Hallo zusammen,
ich bin auf der Suche nach einem Material mit folgenden Eigenschaften:
+ durchlässig für IR-Strahlung
+ kratzfest
+ nicht zu spröde
+ nicht zu teuer (Bastelprojekt)
Konkreter Anwendungsfall ist die Temperaturmessung in einem
Getreidespeicher... also ich habe mir eine Art Stab gebaut, indem sind 5
MLX-90614 Sensoren untergebracht. Die Temperaturmessung in Luft
funktioniert soweit sehr gut. Jetzt brauche ich aber eine kratzfeste
Hülle um den Stab (Rohr), sodass ich die Anordnung in eine Art
Getreidesilo hängen kann. Dort kommen jedoch immer Getreidekörner
angeflogen und auch ab und an ein Steinchen. Habt Ihr eine Idee, was ich
da für ein Material nehmen könnte?
Manche Videorecorder haben eine Frontplatte aus dunklem Kunststoff,
durch die die IR-Strahlung der Fernbedienung durchkommt. Damit würde ich
gern experimentieren, wobei dieses Plexiglasfenster den Steinchen auch
nicht auf ewig widerstehen kann.
Vielen Dank für Eure Ideen,
Davic
Du braucht was für NIR (ist nicht gleich IR) Strahlung da gibt es
Germanium(sehr teuer), ZnSe (leider giftig, bei abrieb u. Reaktion)
oder Kunststoff nicht kratzfest. Denk du musst wohl eine andere Lösung
finden… warum nicht einfach ein Temperatur Sensor an einer Stange?
Du hast vergessen, die IR-Durchlässigkeit anzumerken. Es soll ja
Materialien geben, die zwar für sichtbares Licht durchlässig sind, für
IR aber nicht und umgekehrt und alles dazwischen.
So ganz habe ich es auch noch nicht verstanden, warum das kontaktlos
sein muss (=IR-Sensor) und plötzlich doch Kontakt (im Getreide?) hat.
Denn mit Kontakt täte es doch jedes temperaturempfindliche Bauteil in
einem Metallrohr? Oder strahlt das Getreide auf besondere Art?
Saphir läßt oberhalb 6µm fast nichts durch. Dein Sensor hat zwar die
Wellenlänge nicht spezifiziert, ich vermute aber, dass das deutlich zu
wenig ist. Die 14µm von Horst scheinen mir realistisch. CaF2 geht
immerhin bis ca. 10µm, da könnte man mit entsprechende Kalibration
vielleicht schon was machen. Ansonsten geht noch das angesprochene
Zinkselenid und natürlich Germanium.
Polymere sind mir nicht bekannt, die in diesem Wellenlängenbereich noch
transparent sind. Ich kann mir auch kaum vorstellen, dass es soetwas
gibt...
Du solltest also erstmal die Frage beantworten, ob du wirklich
berührungslos messen musst. Auch schreibst du, an Luft funktionierten
die Sensoren gut. Aber was messen sie denn da? Sie messen ja nicht die
Luft, sondern die Emission der Gegenstände, die sie "sehen".
Soll diese Lanze später im Silo im Getreide stecken? Dann brauchst du
natürlich keien berührungslose Messung und kannst jeden beliebigen
Temp.-Sensor verwenden. Da du die IR-Sensoren schon hast und sie
funktionieren, könntest du über eine dünne Wand aus einem Material mit
guter Wärmeleitfähigkeit nachdenken, dessen Temperatur du dann lokal von
Innen mit den IR-Sensoren misst.
butsu schrieb:> Polymere sind mir nicht bekannt, die in diesem Wellenlängenbereich noch> transparent sind. Ich kann mir auch kaum vorstellen, dass es soetwas> gibt..
PE geht.
Ich habe vor längerem mal eine Frischaltefolie aus PE gemessen, aber das
Schreiberpapier war nicht ganz richtig eingelegt. Deshalb ist das
Spektrum gegenüber der Skala um 5 Kästchen nach links verschoben.
Die Fenster mit den eingeprägten Linsen der Bewegungsmelder sind
ebenfalls aus Polyethylen.
https://www.edmundoptics.de/optics/optical-lenses/fresnel-lenses/infrared-ir-fresnel-lenses/
PE hat zwar im interessanten Bereich auch paar Absorptionslinien, ist
wegen seiner einfachen Molekülstruktur aber doch ziemlich transparent.
https://www.edmundoptics.de/globalassets/commerce/products/1009653.gif
Alkalihalogenide, selbst einfache NaCl (Kochsalz) Einkristalle oder
Presslinge, haben im IR ebenfalls gute Transparenz, sind aber natürlich
feuchtigkeitsempfindlich.
butsu schrieb:> Polymere sind mir nicht bekannt, die in diesem Wellenlängenbereich noch> transparent sind. Ich kann mir auch kaum vorstellen, dass es soetwas> gibt...
Doch, so was gibt's. Die in vielen super-billigen 8...14µm Pyrometern
verwendeten Fresnellinsen sind aus PE, das hat nämlich eine relativ gute
Transparenz - zumindest bei geringen Dicken (etwa 50% bei 1mm).
Hp M. schrieb:> Die Fenster mit den eingeprägten Linsen der Bewegungsmelder sind> ebenfalls aus Polyethylen.> https://www.edmundoptics.de/optics/optical-lenses/fresnel-lenses/infrared-ir-fresnel-lenses/> PE hat zwar im interessanten Bereich auch paar Absorptionslinien, ist> wegen seiner einfachen Molekülstruktur aber doch ziemlich transparent.> https://www.edmundoptics.de/globalassets/commerce/products/1009653.gifDieter W. schrieb:> Doch, so was gibt's. Die in vielen super-billigen 8...14µm Pyrometern> verwendeten Fresnellinsen sind aus PE, das hat nämlich eine relativ gute> Transparenz - zumindest bei geringen Dicken (etwa 50% bei 1mm).
War mir nicht bewußt, dass PE im IR noch relativ durchlässig ist. Aber
es kommt wohl eh nicht in Frage, da auch Kratzfestigkeit gewünscht
wurde...
butsu schrieb:> es kommt wohl eh nicht in Frage, da auch Kratzfestigkeit gewünscht> wurde
Müsste man ausprobieren.
Wenn ich das recht verstanden habe, wird ja auf dem Fenster nicht
herumgekratzt, sondern es fliegen Steinchen dagegen
Möglicher Weise übersteht der weiche Kunststoff solche Einschläge besser
als ein hartes Material wie Si ode Ge.
Man könnte natürlich auch testen, ob das Fenster des MLX-90614 selbst
stabil genug ist. Vermutlich besteht es aus Silizium.
Mani W. schrieb:> Filterscheibe von Schweissschirmen
Sollten die nicht auch IR Filtern? Warme Augen sind jetzt auch nicht so
toll. Außerdem sind die aus Glas.
Die Gläser schützen hauptsächlich vor UV-Strahlung und hellem
Streulicht...
Und das Glas hält einiges aus...
Der TO könnte es ja mal sorglos testen, bevor hier wieder alles
zerredet wird...
PS: Das ist auch kein Fensterglas, sonder hält mechanischen
Belastungen ziemlich entgegen, und wenn es schon bricht, dann
zersplittert es nicht...
Mani W. schrieb:> Der TO könnte es ja mal sorglos testen, bevor hier wieder alles> zerredet wird...
Man muss nicht alles testen. Zeige mir irgendein Glas, dass über 4µm
noch eine nennenswerte Transmission zeigt. Es gibt einen Grund, warum IR
Fenster aus Germanium, CaF2, BaF2, etc. gemacht werden...
Hier eine schöne Zusammenfassung von EO:
https://www.edmundoptics.com/resources/application-notes/optics/the-correct-material-for-infrared-applications/
Solange der TE sich hier nicht mehr meldet, warum er das überhaupt mit
IR Sensoren machen möchte, ist die Diskussion eigentlich sowieso
sinnlos...
butsu schrieb:> Zeige mir irgendein Glas, dass über 4µm noch eine nennenswerte> Transmission zeigt.
Ja, deshalb gibt ers ja auch den "Glashauseffekt". :-)
Hi
butsu schrieb:> Solange der TE sich hier nicht mehr meldet, warum er das überhaupt mit> IR Sensoren machen möchte, ist die Diskussion eigentlich sowieso> sinnlos...
Dito
Würde selber wohl DS18B20 in ein irgendwie geartetes Rohr
einarbeiten/drin hängen lassen und gut.
Weshalb muß Da die Temperatur gemessen werden?
Nassen Heu soll nicht ganz ungefährlich sein, von Getreide hätte ich
noch nicht gehört, daß sich Das selber aufheizt (ok, beim Heu sind es
auch eher Einzeller, Die so viel Wärme erzeugen können sollen, daß sich
nassen Heu entzünden können soll - wobei kurz zuvor das Wasser weg sein
müsste und somit die Einzeller wieder pennen müssten ... kA, eben nur
gehört und nicht verstanden).
Wie schnell muß auf eine Temperatur reagiert werden können?
Wenn andere Sensoren im Rohr versteckt werden, wird es etwas brauchen,
bis die Temperatur bis zum Sensor gefunden hat - vll. deshalb
IR-Sensoren, damit es schnell geht.
MfG
Wie gross muss denn das Ding sein?
Bei Aliexpress gibts günstige IR Optiken für die Hobby CO2 Laser..
Entweder aus ZnSe oder sonst Galliumarsenid, was mechanisch stabiler
ist. (suche nach GaAs) Optiken aus CaF2/BaF2/MgF2 gibts sicher auch.
