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4 Fluke Corporation Einführung in die Infrarot-Temperaturkalibrierung
Art des Materials und die
Oberflächenbeschaffenheit
des Objekts bestimmt.
Metalle mit glatter
Oberflächenbeschaffenheit
haben oft eine niedrige
Emissivität und ein hohes
Reflexionsvermögen, wogegen
lange schmale Löcher eine
relativ hohe Emissivität
und ein sehr niedriges
Reflexionsvermögen ergeben.
Die Summe von Emissivität,
Reflexion und Übertragung ist
stets 1.
Infrarot-Temperaturkalibratoren
müssen so konzipiert sein, dass
sie eine bekannte Emissivität
haben, die über die volle
Betriebstemperatur konstant
bleiben muss. Die Emissivität
wird leider bei der Kalibrierung
der meisten IR-Kalibratoren
vernachlässigt. Diese
Kalibratoren selbst werden
durch Einführen eines Kontakt-
thermometers, zum Beispiel ein
Platin-Widerstandsthermometer,
in das Objekt kalibriert. Diese
Methode vernachlässigt zudem
Temperaturverluste an der
Oberfläche des Infrarotobjekts.
Bei dieser Art von Kalibrierung
weiß der Benutzer möglicher-
weise nicht, dass bei jeder
Temperatur komplizierte
emissivitätsbezogene
Korrekturen erforderlich
sind, um die vom Hersteller
geforderte Genauigkeit zu
erzielen. Diese Korrekturen
basieren auf der Differenz
zwischen der aktuell
Tech-Tipp:
Wenn die Zieltemperatur
unter dem Taupunkt liegt,
könnten sich kristalline
Eismuster bilden. Dadurch
wird die Emissivität der
Oberfläche geändert, was
zu Kalibrierfehlern führt. Ein
Spülen mit Trockengas ist eine
Methode zur Verhinderung des
Kristallwachstums, das sich
letztendlich zu einer Eisschicht
ausbildet. Diese Eisschicht
verdeckt die Temperatur der
Messfläche und führt zu noch
größeren Fehlern.
Die Spitze im Diagramm entspricht der hellsten Wellenlänge.
Die Spitze bewegt sich nach links und die ganze Kurve bewegt sich mit zunehmender Temperatur nach oben.
gemessenen Emissivität des
Objekts und der Emissions-
Einstellung des Thermometers.
Ein Fehler von 1 Prozent der
Emissivität bei 500 °C würde
zu einem Fehler von 3,5 °C
in der Kalibrierung führen.
Andererseits sind die durch
Hersteller angegebenen
Emissionswerte normalerweise
lediglich typische Werte und
in Wirklichkeit nicht durch
Kalibrierung verifiziert. Dies
kann zu einem Verlust der
Rückführbarkeit und mit
der Zeit zu inkonsistenten
Ergebnissen und inkonsistenten
Ergebnissen zwischen verschie-
denen Kalibratoren führen.
Um für Temperaturfehler
in der Messoberfläche zu
korrigieren, sollte ein Infrarot-
Temperaturkalibrator mit einem
Radiometer kalibriert werden,
das bei jeder Temperatur die
Menge der vom Kalibrierobjekt
kommenden Strahlungsenergie
misst. Eine Temperaturanzeige,
die eine radiometrische
Kalibrierung aufweist,
benötigt keine zusätzlichen