieser Wert sollte jedoch nicht direkt als Körpertemperatur interpretiert werden.
Bedeutet ein Wert von 35 °C, dass die Körpertemperatur zu niedrig ist?
Nicht unbedingt. Ein industrielles Infrarotthermometer misst die Hautoberfläche, deren Temperatur deutlich unter der inneren Körpertemperatur liegen kann.
Kann ich einfach 1 °C oder 2 °C zum Messwert addieren?
Nein. Die Differenz zwischen Haut- und Körpertemperatur ist nicht konstant und hängt von zahlreichen Faktoren ab.
Kann das Gerät bei einem Emissionsgrad von 0,98 als Körperthermometer eingesetzt werden?
Nein. Der Emissionsgrad ist nur ein Parameter. Für Körpertemperaturmessungen sind zusätzlich geeignete Kalibrierung, Kompensation, Messgeometrie und Gerätekonstruktion erforderlich.
Ist ein Infrarot-Körperthermometer ebenfalls ein Infrarotthermometer?
Ja. Beide nutzen Infrarotstrahlung zur Temperaturbestimmung. Ein Körperthermometer ist jedoch speziell für die Anwendung am Menschen ausgelegt und kalibriert.
Kann ein industrielles Infrarotthermometer zur Feststellung von Fieber eingesetzt werden?
Das ist nicht zu empfehlen. Hautoberflächentemperaturen eines industriellen Geräts sollten nicht direkt zur Fieberbeurteilung verwendet werden.
Sendet ein Infrarotthermometer Infrarotstrahlung auf den Körper?
In der Regel nein. Das Thermometer empfängt hauptsächlich die vom Messobjekt selbst abgegebene Infrarotstrahlung. Ein eventuell vorhandener Laser dient lediglich zur Zielhilfe.
Fazit
Ein Infrarotthermometer kann die von menschlicher Haut abgegebene Infrarotstrahlung erfassen und deshalb einen Temperaturwert anzeigen.
Entscheidend ist jedoch die Unterscheidung zwischen Hautoberflächentemperatur und Körpertemperatur.
Industrielle Infrarotthermometer sind in erster Linie für Oberflächenmessungen an Maschinen, Anlagen und Werkstoffen konzipiert. Infrarot-Körperthermometer werden dagegen speziell für die Temperaturmessung am Menschen optimiert und kalibriert.
Ein industrielles Gerät sollte deshalb weder als direkter Ersatz für ein Körperthermometer verwendet noch durch einen pauschalen Temperaturaufschlag „umgerechnet“ werden.
Zuverlässige Temperaturmessungen beginnen mit der Auswahl eines Messgeräts, das für das jeweilige Messobjekt und den vorgesehenen Anwendungszweck entwickelt wurde.
