Messtechnik-Newsletter Nr. 567

Infrarot-Messtechnik

Berührungslose Temperaturmessungen in der industriellen Prozessmesstechnik

V.l.n.r.: PYROVIEW und PYROLINE protection, PYROVIEW compact+, PYROSPOT Serie 10, PYROSPOT Serie 40 - Bildnachweis: DIAS Infrared GmbH, Shutterstock.de/Liu zishan)

Für viele Anwendungen in der industriellen Prozessmesstechnik bietet Dias Infrared ein umfangreiches Sortiment an hochwertigen stationären Geräten zur berührungslosen Temperaturmessung. Das Angebot umfasst Pyrometer der Serien PYROSPOT für punktförmige Temperaturmessungen, Infrarot-Linienkameras PYROLINE zur Aufnahme von Temperaturprofilen und Wärmebildkameras PYROVIEW zur Messung von zweidimensionalen Temperaturverteilungen.

Die Geräte sind robust, langlebig und für den 24/7-Betrieb geeignet. Für besonders raue Industrieumgebungen sind spezielle Edelstahl-Gehäusevarianten oder -Zubehörteile vorhanden, die eine Wasserkühlung für den Einsatz bei hohen Umgebungstemperaturen und/oder eine Luftspülung der Optik für staubige Umgebungen besitzen. Für unterschiedliche Messfeldgrößen und -abstände stehen vielfältige Objektive zur Verfügung. Bei den Pyrometern sind das Fest- oder Variooptiken, während bei den Kameras Objektive mit Motorfokus ohne äußere bewegte Teile zum Einsatz kommen.

Alle Pyrometer besitzen einen temperaturlinearen 0/4 bis 20 mA Ausgang. Als digitale Schnittstellen stehen RS-485, USB oder Ethernet zur Verfügung. Alle Kameramodelle haben eine Ethernet-Schnittstelle, die einen extrem verzögerungsarmen und verlustfreien Datentransfer in Echtzeit bis zur maximalen Bildfrequenz ermöglicht. Umfangreiche PYROSOFT-Softwarepakete (online/offline) zur Darstellung und -auswertung der Messdaten sowie zur Ankopplung an Prozessleitsysteme sind vorhanden.

Die Geräte gestatten berührungslose Temperaturmessungen zwischen -40 und +3.000 °C in verschiedenen Temperaturmessbereichen. Um physikalisch bedingte Temperaturmessfehler durch Emissionsgradungenauigkeiten zu minimieren, sollte so kurzwellig wie möglich gemessen werden. Weiterhin sollen Spektralbereiche verwendet werden, in denen das Messobjekt einen besonders hohen Emissionsgrad hat. Deshalb stehen zahlreiche Gerätevarianten mit unterschiedlichen Spektralbereichen zur Verfügung. Der langwellige Infrarotbereich (LWIR, 8 µm bis 14 µm) ist insbesondere für Temperaturmessungen an Nichtmetallen geeignet. Im mittleren Infrarotbereich (MWIR, 3 µm bis 5 µm) sind Messungen an Metallen und Keramiken möglich, wobei auch schmale Wellenlängenbereiche beispielsweise um 3,9 µm für Messungen durch Flammen oder um 5,0 µm zur Oberflächentemperaturmessung an Gläsern von Interesse sind. Der nahe Infrarot-Bereich (NIR, 0,8 µm bis 2,6 µm) ist besonders für Messungen an Metallen, Glas, Keramik und Graphit bei höheren Temperaturen geeignet.

Die ersten Geräte der Infrarot-Linienkameras PYROLINE sind schon seit etwa 30 Jahren im Einsatz. Die heute verfügbaren und ständig weiterentwickelten Geräte besitzen im LWIR- und MWIR-Wellenlängenbereich 128 oder 256 Pixel und Messfrequenzen von 256 Hz (optional bis 512 Hz). Im NIR-Spektralbereich sind 512 Pixel bei ebenfalls 256 Hz Messfrequenz vorhanden. Um noch schnellere Messfrequenzen zu realisieren, steht im NIR-Wellenlängenbereich die Hochgeschwindigkeits-Linienkamera PYROLINE HS 512N zur Verfügung, die Temperaturmessungen zwischen 650 und 1.500 °C in einem einzigen durchgehenden Messbereich (optional 1.400 bis 3.000 °C) bei einer Messfrequenz von 2.000 Hz gestattet. Das ist zum Beispiel für Anwendungen in der Stahlindustrie von Bedeutung.

Im Bild zu sehen: Wärmebildkameras PYROVIEW, Infrarot-Linienkameras PYROLINE und Pyrometer PYROSPOT für berührungslose Temperaturmessungen in der industriellen Prozessmesstechnik (v.l.n.r.: PYROVIEW und PYROLINE protection, PYROVIEW compact+, PYROSPOT Serie 10, PYROSPOT Serie 40