2. Temperaturmessung 2.1 Einleitung 2.1.1 Wärmeübertragung 2.1 ...

68 2 Temperaturmessung
Bild 2-22: Strahlungspyrometer
Das zu messende Objekt wird wie mit einem Fotoapparat anvisiert. Die einfallende
Temperaturstrahlung gelangt durch ein Objektiv über Filter zu einem
Strahlungsaufnehmer. Hier wird die eingefallene Strahlung in ein elektrisches Signal
umgeformt, das dann eine Temperaturangabe erzeugt, eine Fernübertragung ist möglich.
Der Strahlungsaufnehmer (Detektor) ist das wichtigste Bauteil des Pyrometers. Er setzt
die Temperaturstrahlung in ein elektrisches Signal um.
Man kann drei Gruppen von Strahlungsempfängern unterscheiden:
1. Fotoelektrische Strahlungsaufnehmer:
Hierzu gehören Fotowiderstände, fotoleitende Detektoren
Fotodioden und Fotozellen
Verwendet werden sie in Spektral- und Bandstrahlpyrometern bis 5 µm
Wellenlänge und Temperaturen >100 °C .
2. Thermische Strahlungsaufnehmer:
Hier erzeugt die einfallende Strahlung auf dem Strahlungsaufnehmer eine
Temperaturerhöhung, die in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Als
Aufnehmer können Widerstandsthermometer oder Thermoelemente verwendet
werden. Bei Verwendung von Thermoelementen werden mehrere hintereinander
geschaltet zu einer Thermosäule, siehe Bild 2-19.
Sie werden verwendet in Gesamtstrahlungs- und Bandstrahlungspyrometern im
Temperaturbereich von ca. - 100 °C bis 1000 °C .
3. Menschliches Auge:
Das menschliche Auge ist in der Lage, die Helligkeiten oder Farben von zwei
benachbarten Feldern in einem entsprechenden Okular festzustellen. Die
Vergleichshelligkeit oder Farbe wird am Pyrometer so verändert, bis sie mit der
einfallenden Strahlung übereinstimmt. Hieraus wird der Meßwert gebildet.
Im Bereich der Versorgungstechnik werden Strahlungspyrometer zur Messung von heißen
Gasen und Flammen und zur Gebäudediagnose eingesetzt, um die Wärmedämmung zu
überprüfen [2, Bl.4] .
Zur Messung von Gasen und Flammen im Temperaturbereich von ca. 500 °C bis 4000 °C
eignen sich Spektralpyrometer vorzugsweise im Bereich von 4,3 µm (CO2 - Bande).
Zur Prüfung der Wärmedämmung im Bereich von - 20 °C bis 60 °C an Gebäuden eignen
sich Bandstrahlungspyrometer im Bereich von 8 bis 14 µm.
Eine weitere Anwendung der Stahlungspyrometer ist das Solarimeter.