Die meisten Menschen gehen davon aus, dass die Temperaturmessung in industriellen Umgebungen einfach ist. Schwierig wird es jedoch, wenn sich das Messobjekt in einem 1500 °C heißen Ofen befindet, mit hoher Geschwindigkeit durch eine Produktionslinie bewegt wird oder sich in einer Gefahrenumgebung befindet, in die niemand mit einer Sonde greifen sollte. Genau hier erweist sich ein Strahlungspyrometer als äußerst geeignete und zuverlässige Lösung.
Strahlungspyrometer haben sich zu einem der zuverlässigsten Instrumente in der industriellen Temperaturmessung entwickelt. Nicht etwa, weil sie neu sind, sondern weil sie ein sehr reales Problem lösen. Sie messen die Temperatur aus sicherer Entfernung, ohne die zu messende Oberfläche zu berühren. Für Ingenieure, die Hochtemperaturprozesse steuern, ist dies unerlässlich. Tempsens versteht dies besser als die meisten anderen und fertigt Präzisionsmessgeräte für einige der anspruchsvollsten Industrieumgebungen weltweit.
Was ist ein Strahlungspyrometer?
Ein Strahlungspyrometer ist ein berührungsloses Temperaturmessgerät, das die von einem Objekt abgegebene Wärmestrahlung, hauptsächlich Infrarotstrahlung, erfasst. Jedes Objekt mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt gibt elektromagnetische Strahlung ab. Die von einem Objekt abgegebene Energie (d. h. Strahlung) ist proportional zu seiner Temperatur. Das Pyrometer empfängt und erfasst diese Energie und wandelt sie in einen Temperaturmesswert um.
Die Physik der Schwarzkörperstrahlung untermauert dieses Prinzip. Ein theoretischer Körper, der die gesamte einfallende Strahlung absorbiert und bei einer gegebenen Temperatur die maximal mögliche Strahlung abgibt, wird als Schwarzer Körper bezeichnet. Das zu messende Material strahlt jedoch nicht in diesem Maße ab. Stattdessen besitzt es eine Eigenschaft namens Emissionsgrad, die es ihm ermöglicht, nur einen bestimmten Prozentsatz seiner theoretischen Energie abzugeben. Die Genauigkeit der Temperaturmessung wird durch Tempsens-Pyrometer erreicht, die so konstruiert sind, dass sie die Schwankungen des Emissionsgrades kompensieren und somit präzise Messungen an einer Vielzahl von Materialien ermöglichen – von glänzenden Metallen bis hin zu Keramikbeschichtungen.
Wie funktioniert es genau?
Das Funktionsprinzip basiert auf drei Kernkomponenten, die zusammenwirken.
- Das optische System funktioniert wie ein Wärmeteleskop. Eine Linse oder ein Spiegel sammelt die Infrarotstrahlung des heißen Objekts, bestimmt die Fleckengröße und das Verhältnis von Entfernung zu Fleckengröße und sorgt dafür, dass das Instrument präzise auf das Ziel ausgerichtet ist.
- Der Empfänger wandelt dann die einfallende Infrarotenergie in ein elektrisches Signal um, das proportional zur Temperatur des Objekts ist.
- Die Bediener erhalten präzise Echtzeitdaten direkt auf digitalen Anzeigen oder Steuerungssystemen.
Ein Strahlungspyrometer liefert sofortige Messwerte in Millisekunden, ohne physischen Kontakt herzustellen oder auf die Stabilisierung des Signals bzw. der Messwerte zu warten, wie es bei Thermoelementen oder Widerstandsthermometern der Fall ist. Einige Tempsens-Modelle zeichnen sich durch eine Reaktionszeit von nur 1 Millisekunde aus. Dies ist entscheidend für die Überwachung schnell bewegter Materialien in Walzwerken oder Strangpressanlagen, wo jede Sekunde zählt.
Pyrometertypen
Es gibt verschiedene Typen, die für unterschiedliche Situationen geeignet sind. Pyrometer zur Erfassung der gesamten Strahlung erfassen alle Wellenlängen.
Einzelwellenlängenpyrometer Fokus auf ein bestimmtes Spektralband.
Verhältnispyrometer, Zweifarbenpyrometer, auch bekannt als Zweifarbenpyrometer, vergleichen die Strahlung bei zwei Wellenlängen, um den Einfluss von Emissionsgradunsicherheiten zu reduzieren. Sie sind besonders nützlich in Umgebungen mit Staub, Rauch oder teilweiser Sichtbehinderung.
Wo werden Strahlungspyrometer eingesetzt?
Industrielle Fertigungsprozesse wie die Stahlproduktion nutzen Strahlungspyrometer zur Temperaturmessung von Knüppeln und Brammen während Prozessen wie Gießen, Schmieden und Wärmebehandlung. Auch Glasfabriken verwenden sie zur Temperaturmessung in ihren Ofenböden, Vorherden und Zinnbädern. Zement- und Feuerfestwerke setzen sie für Brennzonen und Vorwärmer ein. Kraftwerke überwachen Kesselrohre und Dampfleitungen mit diesen Instrumenten.
Die Automobil- und Luftfahrtindustrie setzt sie für hochbelastete Bauteilprüfungen ein. Die Strahlungspyrometer von Tempsens decken einen Temperaturbereich von -50 °C bis 3.500 °C ab – ein Bereich, den nur wenige Geräte auf dem Markt erreichen.
Insbesondere im Ofenbetrieb liefern diese Instrumente Echtzeitdaten zur Austrittstemperatur, die Ingenieure zur Validierung und Kalibrierung numerischer Simulationsmodelle nutzen. Ohne diesen physikalischen Bezugspunkt bleiben Ofensimulationen theoretisch. Das Pyrometer schließt die Lücke zwischen digitaler Modellierung und realem Prozessverhalten.
Warum berührungslose Messung sinnvoll ist
Die direkteste Antwort ist Sicherheit. In Umgebungen, in denen die Temperaturen die Betriebsgrenze von Kontaktfühlern überschreiten, misst ein Pyrometer von außen und schützt so sowohl Anlagen als auch Personal. Kontaktfühler schmelzen, korrodieren und fallen unter diesen Bedingungen aus. Manuelle Messungen verlangsamen die Produktion und gefährden die Mitarbeiter.
Bei korrekter Kalibrierung und richtigen Emissionsgradeinstellungen liefern die Strahlungspyrometer von Tempsens eine Messgenauigkeit, die mit kontaktbasierten Methoden mithalten kann und diese oft sogar übertrifft – und das ohne mechanischen Verschleiß, Sondenverschlechterung oder kostspielige Ausfallzeiten.
Fazit
Strahlungspyrometer sind keine Notlösung. Für industrielle Hochtemperaturprozesse sind sie oft die zuverlässigste, praktischste und sicherste Messlösung. Die Auswahl des richtigen Geräts erfordert Kenntnisse über Ihren Prozess, das Material, den Messabstand, die Umgebungsbedingungen und die geforderte Genauigkeit. Tempsens vereint jahrzehntelange Messexpertise und ein umfassendes Sortiment an Strahlungspyrometern, um Unternehmen bei der optimalen Auswahl zu unterstützen – jedes Mal.
Für weitere Details besuchen Sie uns unter – Anruf - +91-+91-9358835576 Oder E-Mail – [email protected] [email protected]
Häufig gestellte Fragen
Worin unterscheiden sich Strahlungspyrometer und Infrarotthermometer?
Infrarotstrahlung wird von beiden Gerätetypen genutzt; allerdings ist ein Infrarotthermometer ein einfaches Gerät, das für einmalige Messungen (Stichproben) konzipiert ist, während ein Strahlungspyrometer für die kontinuierliche Hochtemperaturüberwachung von Prozessen auf industrieller Ebene entwickelt wurde.
Können Strahlungspyrometer die Temperatur durch Glas oder andere transparente Medien hindurch messen?
Die meisten Glassorten absorbieren Infrarotstrahlung im üblichen Messbereich. Pyrometer, die auf bestimmte Spektralbänder abgestimmt sind, können die Oberflächentemperatur von Glas effektiv messen, Standardmodelle benötigen jedoch ein geeignetes Schauglas oder ein IR-durchlässiges Fenster.
Was sind die Fehlerquellen bei Strahlungspyrometermessungen?
Häufige Ursachen für Messfehler sind eine falsche Emissionsfähigkeit, verschmutzte oder verdeckte Optiken, Fehlausrichtung und Umwelteinflüsse (wie Staub oder Dampf), die durch eine korrekte Einrichtung und regelmäßige Kalibrierung behoben werden können.
