Temperaturmessgeräte

Thermoelement

Ein Thermoelement besteht aus zwei ungleichen Metallen, die an einem Ende miteinander verbunden sind und bei einer Temperaturänderung eine Spannung im Millivoltbereich erzeugen. Dieses Phänomen ist als Seebeck-Effekt bekannt. Die Verbindungsstelle der beiden Metalle, die so genannte Messstelle, ist mit Verlängerungsdrähten verbunden.

Diese Fühler lassen sich aus verschiedenen Materialkombinationen herstellen. Die Leistung wird im Allgemeinen durch die Verbindung von Elementen mit Platin bestimmt. So eignet sich Chromel-Constantan zusammen mit Platin hervorragend für die Messung von Temperaturen bis etwa 1000 Grad Celsius. Eine Platin-Wolfram-Rhenium-Kombination wird für Temperaturen bis zu 2700 Grad Celsius verwendet. Einige Platin-Kombinationen für spezielle Anwendungen sind Chromel-Weißgold, Molybdän-Wolfram, Wolfram-Iridium und Iridium-Rhodium. Die meisten dieser Elementtypen sind unter einer Einbuchstabenbezeichnung bekannt, die gebräuchlichsten sind J, K, T und E.

Infrarot-Temperaturfühler

Diese Temperaturfühler sind auch als Pyrometer, IR-Thermometer oder berührungslose Temperatursensoren bekannt. Berührungsloses Messen der Temperatur ist vorteilhaft, wenn Kontaktmethoden unmöglich oder unpraktisch sind, zum Beispiel wenn das Messobjekt unzugänglich oder so heiß ist, dass ein Kontaktfühler des Temperaturmessgeräts beschädigt werden könnten.

Infrarot-Temperatursensoren nutzen das Prinzip, dass jedes Objekt eine Energiemenge abgibt, die von seiner Temperatur abhängt.

Die Berechnung der Temperatur eines Objekts anhand der gemessenen Strahlungsenergie scheint einfach zu sein. Die von einem Objekt abgestrahlte Energiemenge ist jedoch nicht nur eine Funktion der Temperatur.

Die andere Variable neben der Temperatur, ist der Emissionsgrad.

Für den Einsatz eines Infrarot-Thermometers ist es wichtig zu wissen, dass der in der Regel einstellbare Emissionsgrad ein Korrekturfaktor ist, größer als 0, aber kleiner als 1.

Das ermöglicht dem Infrarot-Temperaturmessgerät, die richtige Oberflächentemperatur zu ermitteln.

Die Auswahl eines passenden Temperaturmessgeräts richtet sich einerseits nach den zu messenden Temperaturbereichen – und damit auch nach der Art des Fühlers – andererseits nach den zur Verfügung stehenden Funktionen des Messgeräts.

Zunächst ist es wichtig zu wissen, ob das Messgerät für den Wechsel des Sensors eingerichtet ist. Einige Geräte, häufig aus den unteren Preisklassen, besitzen lediglich einen einzigen, fest integrierten Sensor. Andere Modelle für den Einsatz externer Sensoren sind wiederum nur für die Verwendung wechselbarer Thermoelementfühler ausgelegt, beispielsweise für den K-Typ.

Hinsichtlicher der Speichermöglichkeiten sollte das Temperaturmessgerät auch die sogenannte Hold-Funktion besitzen: Durch Drücken der Thermometer-Taste mit der Aufschrift "Hold" lässt sich der gemessene Wert auf dem Display sozusagen einfrieren und durch erneutes Drücken wieder freigeben. Vorteilhaft sind außerdem die Unterstützung von SD-Karten zum Speichern der Messwerte sowie drahtlose oder drahtgebundene Schnittstellen zur Datenübertragung an Smartphones, Tablets oder PCs.

Soll das Temperaturmessgerät in staubigen Umgebungen arbeiten, ist eine hohe IP-Klasse notwendig, zum Beispiel IP50. Für rechtlich relevante Messungen bieten sich Kalibrierungen durch DakkS-akkreditierte Labore, nach ISO oder durch einen zertifizierten Werksstandard an.

Ähnlich bedeutend für professionell eingesetzte Temperaturmessgeräte sind die Genauigkeit der Messung, die Auflösung und – bei Messumformern – die Anzahl der kalibrierten Werte.