Infrarot-Thermometer kalibrieren: Schwarzkörper, Messabstand und Emissionsgrad richtig einsetzen

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Ein Infrarot-Thermometer wird vor einen Kalibrierstrahler gehalten, dessen Anzeige exakt 200 °C zeigt. Das IR-Gerät misst jedoch nur 194 °C. Ist das Thermometer falsch kalibriert oder ist lediglich der Messaufbau ungeeignet?

Bei berührungsloser Temperaturmessung reicht es nicht aus, nur die Temperatur des Kalibrierstrahlers zu kennen. Entscheidend sind ebenso die Strahlungseigenschaften der Quelle, der eingestellte Emissionsgrad, die Größe der Strahleröffnung, der Messfleck des Prüflings, der Messabstand, die optische Ausrichtung und die thermische Stabilisierung.

Besonders häufig entstehen Fehler, wenn der Messfleck des Infrarot-Thermometers größer als die aktive Strahlerfläche ist. Das Gerät erfasst dann zusätzlich die kältere Umgebung und zeigt trotz korrekt temperiertem Strahler einen zu niedrigen Wert.

Geeignete Geräte zur Erzeugung definierter Referenztemperaturen finden Sie unter Temperaturkalibratoren. Berührungslose Temperaturmessgeräte sind unter Infrarot-Temperaturmessgeräte zusammengefasst.

Warum unterscheidet sich die IR-Kalibrierung von einer Kontaktkalibrierung?

Bei einem Kontaktthermometer wird der Sensor direkt mit einem Körper bekannter Temperatur in thermischen Kontakt gebracht.

Bei einem Infrarot-Thermometer besteht dagegen kein direkter Kontakt.

Das Gerät erfasst die vom Messobjekt ausgehende Infrarotstrahlung und berechnet daraus eine Temperatur.

Damit hängt das Messergebnis nicht nur von der tatsächlichen Oberflächentemperatur ab, sondern zusätzlich von:

• Emissionsgrad der Oberfläche,
• reflektierter Umgebungsstrahlung,
• Wellenlängenbereich des Messgeräts,
• Messfleckgröße,
• Messabstand,
• Ausrichtung,
• Fokus,
• Temperaturverteilung innerhalb des Messflecks.

Eine reproduzierbare Prüfung benötigt deshalb eine definierte Strahlungsquelle.

Dafür werden Schwarzkörper- beziehungsweise IR-Kalibrierstrahler eingesetzt.

Was ist ein Schwarzkörperstrahler?

Ein idealer Schwarzkörper würde die auf ihn treffende elektromagnetische Strahlung vollständig absorbieren und entsprechend seiner Temperatur eine ideal definierte Wärmestrahlung aussenden.

Ein realer Kalibrierstrahler nähert sich diesem Verhalten möglichst gut an.

Dafür werden beispielsweise verwendet:

• beschichtete Flächenstrahler,
• Vertiefungen mit definierter Oberfläche,
• Hohlraumstrahler.

Ein Hohlraum besitzt dabei einen wichtigen Vorteil:

Strahlung wird innerhalb der Kavität mehrfach reflektiert. Dadurch nähert sich das Strahlungsverhalten stärker einem idealen Schwarzkörper an.

Für die praktische Kalibrierung ist jedoch nicht entscheidend, ob ein Gerät marketingseitig als „Blackbody“ bezeichnet wird.

Entscheidend sind die für die verwendete Quelle spezifizierten Eigenschaften wie:

• Temperaturbereich,
• Emissionsgrad beziehungsweise effektive Emissivität,
• Größe der Strahlungsfläche oder Apertur,
• Temperaturhomogenität,
• Stabilität,
• Kalibrierunsicherheit.

Strahlertemperatur und Referenztemperatur richtig unterscheiden

Eine häufige Fehlannahme lautet:

„Der Kalibrator zeigt 200,0 °C an, also beträgt die Referenztemperatur automatisch exakt 200,0 °C.“

Für eine nachvollziehbare Kalibrierung muss unterschieden werden zwischen:

• Sollwert des Kalibrators,
• interner Temperaturanzeige des Kalibrators,
• kalibrierter Referenztemperatur der Strahlungsfläche beziehungsweise Kavität.

Der Regler des Kalibrators kann beispielsweise auf 200 °C eingestellt sein, während die tatsächlich kalibrierte Strahlungstemperatur geringfügig davon abweicht.

Bei einer rückführbaren Kalibrierung sollte deshalb der zum jeweiligen Gerät gehörende Kalibrierwert beziehungsweise dessen dokumentierte Korrektur berücksichtigt werden.

Auch die Messunsicherheit des Referenzstrahlers gehört zur späteren Bewertung des Prüflings.

Welche Rolle spielt der Emissionsgrad?

Der Emissionsgrad beschreibt vereinfacht, wie stark eine reale Oberfläche im Vergleich zu einem idealen Schwarzkörper thermische Strahlung emittiert.

Bei realen Oberflächen gilt:

ε < 1

.

Je niedriger der Emissionsgrad, desto stärker kann reflektierte Umgebungsstrahlung das Messergebnis beeinflussen.

Bei einem IR-Kalibrierstrahler ist die Oberfläche bewusst so ausgeführt, dass ein hoher und definierter effektiver Emissionsgrad erreicht wird.

Das IR-Thermometer muss entsprechend zum verwendeten Kalibrierstrahler eingestellt werden.

Bei vielen Prüfaufbauten wird der Prüfling deshalb auf den vom Hersteller des Strahlers angegebenen Emissionsgrad eingestellt.

Ein wichtiger Fehler wäre beispielsweise:

• Kalibrierstrahler besitzt eine hoch emittierende Referenzfläche,
• IR-Thermometer steht weiterhin auf ε = 0,60 von einer vorherigen Metallmessung.

Die Differenz kann dann erheblich sein, obwohl sowohl Strahler als auch Thermometer technisch einwandfrei funktionieren.

Messfleck und Distance-to-Spot-Verhältnis richtig berücksichtigen

Ein Infrarot-Thermometer misst nicht nur einen mathematischen Punkt.

Es erfasst eine Fläche.

Wie groß diese Fläche ist, hängt von der Optik und vom Messabstand ab.

Bei vielen Geräten wird dafür ein Verhältnis angegeben, beispielsweise:

D:S = 50:1

Das bedeutet vereinfacht:

Bei einem Abstand von 500 mm beträgt der charakteristische Messfleck ungefähr 10 mm.

Bei 1.000 mm Abstand wären es entsprechend ungefähr 20 mm.

Je größer der Abstand, desto größer wird normalerweise der erfasste Messbereich.

Bei der Kalibrierung ist deshalb ein kurzer Abstand nicht nur praktisch, sondern häufig messtechnisch notwendig.

Allerdings muss gleichzeitig die vom Hersteller vorgesehene Mindestdistanz beziehungsweise Fokusgeometrie eingehalten werden.

Warum muss die Apertur größer als der Messfleck sein?

Die aktive Strahlungsfläche des Kalibrators sollte den vom Infrarot-Thermometer erfassten Messbereich vollständig ausfüllen.

Ist der Messfleck größer als die Apertur, erfasst der Sensor zusätzlich:

• Gehäuse des Kalibrators,
• Umgebung,
• Hintergrundflächen.

Diese Bereiche besitzen normalerweise eine andere Temperatur als die eigentliche Referenzfläche.

Ein typisches Fehlerbild ist:

• Strahler: 300 °C,
• Umgebung: 23 °C,
• Messfleck teilweise außerhalb der Apertur.

Das IR-Thermometer integriert dann Strahlung aus unterschiedlich warmen Bereichen.

Die angezeigte Temperatur liegt häufig unterhalb der eigentlichen Strahlertemperatur.

Besonders wichtig ist außerdem:

Die auf Datenblättern angegebene Spotgröße ist nicht immer gleichbedeutend damit, dass 100 Prozent der empfangenen Strahlung exakt aus diesem Kreis stammen.

In der Praxis sollte deshalb eine ausreichende geometrische Reserve zwischen Messfleck und Strahlerfläche vorhanden sein.

Den richtigen Messabstand wählen

Für einen reproduzierbaren Aufbau sollte der Messabstand bewusst festgelegt und anschließend nicht zwischen den einzelnen Prüfpunkten verändert werden.

Ein geeigneter Abstand muss mehrere Anforderungen gleichzeitig erfüllen:

• Messfleck vollständig innerhalb der Referenzfläche,
• korrekte Fokusdistanz,
• kein unnötig großer Anteil der Umgebung im Sichtfeld,
• keine thermische Überlastung des IR-Thermometers.

Besonders bei Hochtemperaturstrahlern darf ein Handthermometer nicht beliebig nahe an die heiße Öffnung gehalten werden.

Die vom Hersteller zulässige Umgebungstemperatur des Prüflings muss eingehalten werden.

Die Strahleröffnung selbst kann mehrere hundert Grad Celsius heiß sein und das Gehäuse des IR-Thermometers durch Wärmestrahlung zusätzlich erwärmen.

Ein sehr geringer Abstand ist deshalb nicht automatisch der beste Abstand.

Fokus bei Pyrometern und Wärmebildkameras richtig einstellen

Einige Infrarot-Thermometer besitzen eine fest eingestellte Optik.

Andere Pyrometer und nahezu alle professionellen Wärmebildkameras besitzen dagegen einen einstellbaren Fokus.

Ein unscharfes Bild beziehungsweise eine unscharf abgebildete Referenzfläche kann die Temperaturmessung beeinflussen.

Bei einer Wärmebildkamera sollte deshalb:

1. die Strahlerfläche vollständig sichtbar sein,
2. der Abstand festgelegt werden,
3. die Kamera exakt fokussiert werden,
4. erst anschließend die Temperatur ausgewertet werden.

Besonders bei kleinen Kalibrieröffnungen ist die korrekte Fokussierung entscheidend.

Optische Achse und Messwinkel beachten

Das Infrarot-Thermometer sollte möglichst senkrecht auf die Referenzfläche beziehungsweise entlang der vorgesehenen optischen Achse des Kalibrierstrahlers ausgerichtet werden.

Starke schräge Messwinkel können:

• die effektive sichtbare Fläche verkleinern,
• den Messfleck teilweise neben die Apertur verschieben,
• Reflexionseinflüsse verändern.

Bei einer Hohlraumquelle sollte der Prüfling möglichst zentral in die Kavität messen.

Eine einfache mechanische Halterung ist deshalb für wiederkehrende Kalibrierungen häufig besser als ein frei mit der Hand gehaltenes IR-Thermometer.

Sie verbessert:

• Abstand,
• Winkel,
• Zentrierung,
• Reproduzierbarkeit.

Thermische Stabilisierung des Strahlers abwarten

Das erstmalige Erreichen des Sollwertes bedeutet nicht automatisch, dass der Kalibrierstrahler bereits vollständig stabilisiert ist.

Nach einem Temperatursprung müssen sich unter anderem:

• Heizelement,
• Referenzsensor,
• Strahlungsfläche beziehungsweise Kavität,
• umgebende Bauteile

thermisch stabilisieren.

Bei einer zu frühen Messung kann der Prüfling deshalb einen Wert erfassen, während sich die Strahlungsquelle noch verändert.

Ein sinnvoller Ablauf ist:

1. Solltemperatur einstellen.
2. Erreichen des Sollwertes abwarten.
3. Zusätzliche Stabilisierung entsprechend der Gerätevorgabe abwarten.
4. Referenzwert beobachten.
5. Erst bei ausreichend stabilem Zustand Messwerte aufnehmen.

Umgebung und reflektierte Strahlung berücksichtigen

Auch ein guter Kalibrierstrahler steht nicht in einem völlig strahlungsfreien Raum.

In der Umgebung können sich befinden:

• warme Maschinen,
• Heizkörper,
• Fenster,
• direkte Sonneneinstrahlung,
• kalte Wände,
• weitere heiße Kalibratoren.

Bei einer hoch emittierenden Schwarzkörperquelle ist der Einfluss reflektierter Umgebungsstrahlung deutlich geringer als bei glänzenden metallischen Oberflächen.

Trotzdem sollte der Kalibrierplatz möglichst stabile Umgebungsbedingungen besitzen.

Besonders zu vermeiden sind:

• direkte Sonneneinstrahlung auf Strahler oder Prüfling,
• starke Luftströmungen,
• schnelle Änderungen der Raumtemperatur,
• heiße Fremdflächen unmittelbar neben der Referenzöffnung.

Geeignete Temperaturprüfpunkte auswählen

Eine Kalibrierung sollte den tatsächlich genutzten Messbereich des Geräts sinnvoll abdecken.

Bei einem IR-Thermometer, das beispielsweise überwiegend zwischen 50 und 400 °C eingesetzt wird, ist eine Prüfung ausschließlich bei Raumtemperatur wenig aussagekräftig.

Sinnvoll sind mehrere Punkte über den Einsatzbereich.

Beispielsweise:

• unterer relevanter Arbeitspunkt,
• mittlerer Arbeitspunkt,
• oberer relevanter Arbeitspunkt.

Bei höheren Genauigkeitsanforderungen können zusätzliche Prüfpunkte vorgesehen werden.

Wichtig ist, jeden Temperaturpunkt vollständig zu stabilisieren.

Das schnelle Durchfahren mehrerer Sollwerte ohne ausreichende Wartezeit kann eine scheinbar große Geräteabweichung erzeugen, die tatsächlich vom noch nicht stabilen Strahler stammt.

Besonderheiten bei Wärmebildkameras

Bei einer Wärmebildkamera kommt zusätzlich die räumliche Bildauswertung hinzu.

Die Referenzfläche sollte ausreichend viele Pixel des Detektors ausfüllen.

Wird lediglich eine sehr kleine Strahleröffnung aus großer Entfernung betrachtet, können:

• Mischpixel,
• Randbereiche,
• unscharfe Abbildung,
• umgebende kalte Flächen

das Ergebnis beeinflussen.

Bei der Prüfung sollte deshalb eine definierte Messregion innerhalb der homogenen Referenzfläche ausgewählt werden.

Der Messbereich darf nicht bis unmittelbar an den Rand der Kalibrierfläche reichen.

Zusätzlich müssen gegebenenfalls berücksichtigt werden:

• Emissionsgradeinstellung,
• reflektierte Temperatur,
• Messentfernung,
• Atmosphärenparameter,
• externe Optiken oder Schutzfenster.

IR-Prüfung und Kontaktkalibrierung unterscheiden

Ein IR-Thermometer kann nicht sinnvoll geprüft werden, indem lediglich ein Kontaktfühler neben seine Optik gehalten wird.

Beide Geräte erfassen unterschiedliche physikalische Größen.

Kontaktmessung	IR-Messung
Sensor steht thermisch mit dem Messobjekt in Kontakt	Sensor empfängt Wärmestrahlung
Wärmeleitung entscheidend	Emissionsgrad und Strahlungsgeometrie entscheidend
Eintauchtiefe beziehungsweise thermischer Kontakt relevant	Messfleck, Abstand und Fokus relevant
Temperaturbad oder Blockkalibrator möglich	IR- beziehungsweise Schwarzkörperstrahler erforderlich

Ein normaler Trockenblockkalibrator ist deshalb nicht automatisch eine geeignete IR-Referenz.

Für berührungslose Temperaturmessgeräte wird eine definierte strahlende Oberfläche beziehungsweise eine geeignete IR-Kalibrierquelle benötigt.

Systematischer Kalibrierablauf

1. Prüfling identifizieren: Gerätetyp, Seriennummer, Messbereich und Optik dokumentieren.
2. Optische Spezifikation prüfen: Distance-to-Spot-Verhältnis beziehungsweise Fokusdistanz feststellen.
3. Kalibrierstrahler auswählen: Temperaturbereich und Apertur müssen zum Prüfling passen.
4. Emissionsgrad prüfen: Einstellung des Prüflings auf den vorgesehenen Referenzwert setzen.
5. Messabstand festlegen: Messfleck muss vollständig innerhalb der aktiven Strahlungsfläche liegen.
6. Prüfling ausrichten: Zentral und möglichst senkrecht auf die Referenzfläche messen.
7. Fokus einstellen: Bei fokussierbaren Geräten Referenzfläche scharf abbilden.
8. Ersten Prüfpunkt einstellen: Kalibrator auf Solltemperatur fahren.
9. Stabilisierung abwarten: Erst nach thermischer Stabilität messen.
10. Referenztemperatur dokumentieren: Kalibrierwert beziehungsweise Korrektur des Strahlers berücksichtigen.
11. Prüflingswert erfassen: Mehrere stabile Messwerte aufnehmen.
12. Weitere Prüfpunkte anfahren: Geometrie möglichst unverändert lassen.
13. Abweichung berechnen: Prüflingswert mit Referenzwert vergleichen.
14. Messunsicherheit bewerten: Referenz, Geometrie und Wiederholbarkeit berücksichtigen.
15. Ergebnisse dokumentieren: Aufbau und Einstellungen eindeutig festhalten.

Praxisbeispiel mit einem IR-Thermometer

Ein Infrarot-Thermometer mit einer Optik von:

50:1

soll bei 200 °C geprüft werden.

Der verwendete IR-Kalibrierstrahler besitzt eine nutzbare Referenzfläche mit einem Durchmesser von 40 mm.

Der Techniker stellt sich zunächst ungefähr 1,5 m vor den Strahler.

Das angenäherte Verhältnis ergibt:

1.500 mm / 50 = 30 mm Messfleck

Auf den ersten Blick scheint die 40-mm-Referenzfläche ausreichend.

Der tatsächliche optische Erfassungsbereich besitzt jedoch kaum Reserve zum Rand der Strahlungsfläche.

Das Thermometer zeigt:

196,2 °C

bei einer Referenztemperatur von:

200,0 °C

Der Messabstand wird anschließend unter Berücksichtigung der zulässigen Gerätegeometrie reduziert.

Bei 500 mm beträgt der angenäherte charakteristische Messfleck:

500 mm / 50 = 10 mm

Die Referenzfläche füllt das Sichtfeld nun mit deutlicher Reserve aus.

Nach erneuter Ausrichtung und Stabilisierung zeigt das Gerät:

199,4 °C

Die ursprüngliche Differenz wurde damit nicht durch eine Justage beseitigt.

Die Ursache war überwiegend die ungeeignete Messgeometrie.

Das Beispiel zeigt, warum ein IR-Thermometer nicht einfach aus beliebiger Entfernung auf einen heißen Kalibrator gerichtet werden sollte.

Typische Fehler beim Kalibrieraufbau

Fehler	Mögliche Folge	Geeignete Maßnahme
Nur Sollwert des Strahlers verwendet	Referenzabweichung bleibt unberücksichtigt	Kalibrierten Referenzwert beziehungsweise Korrektur verwenden
Emissionsgrad des Prüflings falsch eingestellt	Systematische Temperaturabweichung	Emissionsgrad auf die Referenzquelle abstimmen
Messfleck größer als Strahlerfläche	Kältere Umgebung wird mitgemessen	Abstand reduzieren oder größere Referenzfläche verwenden
Keine geometrische Reserve zur Apertur	Randbereiche beeinflussen Messwert	Messfleck deutlich kleiner als Referenzfläche wählen
Prüfling schräg ausgerichtet	Teil des Sichtfelds liegt außerhalb der Referenzfläche	Zentral und möglichst senkrecht ausrichten
Wärmebildkamera nicht fokussiert	Mischpixel und ungenaue Temperaturauswertung	Vor Messung exakt fokussieren
Messung direkt nach Sollwertwechsel	Strahler noch nicht thermisch stabil	Stabilisierungszeit abwarten
Handgerät unmittelbar vor sehr heißer Öffnung	Gehäuse und Detektor werden thermisch beeinflusst	Zulässigen Messabstand und Umgebungstemperatur beachten
Direkte Sonneneinstrahlung	Zusätzliche Strahlung beeinflusst Aufbau	Kalibrierung unter kontrollierten Bedingungen durchführen
Geometrie zwischen Prüfpunkten verändert	Schlechtere Vergleichbarkeit	Prüfling möglichst fest positionieren

Was sollte dokumentiert werden?

Bei einer reproduzierbaren IR-Kalibrierung sollten mindestens festgehalten werden:

• Hersteller und Typ des Prüflings,
• Seriennummer,
• Messbereich,
• Optik beziehungsweise D:S-Verhältnis,
• verwendeter Kalibrierstrahler,
• Seriennummer des Referenzgeräts,
• Emissionsgrad der Referenzquelle,
• Emissionsgradeinstellung des Prüflings,
• Apertur beziehungsweise Größe der Strahlerfläche,
• Messabstand,
• Ausrichtung,
• Fokuseinstellung soweit relevant,
• Umgebungstemperatur,
• Prüfpunkte,
• Referenztemperaturen,
• angezeigte Prüflingswerte,
• Abweichungen,
• Messunsicherheit.

Bei Wärmebildkameras sollte zusätzlich die verwendete Messregion beziehungsweise ROI dokumentiert werden.

Die Messgeometrie ist damit ein Teil der Kalibrierbedingungen und sollte nicht nur als nebensächliche Information betrachtet werden.

Welche Geräte eignen sich?

IR-Kalibrierstrahler und Temperaturkalibratoren

Unter Temperaturkalibratoren stehen unterschiedliche Kalibrierlösungen für industrielle Temperaturmessgeräte zur Verfügung.

Für Infrarot-Thermometer und Wärmebildkameras muss eine Ausführung mit geeigneter strahlender Referenzfläche beziehungsweise IR-Einsatz verwendet werden.

Wichtige Auswahlkriterien sind:

• Temperaturbereich,
• Größe der Strahlerfläche,
• effektiver Emissionsgrad,
• Stabilität,
• Homogenität,
• Kalibrierunsicherheit.

Infrarot-Thermometer

Unter Infrarot-Temperaturmessgeräte finden Sie berührungslose Temperaturmessgeräte für unterschiedliche industrielle Anwendungen.

Bei der Auswahl sind insbesondere relevant:

• Temperaturbereich,
• optische Auflösung,
• Fokus,
• einstellbarer Emissionsgrad,
• Ansprechzeit,
• Messgenauigkeit.

Wärmebildkameras

Wärmebildkameras benötigen für eine zuverlässige Prüfung eine ausreichend große und homogene Strahlungsfläche.

Besonders bei höher auflösenden Kameras sollte die Messfläche genügend Pixel abdecken und vollständig innerhalb des homogenen Bereichs liegen.

Bei der Kalibrierung sind Fokus, Messentfernung, Emissionsgrad und reflektierte Temperatur ebenso zu dokumentieren wie die Referenztemperatur.

ICS Schneider Messtechnik unterstützt bei der Auswahl geeigneter Temperaturkalibratoren, IR-Thermometer und Wärmebildkameras sowie bei der Auslegung reproduzierbarer Prüfaufbauten für berührungslose Temperaturmessungen.

Fazit

Die Kalibrierung eines Infrarot-Thermometers besteht nicht lediglich darin, das Gerät auf einen heißen Strahler zu richten und zwei Temperaturanzeigen miteinander zu vergleichen.

Entscheidend ist eine definierte Strahlungsquelle mit bekannten Eigenschaften.

Der eingestellte Emissionsgrad des Prüflings muss zur verwendeten Referenzquelle passen.

Ebenso wichtig ist die Messgeometrie. Der gesamte relevante Messfleck muss innerhalb der homogenen Strahlerfläche liegen. Ein zu großer Messabstand kann dazu führen, dass das IR-Thermometer zusätzlich die kühlere Umgebung erfasst.

Bei fokussierbaren Pyrometern und Wärmebildkameras muss außerdem der Fokus exakt eingestellt werden.

Der Kalibrierstrahler benötigt nach jedem größeren Sollwertwechsel ausreichend Zeit zur thermischen Stabilisierung.

Auch Umgebungseinflüsse dürfen nicht unterschätzt werden. Direkte Sonneneinstrahlung, heiße Fremdflächen, Luftströmungen oder eine starke Erwärmung des Prüflings durch die Strahlungsquelle können das Ergebnis verändern.

Für eine reproduzierbare Kalibrierung sollten deshalb Temperatur, Emissionsgrad, Messabstand, Apertur, Ausrichtung und Fokus gemeinsam dokumentiert werden.

Erst dann lässt sich eine gemessene Abweichung zuverlässig dem Infrarot-Thermometer zuordnen und von einem ungeeigneten Prüfaufbau unterscheiden.

Häufige Fragen zur Kalibrierung von Infrarot-Thermometern

Kann ich ein IR-Thermometer mit einem normalen Trockenblockkalibrator kalibrieren?

Nicht direkt. Für ein berührungsloses Temperaturmessgerät wird eine geeignete strahlende Referenzfläche beziehungsweise ein entsprechender IR-Einsatz benötigt.

Was ist ein Schwarzkörperstrahler?

Es handelt sich um eine Strahlungsquelle, deren Verhalten sich möglichst stark einem idealen Schwarzkörper annähert und deren Strahlungstemperatur für die Prüfung von IR-Messgeräten verwendet wird.

Welchen Emissionsgrad muss ich am IR-Thermometer einstellen?

Die Einstellung muss zur verwendeten Kalibrierquelle und den Vorgaben des Kalibrierverfahrens passen. Maßgeblich sind die Spezifikationen des verwendeten Strahlers.

Warum misst mein IR-Thermometer am Kalibrator zu wenig?

Eine häufige Ursache ist ein zu großer Messfleck. Erfasst das Gerät zusätzlich die kühlere Umgebung außerhalb der Strahleröffnung, sinkt die angezeigte Temperatur.

Wie groß darf der Messfleck sein?

Der relevante Messfleck sollte vollständig innerhalb der homogenen aktiven Referenzfläche liegen und ausreichend Abstand zum Rand besitzen.

Was bedeutet 50:1 bei einem IR-Thermometer?

Es beschreibt das Verhältnis zwischen Messabstand und charakteristischer Messfleckgröße. Vereinfacht ergibt sich bei 500 mm Abstand und 50:1 ein Messfleck von ungefähr 10 mm.

Soll ich das Thermometer möglichst nah an den Strahler halten?

Nicht beliebig nah. Messfleck, Fokusdistanz, zulässige Umgebungstemperatur und Wärmestrahlung des Kalibrators müssen berücksichtigt werden.

Warum muss der Kalibrierstrahler stabilisiert sein?

Nach dem Erreichen des Sollwertes können sich Strahlungsfläche, Referenzsensor und weitere Bauteile noch thermisch verändern. Erst im stabilisierten Zustand ist eine reproduzierbare Referenzmessung möglich.

Muss eine Wärmebildkamera fokussiert werden?

Ja. Eine unscharfe Abbildung der Referenzfläche kann insbesondere bei kleinen Strahleröffnungen zu Mischpixeln und zusätzlichen Messabweichungen führen.

Kann ich nur einen Prüfpunkt verwenden?

Für eine aussagekräftige Beurteilung sollten normalerweise mehrere Prüfpunkte über den tatsächlich genutzten Temperaturbereich verwendet werden.

Warum ist die Apertur des Schwarzkörpers wichtig?

Sie bestimmt, wie groß die für den Prüfling sichtbare definierte Referenzfläche ist. Ist sie kleiner als der vom IR-Gerät erfasste Bereich, wird zusätzlich Umgebung mitgemessen.

Was gehört in ein IR-Kalibrierprotokoll?

Neben Referenz- und Prüflingstemperaturen sollten insbesondere Emissionsgrad, Messabstand, Apertur, Ausrichtung, Fokus, Umgebungstemperatur und verwendete Referenzquelle dokumentiert werden.