Wissenswertes zu Infrarot-Thermometer & Pyrometer

Was sind Infrarot-Thermometer?

Pyrometer und Infrarot-Thermometer bezeichnen im alltäglichen Sprachgebrauch oftmals das gleiche. Während der Begriff Pyrometer eher im industriellen und professionellen handwerklichen Bereich genutzt wird, ist im privaten Haushalts- und Werkstattbereich häufiger von Infrarot-Thermometern die Rede.

Bei dem Begriff Pyrometer handelt es sich um eine Zusammensetzung aus den griechischen Wörtern pyr „Feuer“ und métron „Maß, Maßstab“. Das „Feuer“ scheint hier sinnbildlich zu stehen für die überaus hohen Temperaturen, die die Messgeräte erfassen können.

Infrarot-Thermometer beziehungsweise Pyrometer sind je nach Modell in der Lage, Temperaturen zwischen -50 und +5000 °C zu messen – und zwar vollkommen berührungslos. Um die Oberflächentemperatur von Objekten zu ermitteln, müssen sie nicht unmittelbar in Kontakt mit ihnen stehen. Stattdessen erfassen sie die Wärme- beziehungsweise Infrarotstrahlung, die von jedem Gegenstand ausgeht, dessen Temperatur über dem absoluten Nullpunkt von 0 Kelvin (entspricht -273,15 °C) liegt.

Infrarot-Thermometer zur berührungslosen Oberflächenmessung

Funktionsweise von Infrarot-Thermometern

Jeder „warme“ Gegenstand sendet eine elektromagnetische Eigenstrahlung proportional zu seiner Eigentemperatur aus. Die Infrarotstrahlung (kurz: IR-Strahlung) stellt einen Teil davon dar. Hierbei handelt es sich um elektromagnetische Wellen, die für das menschliche Auge nicht sichtbar sind, deren wärmende Wirkung aber durchaus wahrgenommen werden kann. Je nach Wellenlänge können nahes Infrarot (dem sichtbaren Licht am nächsten), mittleres Infrarot und fernes Infrarot (den Mikrowellen am nächsten) unterschieden werden. Je höher die Eigentemperatur des zu messenden Gegenstands ist, desto höher fällt die IR-Strahlung aus und desto kürzer ist die Wellenlänge der Strahlung.

Ein Wärmebild IR Pyrometer vereint die Vorteile beider Technologien

Zur Messung der Temperatur visieren Infrarot-Thermometer beziehungsweise Pyrometer einen bestimmten Bereich des Objekts, den sogenannten Messfleck, an. Mithilfe einer Eingangsoptik oder einer Linse wird die vom Objekt ausgehende Infrarotstrahlung gebündelt und auf das Detektorelementfokussiert. Dieses stellt einen Sensor dar, der die Strahlung in ein proportionales elektrisches Signal umwandelt und weiterleitet. Das Signal wird verstärkt, weiterverarbeitet und in der jeweiligen Ausgabegröße auf dem Display des Temperaturmessgeräts dargestellt. Infrarotthermometer mit Wärmebildkamera geben nicht den numerischen Wert der Messung an, sondern erzeugen ein Wärmebild, das Temperaturunterschiede auf Oberflächen mithilfe farblicher Hervorhebungen sichtbar macht.

Die Genauigkeit einer Infrarot-Temperaturmessung hängt stark vom Emissionsgrad des zu untersuchenden Gegenstands ab. Er bezeichnet das Maß für die spezifische Wärmestrahlung eines Körpers im Verhältnis zum hypothetischen schwarzen Körper, der jegliche Strahlung vollständig absorbiert. Dass der Emissionsgrad eine so entscheidende Rolle spielt, hat folgenden Grund: Es gibt Gegenstände, die sehr heiß sein können, aber kaum Infrarotstrahlung abgeben, was in ihren Materialeigenschaften begründet liegt. Um die Intensität der abgegebenen Strahlung interpretieren und die richtige Temperatur daraus ableiten zu können, muss der Emissionsgrad des jeweiligen Materialsbeziehungsweise Körpers bekannt sein. Beton, Ziegel, Marmor, Laminat und Fliesen haben einen hohen Emissionsgrad, strahlen also viel Wärme ab. Sie eignen sich sehr gut für eine berührungslose Temperaturmessung. Einen mittleren Emissionsgrad weisen Faserplatten, Tapeten, Lack und Keramik auf. Porzellan, Kork und Baumwolle haben einen niedrigen Emissionsgrad zu verzeichnen, strahlen in heißem Zustand also kaum Wärme ab.

Verschiedene Typen von Infrarot-Thermometern und Pyrometern

Infrarot-Thermometer beziehungsweise Pyrometer sind in unterschiedlichen Bauformen erhältlich und eignen sich dementsprechend für verschiedene Einsatzzwecke. In unserem Onlineshop finden Sie unter anderem folgende Typen von Infrarot-Temperaturmessgeräten:

Mini- und Taschenthermometer

Kleine, kompakte und handliche Infrarot-Thermometer beziehungsweise Pyrometer eignen sich ideal für den Einsatz im Alltag und für den Hausgebrauch. Viele Modelle sind mit einem digitalen Display ausgestattet und verfügen über kleinere Zusatzfunktionen, beispielsweise eine integrierte Stoppuhr oder Taschenlampe.

Manche Thermometer sind zusätzlich mit einem Schlüsselanhänger, einem Hemdclip oder einer Gürtelhalterung ausgestattet, um bequem transportiert werden zu können und stets griffbereit zu sein. Darüber hinaus gibt es Modelle, die mit einem Einstichfühler und integriertem Temperatursensor ausgestattet sind. Sie sind ideal für Messungen im Lebensmittelbereich geeignet.

Messpistolen

Messpistolen sind größer als Taschenthermometer und können in der Regel eine Reihe verschiedener Funktionen vorweisen. Es gibt beispielsweise Laser Infrarot Thermometer, die mit einer Art Laserpointer zum präzisen Anvisieren ausgestattet sind. Manche Modelle verfügen über eine Alarmfunktion, die sofort anzeigt, wenn die programmierten Grenzwerte überschritten werden.

Auf dem Display werden neben dem Messwert häufig noch weitere Informationen wie Minimum, Maximum, Mittelwert oder Differenzwert angegeben. Thermometer mit Slots für SD-Speicherkarten oder integriertem Speicher bieten die Möglichkeit, Messwerte zu sichern und somit Messreihen auswerten zu können.

Im Vergleich zu IR Pyrometern und Thermometern im Miniformat verfügen Messpistolen oft über eine höhere optische Auflösung, so dass beim Messen eine größere Distanz zum Messobjekt ermöglicht wird. Infrarot Pyrometer in Form von Messpistolen können vielseitig zum Einsatz kommen, beispielsweise um die Temperatur von Heizungen, Warmwasserleitungen, Motoren, Öfen, Kochflächen oder Kühlschränken zu messen.

Infrarot-Thermometer mit Wärmebildkamera

Infrarotthermometer mit integrierter Wärmebildkamera bieten den Vorteil, die Temperatur eines größeren Areals messen zu können. Wärmebilder zeigen auf einen Blick etwaige Temperaturunterschiede im untersuchten Bereich an.

Das erweist sich beispielsweise als vorteilhaft, um kalte Mauerstellen in Innenräumen zu identifizieren, die anfällig für Schimmelbefall sind. Thermische Lecks an Fenstern und Türen sowie eine ungleichmäßige Hitzeverteilung in Heizkörpern oder Heizsystemen lassen sich auf diese Weise ebenfalls ausfindig machen.

Kaufkriterien für Infrarot-Thermometer - worauf kommt es an?

Ein Infrarot-Thermometer beziehungsweise Pyrometer sollte auf seinen jeweiligen Verwendungszweck abgestimmt sein. Das fängt bereits beim Messbereich der Temperaturerfassung an. Ein Pyrometer, das in erster Linie dazu gebraucht wird, die Temperatur von Fassaden, Fenstern und Türen zu messen, muss keine Maximaltemperatur von +2000 °C messen können. Im umgekehrten Fall sind Pyrometer mit sehr beschränktem Messbereich weniger für industrielle Zwecke geeignet.

Die Genauigkeit der Temperaturmessgeräte spielt ebenfalls eine große Rolle, vor allem, wenn hochpräzise Messergebnisse erforderlich sind. Eine Grund-Genauigkeit von beispielsweise ±1 Prozent oder ±1 Grad Celsius gibt an, dass der tatsächliche Messwert um 1 Prozent beziehungsweise 1 Grad Celsius nach oben oder unten abweichen kann. IR-Thermometer messen die Temperatur, indem sie einen Messfleck am zu untersuchenden Objekt anvisieren. Je weiter das Thermometer davon entfernt ist, desto größer wird der Messfleck.

In solchen Fällen ist eine sehr gute optische Auflösung wichtig. Infrarotthermometer, die mit hochwertigen Linsensystemen ausgestattet sind, arbeiten auch über größere Distanzen zum Messobjekt sehr genau. In diesem Zusammenhang ist die Kennziffer zur optischen Auflösung, die sogenannte Messoptik, zu berücksichtigen. Hierbei handelt es sich um das Verhältnis zwischen Entfernung und Größe des Messflecks. Eine Messoptik von 10:1 gibt beispielsweise an, dass der Messfleck einen Durchmesser von 1 cm hat, wenn er 10 cm vom Sensor des Thermometers entfernt ist.

Beim Kauf von Infrarot-Thermometern beziehungsweise Pyrometern ist außerdem auf den angegebenen Emissionsgrad zu achten, für den das Gerät kalibriert wurde. Modelle mit einem Emissionsgrad von 0,95 können Materialien wie Beton, Holz oder lackierte Flächen problemlos messen. Für die Temperaturmessung von Gegenständen mit geringerem Emissionsgrad eignen sie sich jedoch nicht. Bei hochwertigen Pyrometern lässt sich der Emissionsgrad individuell einstellen, dafür muss man jedoch genau wissen, mit welchem Material man es zu tun hat und welchen Emissionsgrad es hat. Zu diesem Zweck gibt es Emissionsgradtabellen, in denen vielerlei Materialien nach Art und Beschaffenheit geordnet und mit ihrem jeweiligen Emissionsgrad aufgelistet sind.

Unser Praxistipp: Angleichzeit beachten

Infrarot-Thermometer können in unterschiedlichen Umgebungstemperaturen eingesetzt werden. Erfolgt der Wechsel zu abrupt, hat das mitunter negative Auswirkungen auf die Messwerte. Aus diesem Grund gilt es, eine gewisse Angleichzeit zu berücksichtigen, damit sich das Infrarot-Thermometer an die jeweilige Umgebungstemperatur anpassen kann. Im Fall von größeren Temperaturschwankungen sollte das Thermometer wenigstens fünf Minuten in der neuen Umgebung lagern, bevor damit gemessen wird.

   

FAQ - häufig gestellte Fragen zu Infrarot-Thermometern

Mein Infrarot-Thermometer hat einen fest eingestellten Emissionsgrad. Kann ich damit trotzdem die Temperatur glänzender Oberflächen messen?

Eine präzise IR-Temperaturmessung ist bei hochglänzenden Oberflächen nicht möglich. Behelfen kann man sich jedoch, indem man auf spezielle Infrarot-Aufkleber zurückgreift. In unserem Onlineshop bieten wir IR-Klebeband für blanke Oberflächen an, das einen Standard-Emissionsgrad von 0,95 simuliert und somit eine Messung mit IR-Thermometern beziehungsweise Pyrometern ermöglicht, die für diesen Emissionsgrad kalibriert sind.

Kann ein Infrarot-Thermometer durch Staub oder Dampf „hindurch“ messen?

Nein. Ein Infrarot-Thermometer misst immer die Oberflächentemperatur, die zuerst getroffen wird. Störgrößen zwischen Messgerät und Messfleck gilt es daher zu vermeiden. Dazu zählen Nebel und Dampf genauso wie Staub und andere Verschmutzungen.

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