Einleitung

Ein Infrarot-Thermometer ist ein Messgerät zur berührungslosen Bestimmung der Oberflächentemperatur anhand der vom Messobjekt abgegebenen Infrarotstrahlung. Einfache Modelle dienen vor allem der schnellen Temperaturkontrolle. Geräte für industrielle Instandhaltung, elektrische Prüfungen, HLK-Anwendungen und Anlageninspektionen bieten häufig zusätzliche Funktionen wie Laserzielhilfe, einstellbaren Emissionsgrad, MAX-/MIN-Erfassung, Temperaturalarme oder Datenspeicherung.

Eine größere Anzahl an Funktionen bedeutet jedoch nicht automatisch, dass ein Gerät besser für eine bestimmte Anwendung geeignet ist. Entscheidend ist, welchen praktischen Nutzen eine Funktion bietet und ob sie zum Messobjekt und zur jeweiligen Arbeitsumgebung passt. Dieser Beitrag erläutert die gebräuchlichsten Funktionen von Infrarot-Thermometern und deren praktische Bedeutung.

Das Wichtigste im Überblick

● Die zentrale Funktion eines Infrarot-Thermometers ist die schnelle Messung der Oberflächentemperatur; die Innentemperatur eines Objekts wird nicht direkt erfasst.
● Die Laserzielhilfe unterstützt die Ausrichtung auf das Messobjekt, ist jedoch nicht an der eigentlichen Temperaturmessung beteiligt.
● Ein einstellbarer Emissionsgrad ist besonders bei unterschiedlichen Oberflächenmaterialien wie Metall, Kunststoff, Beschichtungen oder Holz relevant.
● MAX, MIN, AVG und DIF unterstützen Anlageninspektionen und die Bewertung von Temperaturunterschieden.
● Hoch- und Tieftemperaturalarme erleichtern das schnelle Erkennen von Messwerten außerhalb definierter Grenzwerte.
● Datenspeicherung, Bluetooth und PC-Anbindung sind modellabhängige Zusatzfunktionen.

Berührungslose Messung der Oberflächentemperatur

Die berührungslose Temperaturmessung ist die grundlegende Funktion eines Infrarot-Thermometers.

Das Gerät erfasst die von einer Oberfläche abgegebene Infrarotstrahlung und berechnet daraus mithilfe der internen Elektronik und Messalgorithmen einen Temperaturwert.

Im Gegensatz zu Thermoelementen, Widerstandsthermometern und anderen kontaktierenden Temperatursensoren muss ein Infrarot-Thermometer das Messobjekt nicht berühren. Dadurch eignet es sich besonders für:

● Laufende oder rotierende Maschinen;
● Heiße oder schwer zugängliche Oberflächen;
● Spannungsführende Betriebsmittel und Bereiche, in denen ein Sicherheitsabstand erforderlich ist;
● Produkte auf laufenden Förderanlagen;
● Anwendungen, bei denen viele Messstellen in kurzer Zeit kontrolliert werden müssen.

Infrarot-Thermometer messen in der Regel die Oberflächentemperatur. Für die Temperatur im Inneren von Flüssigkeiten, Lebensmitteln, Rohrleitungen oder anderen Objekten ist in der Regel ein geeigneter Kontaktfühler erforderlich.

Laserzielhilfe

Viele Infrarot-Thermometer verfügen über einen Einzel- oder Doppellaser oder ein anderes laserbasiertes Zielsystem.

Der Laser dient dazu, die ungefähre Position des anvisierten Messbereichs zu erkennen und erleichtert so die Ausrichtung auf das Messobjekt.

Wichtig ist: Der Laser misst keine Temperatur.

Die eigentliche Temperaturmessung erfolgt über das Infrarot-Sensorsystem im Gerät. Der Laserpunkt entspricht daher nicht automatisch der tatsächlichen Größe der gemessenen Fläche.

Das Infrarot-Thermometer erfasst Strahlung aus einem Messfleck, dessen Durchmesser mit zunehmender Entfernung wächst. Dieses Verhältnis wird durch das Distanz-zu-Messfleck-Verhältnis D:S beschrieben.

Einstellung des Emissionsgrades

Der Emissionsgrad gehört zu den wichtigsten Einflussgrößen bei der Infrarot-Temperaturmessung.

Materialien unterscheiden sich darin, wie effizient ihre Oberflächen Infrarotstrahlung abgeben. Lackierte Oberflächen, Gummi, Holz und viele nichtmetallische Materialien weisen meist einen relativ hohen Emissionsgrad auf. Glänzende Metalle, poliertes Aluminium oder Edelstahl können dagegen einen deutlich niedrigeren Emissionsgrad besitzen.

Infrarot-Thermometer arbeiten üblicherweise mit:

● Fest eingestelltem Emissionsgrad, beispielsweise ε = 0,95;
● Einstellbarem Emissionsgrad zur Anpassung an unterschiedliche Oberflächen.

Ein fester Emissionsgrad ist für viele typische nichtmetallische Oberflächen ausreichend und einfach in der Anwendung. Bei häufig wechselnden Materialien und insbesondere bei metallischen Oberflächen ist eine Emissionsgradeinstellung in der Regel vorteilhafter.

Auch bei einstellbarem Emissionsgrad ist bei blanken, stark reflektierenden Metalloberflächen besondere Vorsicht erforderlich, da reflektierte Wärmestrahlung aus der Umgebung das Messergebnis beeinflussen kann.

Messwerthaltefunktion

Die Messwerthaltefunktion, häufig als HOLD bezeichnet, gehört zu den Standardfunktionen vieler Infrarot-Thermometer.

Nach dem Loslassen des Auslösers oder nach Abschluss der Messung bleibt der letzte Temperaturwert vorübergehend auf dem Display sichtbar.

Das ist beispielsweise hilfreich, wenn:

● Das Display während der Messung nicht gut einsehbar ist;
● Messwerte manuell in Prüf- oder Wartungsprotokolle eingetragen werden müssen;
● Der Temperaturwert mit anderen Messgrößen verglichen werden soll.

Viele Geräte schalten sich nach einer bestimmten Zeit automatisch aus und reduzieren dadurch den Batterieverbrauch.

Maximal- und Minimalwert

Einige Infrarot-Thermometer können während einer kontinuierlichen Messung MAX- und MIN-Werte erfassen.

● MAX zeigt den höchsten während der Messung erfassten Temperaturwert;
● MIN zeigt den niedrigsten erfassten Temperaturwert.

Bei der Prüfung von Motoren, Lagern, elektrischen Anlagen, HLK-Auslässen oder größeren Maschinenoberflächen kann der Anwender den Messbereich abscannen und mit MAX/MIN schnell den wärmsten beziehungsweise kältesten Punkt erkennen.

Dies ist häufig effizienter als die manuelle Erfassung und der anschließende Vergleich vieler Einzelwerte.

Mittelwert und Temperaturdifferenz

Einige höher ausgestattete Infrarot-Thermometer bieten zusätzlich AVG- und DIF-Funktionen.

● AVG zeigt den Mittelwert einer Messsequenz;
● DIF zeigt die Differenz zwischen dem höchsten und niedrigsten Messwert innerhalb der Messsequenz. Die genaue Berechnung kann je nach Modell variieren und sollte der Bedienungsanleitung entnommen werden.

Der Mittelwert eignet sich zur Beurteilung des allgemeinen Temperaturniveaus in einem Bereich oder während eines kontinuierlichen Scanvorgangs. Die Temperaturdifferenz erleichtert dagegen das Erkennen auffälliger Abweichungen.

Beim Vergleich ähnlicher Anlagen oder verschiedener Bereiche derselben Maschine kann eine deutlich abweichende Temperatur auf eine Stelle hinweisen, die näher untersucht werden sollte.

Hoch- und Tieftemperaturalarm

Temperaturalarmfunktionen werden häufig als HAL, LAL, High Alarm, Low Alarm oder ähnlich bezeichnet.

Der Benutzer kann einen oberen und einen unteren Grenzwert festlegen. Wird der definierte Temperaturbereich verlassen, kann das Gerät je nach Modell mit einem Signalton, einer Displayanzeige, einer Änderung der Hintergrundbeleuchtung oder einem anderen Warnsignal reagieren.

Typische Anwendungen sind:

● Hochtemperaturalarm zur Erkennung ungewöhnlicher Erwärmung an Lagern, Motoren oder elektrischen Verbindungen;
● Tieftemperaturalarm für Kälte- und Kühlsysteme;
● Festgelegte Temperaturgrenzen zur schnellen Gut-/Schlecht-Bewertung in Produktionsprozessen.

Bei wiederkehrenden Inspektionen reduziert die Alarmfunktion die Notwendigkeit, jeden Messwert permanent auf dem Display zu beobachten.

Die Grenzwerte sollten an die normalen Betriebstemperaturen der Anlage, die Prozessanforderungen und die tatsächlichen Einsatzbedingungen angepasst werden.

Umschaltung zwischen Celsius und Fahrenheit

Die meisten Infrarot-Thermometer ermöglichen die Umschaltung zwischen °C und °F.

● °C: Grad Celsius;
● °F: Grad Fahrenheit.

Die Wahl der Einheit beeinflusst die Messgenauigkeit nicht. Sie ändert ausschließlich die Darstellung des Temperaturwerts.

Diese Funktion ist insbesondere bei internationalen Projekten oder in Anwendungen hilfreich, in denen unterschiedliche Temperatureinheiten verwendet werden.

Displaybeleuchtung

In Technikräumen, Maschinengehäusen, elektrischen Anlagen oder schlecht beleuchteten Bereichen kann ein normales LCD nur schwer ablesbar sein.

Viele Infrarot-Thermometer verfügen deshalb über eine Hintergrundbeleuchtung, die die Ablesbarkeit von Temperaturwerten und Gerätestatus verbessert.

Bei einigen Modellen werden Alarmzustände zusätzlich durch unterschiedliche Anzeigeformen dargestellt. Die genaue Ausführung hängt vom jeweiligen Gerät ab.

Da eine dauerhaft aktivierte Beleuchtung den Batterieverbrauch erhöht, lässt sie sich bei vielen Geräten separat ein- und ausschalten.

Kontinuierliche Scanmessung

Viele Infrarot-Thermometer messen kontinuierlich, solange der Auslöser gedrückt gehalten wird.

Der Anwender kann das Gerät langsam über einen Bereich bewegen und Temperaturänderungen in Echtzeit beobachten. Zusammen mit MAX- und MIN-Funktionen lassen sich so besonders warme oder kalte Stellen schnell finden.

Typische Anwendungen sind:

● Suche nach ungewöhnlichen Erwärmungen in Schaltschränken;
● Abscannen von Motor- oder Lageroberflächen;
● Kontrolle von Zu- und Abluftöffnungen in HLK-Systemen;
● Erkennen von Temperaturänderungen entlang von Rohrleitungen;
● Vergleich benachbarter Maschinen oder Komponenten.

Auch beim Scannen müssen Messabstand und Zielgröße berücksichtigt werden, damit das Messobjekt den relevanten Messfleck ausreichend ausfüllt.

Automatische Abschaltung

Zur Reduzierung des Batterieverbrauchs verfügen die meisten tragbaren Infrarot-Thermometer über eine automatische Abschaltfunktion.

Wird das Gerät nach einer Messung für eine bestimmte Zeit nicht bedient, schaltet es sich automatisch aus.

Die normale Messfunktion wird dadurch nicht beeinträchtigt. Besonders im mobilen Service- und Wartungseinsatz hilft diese Funktion, unnötigen Batterieverbrauch zu vermeiden.

Datenspeicherung

Einige professionelle Infrarot-Thermometer können mehrere Messwerte intern speichern.

Im Unterschied zur HOLD-Funktion bleiben mehrere Messwerte erhalten und können später wieder aufgerufen werden.

Dies ist insbesondere nützlich für:

● Anlageninspektionen;
● Serien- und Stichprobenmessungen;
● Qualitätskontrolle;
● Messwertdokumentation vor Ort;
● Vergleich mehrerer Messstellen.

Speicherkapazität und Bedienung unterscheiden sich je nach Modell und sollten den jeweiligen Produktspezifikationen entnommen werden.

Bluetooth- oder PC-Anbindung

Einige Infrarot-Thermometer mit Datenaufzeichnung unterstützen zusätzlich Bluetooth, USB oder eine PC-Software.

Je nach Gerät können damit folgende Aufgaben umgesetzt werden:

● Übertragung von Messdaten an Smartphone oder Computer;
● Anzeige gespeicherter Messwerte;
● Aufzeichnung kontinuierlicher Messungen;
● Dokumentation von Temperaturverläufen;
● Weiterführende Analyse und Berichterstellung.

Für einfache Punktmessungen sind diese Funktionen nicht zwingend erforderlich. Bei Anwendungen mit Dokumentationspflicht, Anlagenmanagement oder längerfristiger Datenanalyse können sie den Arbeitsablauf jedoch deutlich verbessern.

Unterstützung von Kontakt-Temperaturfühlern

Einige Multifunktions-Infrarot-Thermometer unterstützen zusätzlich externe Temperaturfühler, beispielsweise Thermoelemente vom Typ K.

Damit werden berührungslose Infrarotmessung und Kontaktmessung in einem Gerät kombiniert.

Die Infrarotmessung eignet sich zum schnellen Abscannen und Auffinden auffälliger Temperaturstellen. Ein Kontaktfühler kann anschließend zur genaueren Prüfung einzelner Punkte oder für Messobjekte verwendet werden, die sich nur eingeschränkt per Infrarot messen lassen.

Da nicht jedes Infrarot-Thermometer externe Fühler unterstützt, handelt es sich um eine modellabhängige Zusatzfunktion.

Welche Funktionen beeinflussen die Messgenauigkeit?

Ein größerer Funktionsumfang führt nicht automatisch zu einer höheren Messgenauigkeit.

Funktionen wie HOLD, Displaybeleuchtung, Alarm, Bluetooth oder Datenspeicherung erhöhen vor allem Bedienkomfort und Effizienz, verbessern jedoch nicht direkt die Genauigkeit der Infrarotmessung.

Für das Messergebnis sind insbesondere folgende Punkte relevant:

● Spezifizierte Messgenauigkeit und Temperaturbereich des Geräts;
● Korrekte Einstellung des Emissionsgrades;
● D:S-Verhältnis;
● Größe des Messobjekts und Messabstand;
● Material und Oberflächenzustand;
● Umgebungstemperatur und reflektierte Infrarotstrahlung;
● Sauberkeit der Optik;
● Ausreichende Temperaturanpassung des Geräts vor der Messung.

Bei der Auswahl eines Infrarot-Thermometers sollte daher die eigentliche Messleistung stärker gewichtet werden als die reine Anzahl zusätzlicher Funktionen.

Welche Funktionen werden für welche Anwendung benötigt?

Für allgemeine Temperaturkontrollen reichen häufig Temperaturmessung, HOLD, Displaybeleuchtung und die Umschaltung zwischen °C und °F aus.

Für die industrielle Instandhaltung sind insbesondere folgende Funktionen sinnvoll:

● Einstellbarer Emissionsgrad;
● Passendes D:S-Verhältnis;
● MAX-/MIN-Messung;
● Hoch- und Tieftemperaturalarm;
● Kontinuierliche Scanmessung.

Wenn Messergebnisse dokumentiert werden müssen, können zusätzlich Datenspeicherung, Bluetooth oder PC-Anbindung sinnvoll sein.

Wer häufig unterschiedliche Materialien, größere Messentfernungen, hohe Temperaturen oder kleine Bauteile messen muss, sollte Messbereich, D:S-Verhältnis, Einstellbereich des Emissionsgrades und Messgenauigkeit stärker berücksichtigen als zusätzliche Komfortfunktionen.

FAQ

Misst der Laser eines Infrarot-Thermometers die Temperatur?
Nein. Der Laser dient ausschließlich als Zielhilfe. Die Temperatur wird durch das Infrarot-Sensorsystem im Gerät bestimmt. Der Laserpunkt entspricht außerdem nicht zwangsläufig dem tatsächlichen Messfleck.

Lässt sich der Emissionsgrad bei jedem Infrarot-Thermometer einstellen?
Nein. Einfache Geräte arbeiten häufig mit einem festen Emissionsgrad. Andere Modelle erlauben eine Anpassung. Bei wechselnden Oberflächenmaterialien ist ein einstellbarer Emissionsgrad in der Regel vorteilhafter.

Wozu dienen MAX und MIN?
MAX speichert während einer Messsequenz den höchsten, MIN den niedrigsten Temperaturwert. Diese Funktionen eignen sich besonders zum Abscannen von Anlagen und zum Auffinden auffällig warmer oder kalter Bereiche.

Verbessert ein Temperaturalarm die Messgenauigkeit?
Nein. Der Alarm zeigt lediglich an, ob ein festgelegter Grenzwert überschritten oder unterschritten wurde. Die Messgenauigkeit des Geräts wird dadurch nicht verändert.

Kann ein Infrarot-Thermometer Messwerte speichern?
Bei einigen Modellen ja. Einfache Geräte verfügen meist nur über HOLD, während umfangreicher ausgestattete Geräte mehrere Messwerte speichern oder über Bluetooth beziehungsweise PC-Anbindung übertragen können.

Ist ein Infrarot-Thermometer mit mehr Funktionen automatisch besser?
Nein. Entscheidend ist die jeweilige Anwendung. Für professionelle Messaufgaben sind Genauigkeit, Temperaturbereich, D:S-Verhältnis und Emissionsgradeinstellung häufig wichtiger als die Anzahl zusätzlicher Funktionen.

Kann ein Infrarot-Thermometer die Innentemperatur messen?
In der Regel nicht. Infrarot-Thermometer erfassen überwiegend Oberflächentemperaturen. Für die Temperatur im Inneren von Flüssigkeiten, Lebensmitteln oder anderen Objekten sollte ein geeigneter Kontaktfühler eingesetzt werden.

Fazit

Die Hauptaufgabe eines Infrarot-Thermometers besteht in der schnellen und berührungslosen Messung von Oberflächentemperaturen. Je nach Modell können zusätzliche Funktionen wie Laserzielhilfe, einstellbarer Emissionsgrad, HOLD, MAX/MIN/AVG/DIF, Temperaturalarme, Displaybeleuchtung, Datenspeicherung sowie Bluetooth- oder PC-Anbindung zur Verfügung stehen.

Jede Funktion erfüllt einen bestimmten Zweck: Die Laserzielhilfe erleichtert die Ausrichtung, die Emissionsgradeinstellung unterstützt Messungen auf unterschiedlichen Oberflächen, MAX/MIN und Alarmfunktionen erhöhen die Effizienz bei Inspektionen, und Datenspeicherung sowie Kommunikationsfunktionen erleichtern Dokumentation und Analyse.

Bei der Auswahl eines Infrarot-Thermometers sollten zunächst Messobjekt, Temperaturbereich, Messabstand und Einsatzbedingungen berücksichtigt werden. Erst danach sollte entschieden werden, welche Zusatzfunktionen tatsächlich benötigt werden. Eine zur Anwendung passende Messleistung ist wichtiger als ein möglichst großer Funktionsumfang.