Einführung

Zusammenfassung

Die Temperatur gilt allgemein als eine der wichtigsten und am häufigsten gemessenen technisch-physikalischen Größen. In der Verfahrenstechnik rechnet man z.B. mit einem Anteil an den gesamten Meßstellen von 30 bis über 50 % allein für die Größe Temperatur [1-1]. Die wesentlichsten Gründe dafür sind folgende:

• Praktisch alle mechanischen, elektrischen, magnetischen oder optischen Stoffeigenschaften sind mehr oder weniger stark temperaturabhängig. Das bedeutet einerseits die Notwendigkeit einer zusätzlichen Bestimmung der Temperatur bei den meisten Messungen anderer Größen. So bedeutet z.B. der Temperaturunterschied von −4,78 mK bei 20 °C mit dem Übergang von der IPTS-68 zur neuen internationalen Temperaturskale ITS-90 bei einem Stahlmaß von 1 m Länge eine Längendifferenz von 50 nm [1–2] [1–3]. Andererseits sind diese Abhängigkeiten die Grundlage vieler Methoden zur Temperaturmessung.

• Die Temperatur steht in engem Zusammenhang mit den wesentlichen Verfahren zur Energieerzeugung bzw. -Umformung, der Speicherung und dem Transport von Energie sowie dem Wirkungsgrad dieser Prozesse. Ein Meßfehler von −1 K bei der Temperaturmessung im Speisewasser eines 1000-MW-Kernkraftwerkes würde z.B. die Leistung um 3 MW senken, was sich im Jahr zu 18 GWh weniger erzeugter Energie summieren könnte [1–4].

• Richtung und Geschwindigkeit einer Vielzahl chemischer Reaktionen, biologischer Vorgänge [1–5] und technisch-physikalischer Prozesse werden stark von der Temperatur beeinflußt. Daher kommt der Temperaturmessung bzw. -Steuerung in der Land- und Nahrungsgüterwirtschaft, in Medizin und Biologie sowie der Klimatechnik und Meteorologie eine große Bedeutung zu.

• Thermische Technologien zur Stoffumformung bzw. Stofftrennung spielen in den verschiedensten Wirtschaftszweigen eine große Rolle. Das Spektrum reicht dabei von Schmelz- und Verbrennungsvorgängen bis zur Gefrierkonservierung organischer Stoffe und lebender Organismen.

• Thermische und Temperatur-Meßverfahren werden immer stärker in der Analysenmeßtechnik, der technischen Diagnostik und zur Material- und Bauteil-Strukturanalyse eingesetzt [1–6].