WERKZEUGE MIT DIGITALER SEELE
Emissionsgrad – Einfluss auf die Präzision der Temperaturmessung.
Infrarotstrahlung, sog. Wärmestrahlung, wird von jedem Körper mit einer Temperatur über 0°K emittiert. Je höher die Temperatur des Gegenstands, umso größer ist die Intensität der Strahlung.
Einzelne Materialien unterscheiden sich voneinander durch ihre Fähigkeit zur Emission von Infrarotstrahlung. Einfluss auf deren Intensität hat auch die Art der Oberfläche (Glätte, Farben). Gegenstände mit matter und dunkler Oberfläche emittieren mehr Wärmestrahlung als solche mit glatter und heller Oberfläche.
Um genaue Ergebnisse je nach Spezifik des untersuchten Gegenstands zu erlangen, wurde der sog. Emissionsgrad (ε) eingeführt, der bei der kontaktlosen Temperaturmessung einzusetzen ist.
Der Bezugspunkt für Strahlungsmessungen ist der schwarze Körper, der die Strahlung komplet absorbiert, unabhängig von Wellenlänge, Einfallwinkel und Temperatur des strahlenden Objekts. Sein Emissionsgrad (ε) beträgt 1.
Die Emissionswerte für unterschiedliche Materialien sind in Kapitel 0-1 enthalten
für die am häufigsten untersuchten Objekte werden sie in der folgenden Tabelle angegeben.
| Material | thermischer Emissionsgrad | Material | thermischer Emissionsgrad |
|---|---|---|---|
| Asphalt | 0,90 bis 0,98 | Stoff (schwarz) | 0,98 |
| Beton | 0,94 | menschliche Haut | 0,98 |
| Zement | 0,96 | Leder | 0,75 bis 0,80 |
| Sand | 0,90 | Kohle (Staub) | 0,96 |
| Erde | 0,92 bis 0,96 | Lack | 0,80 bis 0,95 |
| Wasser | 0,92 bis 0,96 | Lack (matt) | 0,97 |
| Eis | 0,96 bis 0,98 | Gummi (schwarz) | 0,94 |
| Schnee | 0,83 | Plastik | 0,85 bis 0,95 |
| Glas | 0,90 bis 0,95 | Holz | 0,90 |
| Keramik | 0,90 bis 0,94 | Papier | 0,70 bis 0,94 |
| Marmor | 0,94 | Chromoxid | 0,81 |
| Putz | 0,80 bis 0,90 | Kupferoxid | 0,78 |
| Mörtel | 0,89 bis 0,91 | Eisenoxid | 0,78 bis 0,82 |
| Ziegel | 0,93 bis 0,96 | Webstoffe | 0,90 |
Das Gerät zur kontaktlosen Punkt-Temperaturmessung (basierend auf dem Effekt der Infrarotstrahlung) ist das Pyrometer. Sein wichtigster Vorteil ist die schnelle und die Temperatur des untersuchten Gegenstands nicht beeinflussende Messung. Pyrometer mit einstellbarem Emissionsgrad berücksichtigt dessen Wert durch Umrechnung der empfangenen Strahlung in die am Display angezeigte Temperatur.
In einfachen Pyrometern wird der Emissionsgrad auf einen fixen Wert von 0,95 eingestellt, der für die meisten Materialien typisch ist. Für Materialien mit niedrigem Emissionsgrad (metallische, polierte, lackierte Oberflächen) sind Pyrometer mit einstellbarem Emissionsgrad einzusetzen.
Mithilfe des Pyrometers erhalten wir eine punktuelle Temperaturmessung. Zur Messung und Darstellung der Temperaturverteilung auf der Oberfläche dienen Thermovisionskameras.