TR Emissionsgrad_201604_de
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Definition und Einfluss des Emissionsgrades bei der berührungslosen Temperaturmessung von Albert Book sung wird die von dem Messobjekt ausge- Die Höhe der Infrarot-/Wärme-Strahlung hängt neben der sandte Infrarot- oder Wärmestrahlung von Temperatur auch von dem Messobjekt selbst ab. Die Fähigkeit einem Pyrometer erfasst. Das Pyrometer berechnet aus der empfangenen Strahlung nach der Planck'schen Strahlungsgleichung eines Messobjektes, die von ihm aufgenommene (absorbierte) Wärmestrahlung wieder abzugeben wird durch den Emissionsgrad beschrieben. die Temperatur. Die Höhe der Strahlung ist Ein idealer oder sogenannter „Schwarzer Strahler“ emittiert maßgeblich vom Emissionsgrad des Mess- die gesamte von ihm aufgenommenen Strahlung. Ein realer objektes abhängig. Strahler gibt bei gleicher Temperatur eine geringere Strahlung ab als ein „Schwarzer Strahler“. Der Emissionsgrad ε ist das Verhältnis der Infrarot-Strahlung eines realen Messobjektes Φr Doch was ist eigentlich unter dem Emissionsgrad zur Strahlung eines „Schwarzen Strahlers“ Φs. sich bei der praktischen Messung aus? Wie läßt sich der Emissionsgrad bestimmen und wovon ist er abhängig? Welche Fehler können bei einen falsch eingestellten Emissi- Somit ist der Emissionsgrad eine dimensionslose physikalische Größe zwischen 0 und 1 oder 0 und 100 %. onsgrad auftreten und wie lassen sich Messfehler minimieren. Diese und weitere Fragen werden im folgenden Beitrag erörtert. Messobjekt Hintergrundstrahlung Bild 1 Zusammensetzung der vom Pyrometer erfassten Strahlung. Strahlung, die aus der Umgebung auf ein Messobjekt trifft, wird abhängig vom Reflektionsgrad des Messobjektes mehr oder weniger stark refle

den gleichen Strahlungsgesetzen wie das sichtbare Licht. Bei transparenten Objekten (Glas, Folien) kann zusätzlich Wärmestrahlung aus dem Innern des Messobjektes und aus dem Hintergrund kommen. Der Transmissionsgrad gibt den prozentualen Teil der durch ein Objekt dringenden Strahlung an. Die gesamte von einem Pyrometer erfasste Strahlung setzt sich wie folgt zusammen. O = £ * O + P * O + T * O I O U H p = Reflektionsgrad t = Transmissionsgrad OO = Objektstrahlung OU = Umgebungsstrahlung OH = Hintergrundstrahlung Die Strahlungskoeffizienten sind über die Formel verknüpft: 1 = £ + p...

Unter realen Bedingungen kann die vom Pyrometer erfasste Strahlung zusätzlich auch aus der sich am Objekt reflektierten oder durchscheinenden Umgebungsstrahlung resultieren. Würde das Pyrometer auf den idealisierten Literaturwert eingestellt, zeigt es eine zu hohe Temperatur an. Zur Anzeige der richtigen Temperatur ist der Emissionsgrad am Pyrometer auf einen größeren Wert einzustellen. Man spricht dann von einer künstlichen Erhöhung des Emissionsgrades. Vergleichsstrahler Messobjekt Durch eine Vergleichsmessung mit einem Kontaktthermometer lässt sich der tatsächlich einzustellende...

schen Farbvergleich bei einer Wellenlänge von 0,67 µm. Zudem Bei kritischen Messbedingungen empfiehlt sich die parallele funktioniert das Messprinzip unabhängig von der Größe des Betrachtung der beiden spektralen Temperaturwerte und der Quotiententemperatur. Je nach Ergebnis läßt sich das Pyrometer auf das bessere Messverfahren einstellen. Die Auswirkung bei einer Änderungen des Emissionsgrades oder Fehleinstellungen des Pyrometers sind in der Grafik Bild 4 dargestellt. Fazit Bei der Auswahl eines Pyrometers wird großes Augenmerk Emissionsgradunabhängige Messung mit Quotientenpyrometern auf...