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Temperaturmessung

Auf kühlen Reifen zur Spitzengeschwindigkeit im Hyperloop

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Sensor behält kühlen Kopf

Der Sensor selbst lässt sich mühelos ohne Kühlung bei Umgebungstemperaturen von bis zu 120 °C einsetzen, während sich der Messbereich von -40 bis 1030 °C erstreckt. Die beschichtete Siliziumoptik macht ihn robust und unempfindlich.

Der Sensor verfügt über einen skalierbaren Analogausgang und einen simultanen Alarmausgang und bietet außerdem die Möglichkeit digitaler und analoger Anschlüsse. Eine digitale Programmierung ist möglich, die erweiterte Anwendungsmöglichkeiten bietet. Martin Riedel vom WARR Hyperloop Team der Technischen Universität München zeigt sich äußerst zufrieden mit der Sensorlösung von Micro-Epsilon: „Der CS Micro bietet eine sehr kompakte Einheit, um die Oberflächentemperatur genau zu vermessen. Analoge wie auch digitale Anschlüsse halten uns auf unserer Anschlussseite sehr flexibel“.

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Temperatur mittels Infrarot messen

Jeder Körper mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt von -273,15 °C (0 Kelvin) sendet an der Oberfläche eine zu seiner Eigentemperatur proportionale elektromagnetische Strahlung, die sogenannte Eigenstrahlung aus, ganz gleich ob es sich um Eis oder heißen Stahl handelt. Bei einem Teil dieser Strahlung handelt es sich um Infrarotstrahlung, die zur Temperaturmessung verwendet werden kann. Diese Strahlung durchdringt die Atmosphäre und wird im Infrarot-Messsystem mittels einer Linse (Eingangsoptik) auf ein Detektorelement fokussiert, welches ein der Strahlung proportionales elektrisches Signal erzeugt. Das Signal wird verstärkt und mittels nachfolgender digitaler Signalverarbeitung in eine der Objekttemperatur proportionale Ausgabegröße umgesetzt. Der Messwert kann auf einem Display angezeigt oder als analoges Signal ausgegeben werden, welches einen einfachen Anschluss an Regelsysteme der Prozesssteuerung ermöglicht.

Bei der Infrarot-Temperaturmessung kommt es vor allem auf die drei Faktoren Emission, Transmission und Reflexion an. Der Emissionsgrad eines Körpers gibt beispielsweise an, wie viel Strahlung er im Vergleich zu einem idealen Wärmestrahler, einem schwarzen Körper, abgibt. Optimale Temperaturmessungen können bei Wellenlängen durchgeführt werden, bei denen der Transmissionsgrad unabhängig von der Dicke annähernd Null ist. Polyurethan, Polyester Teflon, FEP und Polyamid beispielsweise sind bei 7,9 µm undurchlässig.

Infrarot-Temperatur-Sensoren der Baureihe Thermometer sind modular aufgebaut und für ein breites Anwendungsspektrum in der berührungslosen Temperaturmessung ausgelegt. Von niedrigen Temperaturen, die in Kühlketten oder Laboren vorherrschen, bis zu höchsten Temperaturen in Schmelzen und Hochöfen messen Infrarotsensoren präzise und zuverlässig. Dank der kompakten Bauweise der Temperatursensoren werden sie in Anwendungen mit beschränktem Bauraum integriert, z.B. im Maschinenbau, im Kleinstapparatebau oder in OEM Anwendungen mit Mehrfach-Infrarot-Messstellen. (jv)

* Dipl.-Ing. Manfred Pfadt ist Produktmanager Sensorik bei Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co.KG in Ortenburg.

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