Sensoren zur Erfassung der Temperatur

Zusammenfassung

Es werden die Möglichkeiten erläutert, die in der Thermometrie und Pyrometrie geboten werden. Temperatursensoren werden in ihren Einsatzfeldern, Messschaltungen und Wirkungsweisen behandelt. Thermoelemente und Pyrometer sind bewährte Messgeräte. Die Strahlungsgesetze und das Emissionsvermögen nehmen großen Einfluss. Auch scannende Geräte werden im Arbeitsprinzip dargestellt und erläutert, wie auch Farbpyrometer und Infrarot‐Kameraanordnungen. Zum Planck’schen Strahlungsgesetz erfolgen Erläuterungen an Hand von Gleichungen. Einige Fehlerquellen und Störeinflüsse bei der berührungslosen Temperaturmessung beschließen das Kapitel.

Die Temperatur ist eine Größe von außerordentlicher Bedeutung für technische Prozesse [1]. Von der Temperatur hängen sehr viele Stoffeigenschaften ab. Der thermische Zustand eines Stoffes kann grundsätzlich nach zwei physikalischen Prinzipien bestimmt werden:

• Kontaktthermometrie

• Pyrometrie

Bei der Thermometrie wird der Temperatursensor mit dem Medium oder der Oberfläche des Körpers, dessen Temperatur bestimmt werden soll, ins thermodynamische Gleichgewicht gebracht. Anschließend wird die Temperatur des Sensors mit einem temperaturabhängigen Effekt ermittelt. Der Temperaturausgleich erfolgt über Konvektion, Wärmeleitung oder Wärmestrahlung.