Einleitung

Ein Infrarotthermometer bestimmt die Oberflächentemperatur eines Objekts anhand der von ihm abgegebenen Infrarotstrahlung. Im Winter können Messwerte stärker schwanken oder deutlicher von der erwarteten Temperatur abweichen.

Dies bedeutet nicht automatisch, dass das Messgerät defekt ist. Niedrige Umgebungstemperaturen, schnelle Temperaturwechsel, Kondensation oder Frost an der Optik, vereiste Messflächen, falsche Emissionsgradeinstellungen sowie eine nachlassende Batterieleistung können die Messergebnisse beeinflussen.

Wenn ein Infrarotthermometer im Winter ungenaue Werte anzeigt, sollten zunächst die Betriebsbedingungen des Geräts und der Zustand der Messfläche geprüft werden.

Die wichtigsten Punkte

● Infrarotthermometer besitzen einen festgelegten zulässigen Umgebungstemperaturbereich.
● Nach einem Wechsel von einer kalten Außenumgebung in einen warmen Innenraum sollten Präzisionsmessungen nicht sofort durchgeführt werden.
● Kondenswasser, Frost, Eis, Staub oder Verschmutzungen auf der Optik können die zum Sensor gelangende Infrarotstrahlung beeinflussen.
● Bei vereisten oder bereiften Oberflächen misst das Gerät in erster Linie die Temperatur der äußeren Schicht.
● Der korrekte Emissionsgrad bleibt auch im Winter entscheidend, insbesondere bei glänzenden Metallen mit niedrigem Emissionsgrad.
● Messabstand, Messfleckgröße und Batterieleistung bei niedrigen Temperaturen sollten ebenfalls kontrolliert werden.

Warum können Infrarotthermometer im Winter größere Messabweichungen zeigen?

Ein Infrarotthermometer misst die Temperatur berührungslos anhand der vom Zielobjekt abgegebenen Infrarotstrahlung. Faktoren, die die Strahlung, die optische Erfassung, die Temperaturkompensation oder die Oberflächenbeschaffenheit beeinflussen, können daher auch den Messwert verändern.

Im Winter sind die Umgebungstemperaturen niedriger und die Temperaturunterschiede zwischen Innen- und Außenbereichen häufig groß. Bei schnellen Temperaturänderungen benötigen Sensor, Optik und interne Temperaturkompensation eine gewisse Zeit, um sich zu stabilisieren.

Wurde ein Infrarotthermometer beispielsweise längere Zeit in einem kalten Fahrzeug oder im Freien aufbewahrt und anschließend direkt in eine warme Werkstatt gebracht, können die internen Komponenten noch deutlich kälter sein. Unmittelbar danach durchgeführte Präzisionsmessungen können daher vorübergehend abweichen oder schwanken.

Bei Messungen im Winter muss deshalb nicht nur die Temperatur des Zielobjekts, sondern auch der thermische Zustand des Messgeräts berücksichtigt werden.

Zulässigen Umgebungstemperaturbereich prüfen

Jedes Infrarotthermometer verfügt über einen definierten Umgebungstemperaturbereich für den Betrieb. Dieser darf nicht mit dem Temperaturmessbereich für das Zielobjekt verwechselt werden.

Ein Gerät kann beispielsweise Oberflächentemperaturen deutlich unter 0 °C messen, ohne selbst für den Betrieb bei extrem niedrigen Umgebungstemperaturen ausgelegt zu sein.

Wird das Gerät außerhalb des vorgesehenen Temperaturbereichs eingesetzt, können folgende Erscheinungen auftreten:

● Größere Messabweichungen;
● Schwankende oder ungewöhnliche Messwerte;
● Langsamere LCD-Reaktion;
● Verringerte Batteriespannung;
● Start- oder Betriebsprobleme.

Vor Messungen in sehr kalten Umgebungen sollten daher immer die technischen Spezifikationen des jeweiligen Modells geprüft werden.

Nach einem schnellen Temperaturwechsel nicht sofort messen

Ein häufiger Fehler im Winter entsteht durch einen schnellen Wechsel der Umgebungstemperatur.

Typische Situationen sind:

● Wechsel vom kalten Außenbereich in einen warmen Innenraum;
● Wechsel aus einem beheizten Büro in ein kaltes Lager;
● Entnahme des Geräts aus einem Fahrzeug und sofortige Außenmessung;
● Verwendung eines zuvor in einem kalten Werkzeugkoffer gelagerten Geräts.

In solchen Fällen sollte sich das Infrarotthermometer zunächst an die neue Umgebungstemperatur anpassen, bevor Präzisionsmessungen durchgeführt werden.

Die erforderliche Zeit hängt von der Gerätekonstruktion, der Temperaturdifferenz und den Herstellerangaben ab. Je größer der Temperaturunterschied ist, desto wichtiger ist eine ausreichende Stabilisierung.

Für eine grobe Temperaturbeurteilung kann eine frühe Messung ausreichen. Für Vergleichsmessungen, Wartungsprotokolle oder Anwendungen mit höheren Genauigkeitsanforderungen sollte jedoch erst nach ausreichender Stabilisierung gemessen werden.

Optik auf Kondensation oder Frost prüfen

Die vordere Optik eines Infrarotthermometers sammelt die Infrarotstrahlung des Zielobjekts. Kondensation, Feuchtigkeit, Frost, Eis, Staub oder Öl können die zum Sensor gelangende Strahlung verringern oder verändern.

Kondensation tritt besonders häufig auf, wenn ein kaltes Gerät in einen warmen und feuchten Innenraum gebracht wird.

Befindet sich Feuchtigkeit auf der Optik, sollten Präzisionsmessungen erst durchgeführt werden, nachdem sich das Gerät stabilisiert hat und die Optik wieder sauber und trocken ist.

Die Reinigung sollte ausschließlich nach den Empfehlungen des Herstellers erfolgen, um Beschädigungen der optischen Komponenten zu vermeiden.

Eis, Frost und Wasser auf der Messfläche berücksichtigen

Ein Infrarotthermometer misst die Oberflächentemperatur.

Sind Maschinen, Rohrleitungen, Wände oder andere Objekte mit Eis, Frost, Schnee oder einem Wasserfilm bedeckt, erfasst das Gerät in erster Linie die Infrarotstrahlung der äußeren Schicht.

Bei einer bereiften Metallleitung kann der angezeigte Wert daher eher der Temperatur der Frostschicht als der tatsächlichen Metalloberfläche oder der Innentemperatur des Rohres entsprechen.

Soll die tatsächliche Oberflächentemperatur des Materials bestimmt werden, muss der Zustand der Messfläche berücksichtigt und gegebenenfalls eine geeignete Messstelle oder ein anderes Messverfahren gewählt werden.

Emissionsgrad erneut prüfen

Die physikalischen Grundlagen der Infrarotmessung ändern sich im Winter nicht. Der Emissionsgrad bleibt ein wesentlicher Einflussfaktor auf die Messgenauigkeit.

Lackierte Oberflächen, Gummi, Kunststoffe, Holz und viele nichtmetallische Materialien besitzen meist einen relativ hohen Emissionsgrad. Polierte Metalle wie Edelstahl, Aluminium oder Kupfer haben dagegen häufig einen niedrigen Emissionsgrad und reflektieren einen größeren Anteil der Infrarotstrahlung aus der Umgebung.

Da die Temperaturunterschiede zwischen Zielobjekt und Umgebung im Winter größer sein können, kann reflektierte Strahlung das Messergebnis stärker beeinflussen.

Bei Geräten mit einstellbarem Emissionsgrad sollte ein zum Material passender Wert eingestellt werden. Bei stark reflektierenden oder niedrig emittierenden Oberflächen sind besondere Vorsicht und gegebenenfalls ein geeignetes Referenzmessverfahren erforderlich.

Messabstand und Zielgröße prüfen

Nicht jede Messabweichung im Winter wird direkt durch die Temperatur verursacht. Auch ein zu großer Messabstand kann erhebliche Fehler verursachen.

Infrarotthermometer verfügen über ein D:S-Verhältnis, also das Verhältnis von Messabstand zu Messfleckdurchmesser. Mit zunehmender Entfernung wird der Messfleck größer.

Ist das Zielobjekt zu klein oder der Abstand zu groß, kann der Messfleck zusätzlich erfassen:

● Benachbarte Maschinenbereiche;
● Wände;
● Fußboden;
● Isoliermaterial;
● Himmel oder andere Hintergrundflächen.

Im Winter können die Temperaturen dieser Flächen stark voneinander abweichen. Werden Hintergrundbereiche mit erfasst, kann dies den angezeigten Messwert deutlich verändern.

Das Zielobjekt sollte deshalb deutlich größer als der Messfleck sein. Der Messabstand sollte, soweit dies sicher und praktisch möglich ist, möglichst gering gehalten werden.

Laserpunkt nicht mit dem tatsächlichen Messfleck verwechseln

Viele Infrarotthermometer besitzen einen Laserpointer. Dieser dient jedoch hauptsächlich als Zielhilfe und zeigt nicht die vollständige Messfläche an.

Die tatsächliche Messfläche wird durch die Optik und das D:S-Verhältnis des Geräts bestimmt.

Auch wenn der Laser exakt auf das Ziel gerichtet ist, kann der Messfleck bei zu großem Abstand über das Ziel hinausreichen. Der angezeigte Wert kann dann eine Mischung aus Ziel- und Hintergrundtemperatur darstellen.

Dieser Effekt fällt im Winter besonders auf, wenn große Temperaturunterschiede zwischen Zielobjekt und Umgebung bestehen.

Batterieleistung bei niedrigen Temperaturen prüfen

Niedrige Temperaturen können die Leistungsfähigkeit bestimmter Batterien reduzieren. Eine bereits teilweise entladene Batterie kann deshalb im Winter schneller zu Problemen führen.

Bei einer Batteriewarnung, Startproblemen, ungewöhnlicher Anzeige oder instabilem Geräteverhalten sollte der Batteriezustand geprüft und die Batterie gegebenenfalls durch den vorgeschriebenen Typ ersetzt werden.

Funktioniert das Gerät nach dem Batteriewechsel wieder normal, lag die Ursache möglicherweise an der Stromversorgung und nicht am Infrarotsensor.

Infrarotthermometer im Winter richtig verwenden

Für möglichst stabile Messergebnisse empfiehlt sich folgende Vorgehensweise:

● Sicherstellen, dass die Umgebungstemperatur innerhalb des zulässigen Betriebsbereichs liegt;
● Nach starken Temperaturwechseln ausreichend Zeit zur thermischen Stabilisierung geben;
● Optik auf Kondensation, Frost, Eis, Staub oder Verschmutzung prüfen;
● Sicherstellen, dass die Messfläche keine unerwünschten Eis-, Frost- oder Wasserschichten aufweist;
● Passenden Emissionsgrad für das Zielmaterial einstellen;
● Messabstand und Zielgröße entsprechend dem D:S-Verhältnis wählen;
● Möglichst senkrecht auf die Messfläche zielen und sehr flache Messwinkel vermeiden;
● Mehrere Messungen durchführen und prüfen, ob sich der Messwert stabilisiert;
● Batteriezustand kontrollieren;
● Bei weiterhin ungewöhnlichen Werten mit einem geeigneten Kontaktthermometer oder einem anderen verifizierten Temperaturmessgerät vergleichen.

Mit diesen Schritten lassen sich viele typische Messprobleme im Winter systematisch ausschließen.

Wann ist ein Gerätefehler wahrscheinlich?

Sind Umgebung, Emissionsgrad, Messabstand, Optik und Batterie geprüft und bleiben die Messwerte trotzdem deutlich auffällig, sollte das Gerät selbst näher untersucht werden.

Mögliche Hinweise sind:

● Starke Schwankungen bei stabilen Innenraumbedingungen;
● Deutliche Abweichungen bei wiederholter Messung desselben stabilen Zielobjekts;
● Dauerhafte Abweichungen gegenüber einem zuverlässigen Referenzgerät;
● Vorherige Stürze, Schläge oder Feuchtigkeitseintritt;
● Fortbestehende Probleme trotz Batteriewechsel und stabiler Betriebsbedingungen.

In solchen Fällen sollten die Herstellerangaben zu Prüfung, Kalibrierung oder Reparatur beachtet werden. Die Messung von Handflächen, Körperoberflächen oder heißem Wasser ist allein kein zuverlässiger Genauigkeitstest für ein industrielles Infrarotthermometer.

FAQ

Kann ein Infrarotthermometer bei Temperaturen unter 0 °C verwendet werden?
Entscheidend sind sowohl der Zieltemperatur-Messbereich als auch der zulässige Umgebungstemperaturbereich des Geräts. Ein Gerät kann Temperaturen unter 0 °C messen, ohne für den Betrieb bei extrem kalten Umgebungstemperaturen ausgelegt zu sein.

Kann ein kaltes Infrarotthermometer sofort nach dem Betreten eines warmen Raums verwendet werden?
Für Präzisionsmessungen ist dies bei großen Temperaturunterschieden nicht empfehlenswert. Das Gerät sollte sich zunächst stabilisieren; außerdem ist die Optik auf Kondensation zu prüfen.

Beeinflusst Kondensation auf der Optik die Messung?
Ja. Feuchtigkeit kann die Infrarotstrahlung im optischen System beeinflussen und dadurch Messfehler verursachen.

Warum sind glänzende Metalle im Winter besonders schwierig zu messen?
Glänzende Metalle besitzen häufig einen niedrigen Emissionsgrad und reflektieren Infrarotstrahlung aus der Umgebung. Bei großen Temperaturunterschieden kann dieser Einfluss stärker ausfallen.

Kann ein Infrarotthermometer die Temperatur unter einer Eisschicht messen?
Im Allgemeinen nicht. Gemessen wird hauptsächlich die äußerste Oberfläche im Sichtfeld des Geräts.

Bedeutet eine ungenaue Wintermessung automatisch, dass das Gerät kalibriert werden muss?
Nein. Zuerst sollten Umgebungsbedingungen, Stabilisierung, Optik, Messfläche, Emissionsgrad, Messabstand und Batterie geprüft werden.

Fazit

Wenn ein Infrarotthermometer im Winter ungenau misst, liegt die Ursache häufig nicht in einer plötzlich verschlechterten Gerätegenauigkeit, sondern in veränderten Messbedingungen durch niedrige Temperaturen und starke Temperaturunterschiede.

Besonders wichtig sind zulässige Umgebungstemperatur, thermische Stabilisierung, Kondensation an der Optik, Frost auf der Messfläche, Emissionsgrad, D:S-Verhältnis, Messabstand und Batteriezustand.

Nach einem Wechsel aus einer kalten in eine warme Umgebung sollten Präzisionsmessungen nicht sofort durchgeführt werden. Bleiben unter stabilen Bedingungen dennoch deutliche Abweichungen bestehen, sind eine weitergehende Prüfung, Kalibrierung oder Reparatur sinnvoll.