Wenn Sie ein Pyrometer nur anhand des Temperaturbereichs auswählen, lösen Sie möglicherweise das falsche Problem. In der Praxis werden Messfehler häufiger durch veränderte Emissionsgrade, Staub, Rauch, sich bewegende Objekte oder teilweise verdeckte Sichtlinien verursacht als durch das Gerät selbst.
Deshalb wird in Branchen wie der Stahl-, Schmiede-, Gießerei-, Wärmebehandlungs- und Glasherstellung weiterhin über die Vor- und Nachteile von Ein- und Zweifarbenpyrometern diskutiert. Beide können eine hohe Genauigkeit liefern, jedoch nur, wenn sie für die jeweilige Anwendung geeignet sind. In diesem Artikel beleuchten wir die wichtigsten Unterschiede zwischen den beiden Technologien und erklären, wie Sie das Pyrometer auswählen, das unter Ihren tatsächlichen Betriebsbedingungen zuverlässig funktioniert.
Was ist ein Pyrometer?
Ein Pyrometer ist ein Temperaturmessgerät, das die Temperatur eines Objekts berührungslos misst. Ein vom Objekt ausgesendeter Infrarotstrahl durchdringt ein optisches System mit Linse oder Glasfaserkabel und trifft anschließend auf den Wandler, der ihn in ein kleines elektrisches Signal umwandelt.
Das Pyrometer selbst enthält elektronische Bauteile, die das Signal je nach Parametern wie Emissionsgrad, Wellenlänge, Ansprechzeit und Kalibrierdaten verstärken, filtern, linearisieren und korrigieren. Der Temperaturwert wird über 4–20 mA, RS-485, Modbus, Relais oder USB an ein Display, eine SPS, ein Prozessleitsystem (DCS), einen Rekorder oder eine Software übertragen. Die Genauigkeit hängt maßgeblich von der korrekten Einstellung des Emissionsgrades, einer sauberen Optik, der korrekten Ausrichtung, der geeigneten Wellenlänge und der korrekten Spotgröße ab.
Einfarbenpyrometer
Ein Einfarbenpyrometer misst Infrarotstrahlung in einem Wellenlängenbereich und wandelt sie in Temperatur um. Es arbeitet am besten, wenn die zu messende Oberfläche sauber ist, der Emissionsgrad bekannt ist und das Objekt den Messfleck vollständig ausfüllt. Typische Wellenlängen sind je nach Material 1,0 µm, 1,6 µm, 2–2,6 µm oder 8–14 µm. Die Genauigkeit liegt üblicherweise zwischen ±0,31 TP³T und ±11 TP³T. Es wird für Rohlinge, Schmiedeteile, Induktionserwärmung, Graphit, Keramik, Kunststoffe, Gummi, Papier, Textilien, Warm- und Kaltwalzen sowie lackierte Oberflächen eingesetzt.
Zweifarbenpyrometer
Ein Zweifarbenpyrometer, auch Verhältnispyrometer genannt, misst Infrarotstrahlung bei zwei nahe beieinander liegenden Wellenlängen und berechnet die Temperatur aus deren Verhältnis. Dadurch ist es zuverlässiger, wenn sich der Emissionsgrad ändert, sich Ablagerungen bilden, sich das Messobjekt bewegt oder Staub, Rauch, Dampf oder Gase die Sicht teilweise verdecken. Typische Wellenlängenpaare liegen bei etwa 0,7–1,15 µm (InGaAs-Paar) oder 1,5–1,6 µm (Si/Si-Paar), mit einer üblichen Genauigkeit von ±0,51 µT bis ±11 µT. Es wird in Gießereien, bei flüssigen Metallen, beim Schmieden, bei der Wärmebehandlung in Wiedererwärmungsöfen, in der Zementindustrie, in Papierfabriken und in anspruchsvollen Ofenanwendungen eingesetzt.
Direkter Vergleich: Wann man welche Wahl treffen sollte
| Feldbedingungen | Bessere Wahl |
| Saubere Oberfläche + bekannter Emissionsgrad | Einfarbig |
| Stabile Kunststoff-/Gummi-/Papieroberfläche | Einfarbige lange Wellenlänge |
| Heißes Metall mit sauberer Oberfläche | Einfarbige kurze Wellenlänge |
| Kaltes Metall mit sauberer Oberfläche | Einfarbige kurze Wellenlänge – 2,3 µm |
| Heißes Metall mit Zunder | Zweifarbig |
| Staub/Rauch/Dampf teilweise zwischen Sensor und Ziel | Zweifarbige kurze Wellenlänge |
| Kleineres Ziel | FOPL ein-/zweifarbig |
| Strom aus geschmolzenem Metall | Spezielles zweifarbiges Modell |
Verwenden einfarbig für saubere, stabile und reproduzierbare Bedingungen.
Verwenden zweifarbig für verschmutzte, sich bewegende, verändernde oder teilweise blockierte Zustände
Schlussbetrachtung
Ein- und Zweifarbenpyrometer liefern unter den richtigen Bedingungen (außer bei Aluminium) eine ausgezeichnete Genauigkeit. Das Einfarbenpyrometer zeichnet sich durch einen bekannten Emissionsgrad und eine klare Sichtlinie aus. Das Zweifarbenpyrometer umgeht diese Abhängigkeit durch Verhältnismessung und ist daher die praktische Wahl überall dort, wo in der Fertigung Zunder, Oxidation, Dampf oder variable Oberflächen auftreten.
Wählen Sie das passende Gerät anhand Ihrer konkreten Prozessanforderungen. Die Ingenieure von Tempsens arbeiten mit Stahlwerken, Gießereien, Glasfabriken und petrochemischen Anlagen zusammen, um die optimale Messtechnik für die jeweiligen Bedingungen zu finden. Denn mit dem richtigen Pyrometer, korrekt konfiguriert, müssen Sie sich um nichts mehr kümmern. Beide Modelle sind als Online- und Handgeräte erhältlich.
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Andere fragen auch
Was ist ein Zweifarbenpyrometer?
Es misst Infrarotstrahlung bei zwei Wellenlängen und berechnet deren Verhältnis zur Temperatur – wodurch es weitgehend unabhängig von Emissionsgradänderungen und optischen Hindernissen ist.
Wie genau sind Strahlungspyrometer?
Die einfarbige Messung erreicht eine Genauigkeit von ±0,31 TP3T +1 °C, die zweifarbige ±0,51 TP3T +1 °C, jeweils mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,11 TP3T. Die tatsächliche Genauigkeit hängt von der Wahl des Pyrometertyps für die jeweiligen Anwendungsbedingungen ab.
Welche Pyrometer wurden zur Messung von sichtbarem Licht verwendet?
Verschwindende Glühfädenpyrometer (entwickelt 1917) arbeiten im sichtbaren Spektrum (0,4–0,7 μm) und erfordern die manuelle Beobachtung, um die Helligkeit des Glühfadens mit dem Zielobjekt abzugleichen. Sie sind heute weitgehend veraltet und wurden durch Infrarotsysteme ersetzt.
