Pyrometer

Metallurgie

Optisches Temperaturmessgerät zur berührungslosen Temperaturmessung. Auch als Strahlungsthermometer bezeichnet. Temperaturen von -50 °C bis 5000 °C sind messbar. Es werden grundsätzlich Oberflächentemperaturen gemessen. Das Messgerät muss freie Sicht zum Messobjekt haben.

Physikalische Grundlagen der Messung: Stefan-Boltzmann-Gesetz, wonach die Gesamtstrahlungsleistung P für den idealen Schwarzen Körper von der absoluten Temperatur T und der Fläche A abhängt.

P ~ T4, A

Für reale Körper (graue Körper) ist der Emissionsgrad, die Wärmeabstrahlungsfähigkeit des Messobjektes zu berücksichtigen. Der Emissionsgrad ist ein Maß für die Fähigkeit von Materialien, infrarote Energie zu absorbieren oder abzustrahlen. Der Wert kann zwischen 0 und 1,0 liegen. Die richtige Einstellung des Emissionsgrades ist die Voraussetzung für eine exakte Temperaturbestimmung. Wenn zum Beispiel ein Emissionsgrad von 0,95 eingestellt wird, der Emissionsgrad jedoch nur 0,9 beträgt, so wird eine niedrigere als die tatsächliche Temperatur angezeigt. Die Strahlung eines glühenden Körpers hängt von seinem Reflexionsvermögen ab, das beim schwarzen Körper am geringsten ist.

Temperatur, Messwinkel, Geometrie der Oberfläche (eben, konkav, konvex), Dicke, Oberflächenbeschaffenheit (poliert, rau, oxidiert, sandgestrahlt) und Wellenlänge (in μm) bei der gemessen wird, beeinflussen die Messung. Staub, Dampf und verschmutzte Schutzgläser zwischen Messobjekt und Pyrometer können die Messung stören.

Das Messfeld des Pyrometers kann je nach Ausführung punkt-, linienförmig oder flächig (rechteckig) sein. Flächenförmige Messfelder eignen sich in der Folge auch für den Einsatz von Wärmebildkameras.

Mit der kontinuierlichen Messung durch Pyrometer lassen sich auch Aufheizvorgänge, zum Beispiel bei der Wärmebehandlung, steuern. Vielfach werden Pyrometer zur berührungslosen Gießstrahltemperaturmessung eingesetzt, die in Folge auch zur Rückverfolgbarkeit von Produktionsprozessdaten verwendet werden kann.

Berührungslos messende Pyrometer können ebenfalls eingesetzt werden, um elektrische Betriebsmittel auf übermäßige Erwärmungen zu kontrollieren, die durch lockere Anschlüsse oder Korrosion verursacht werden sowie um Störungen in Schaltfeldern, Vorschaltgeräten, Schaltanlagen und Sicherungsanschlüssen zu erkennen.

Zur Vermeidung von Staubeinflüssen kann die Optik mit einem Luftblasvorsatz und einem Schutzrohr geschützt werden. Bei höheren Umgebungstemperaturen ist der Einsatz eines Wasserkühlgehäuses zweckmäßig, um den Messkopf (Bild) zu schützen.

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