Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Infrarotthermometer


von Gandalf w. (gandalf_w)


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Hallo,

ich überlege mir zur Zeit, ob ich mir ein IR-Thermometer kaufen will. Es 
hat keinen speziellen Zweck, ich betrachte es als nettes Spielzeug.
Daher finde ich auch Angebote wie zB bei Aldi attraktiv, da gab es 
letzte Woche eins für <20€, vielleicht finde ich da noch eins. Oder wo 
anders etwas vergleichbares (oder gar besseres) für ~20€.


Ich habe folgenden Thread vom letzten Jahr gelesen, der zwar 
aufschlussreich ist, mir aber nicht alle Fragen beantwortet:
Beitrag "Netto-Prospekt IR-Thermometer"

Ich stelle meine Fragen jetzt einfach mal:

1. Man kann den Emissionsgrad ja ermitteln, indem man zB Klebestreifen 
mit einem bekannten Emissionsgrad von ca. 0.95 aufklebt und dann die 
Temperatur dort misst und anschließend auf der Oberfläche des 
Messobjektes misst und den Emissionsgrad so lange anpasst, bis man die 
gleiche Temperatur misst, die auch auf dem Klebestreifen gemessen worden 
ist.
Funktioniert das wirklich so gut?
Dadurch findet doch wieder ein Wärmeausgleich statt, oder nicht? Wie 
lange sollte man nach dem Aufkleben also warten, bis sich die Temperatur 
angepasst hat?

2. Wenn es ein Gerät ohne einstellbaren Emissionsgrad sein soll (ist bei 
Aldi denke ich so), dann kann ich den doch manuell in meinen Messwert 
einrechnen, oder?
Bei einem festen Wert von 0.95 müsste ich dann durch die 4. Wurzel von 
0.95 teilen und mal die 4. Wurzel des gewünschten Emissionsgrades 
nehmen, oder mache ich das falsch?

3. Wie genaue Messwerte kann ich denn erwarten?
Ich hätte schon gerne einen halben Grad Genauigkeit im Messbereich von 
sagen wir mal -30°C und 200°C
Klar hängt das von der Genauigeit des Emissionsgrades ab und mit den 
dort gemachten Messfehlern usw.
Gibt es vielleicht eine grobe Faustregel, die einem ungefähr sagt, wie 
viel Grad Abweichung man bei wie entsprechenden Prozent Abweichung des 
Emissionsgrades hat? (in einem gewissen Temperaturintervall)
Also beispielweise sowas in der Richtung (erfundene Beispiel-Werte): 
"Wenn der Emissionsgrad um 0.1 niedriger ist, ist die gemessene 
Temperatur bei Temperaturen zwischen -100 und 100 Grad Celsius ungefähr 
0.5°C bis 1°C zu hoch."

4. Eine Frage zur optischen Auflösung, wie zB 8:1.
Das bedeutet ja, dass der Abstand proportional zur Messfläche ist, mit 
dem Faktor 1/8.
Was bedeutet das jetzt konkret für meine Messung?
Sind da höhere oder kleinere Werte für die Auflösung besser?
Und ist eine große Fläche besser als eine kleine?
Ich verstehe ja, dass eine große Fläche nicht den Mittelwert der 
Temperatur liefert, sondern den Mittelwert der Strahlung, welche 
nicht-linear auf die Temperatur abgebildet wird. Ist daher eine 
möglichst kleine Fläche vorteilaft, also sollte man möglichst nah ran?

5. Wie würde man am besten Temperaturen von Flüssigkeiten bestimmen (zB 
Teewasser o.Ä.)?


Ich weiß, viele wirre Fragen. Hoffentlich nicht zu viele.
Aber ich hoffe, es kann mir jemand ein wenig Licht ins Dunkle bringen, 
damit ich weiß, was ich von dem Gerät erwarten kann und wie ich es 
optimalerweise einsetze :)

PS: Am besten bezieht ihr euch mit meiner Nummerierung auf die 
entsprechenden Fragen, damit es übersichtlich bleibt :)

von Lothar S. (loeti)


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Bei einen 20€ Gerät ist die Beantwortung dieser Fragen müßig. Grüße Löti

von Wolfgang (Gast)


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Gandalf w. schrieb:
> 4. Eine Frage zur optischen Auflösung, wie zB 8:1.
> Das bedeutet ja, dass der Abstand proportional zur Messfläche ist, mit
> dem Faktor 1/8.

Stell dir einen Kegel mit einer Höhe von 8 Einheiten und einem unteren 
Durchmesser von 1 Einheit vor. Das ist das Gesichtsfeld des Sensors (für 
eine bestimmte Empfindlichkeitsschwelle bezogen auf das Maximum).

von Gandalf w. (gandalf_w)


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Lothar S. schrieb:
> Bei einen 20€ Gerät ist die Beantwortung dieser Fragen müßig. Grüße Löti

Nicht alle beziehen sich auf das Gerät, ein paar sind grundsätzlicher 
Natur, die mich auch interessieren, wenn 20€-Geräte deiner Meinung nach 
überhaupt nichts taugen.



Wolfgang schrieb:
> Gandalf w. schrieb:
>> 4. Eine Frage zur optischen Auflösung, wie zB 8:1.
>> Das bedeutet ja, dass der Abstand proportional zur Messfläche ist, mit
>> dem Faktor 1/8.
>
> Stell dir einen Kegel mit einer Höhe von 8 Einheiten und einem unteren
> Durchmesser von 1 Einheit vor. Das ist das Gesichtsfeld des Sensors (für
> eine bestimmte Empfindlichkeitsschwelle bezogen auf das Maximum).

Das ist mir soweit schon klar, ich frage mich aber, wie das die Messung 
genau beeinflusst. (siehe die darauf folgenden Sätze)

: Bearbeitet durch User
von Timmo H. (masterfx)


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Also ich habe das GM700 (gibt inzwischen sogar bei Amazon Marketplace 
für <20€). Das hat 12:1 und einen einstellbaren Emissionsgrad. 
Messbereich ist -50°C und 700°C mit einer Genauigkeit ± 1,5% oder ± 1, 
°C. Für mich allemal ausreichend. Habe es mal mit einem > 100€ in der 
Firma verglichen und die angaben bzgl. Genauigkeit passen schon. Nur 
nervig dass man das Piepen bei dem Teil nicht abstellen kann.

: Bearbeitet durch User
von Gandalf w. (gandalf_w)


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Danke für den Tipp mit dem GM700. Allerdings steht auf Amazon: 
Genauigkeit: ± 1,5% oder ± 1,5 ° C

Ich finde 1,5°C schon etwas ungenau, vorallem da man oft nicht die 
perfekten Bedingungen hat (z.B. kann zusätzlich der Emissionsgrad 
ungenau sein). Aber vermutlich ist in der Preisklasse nicht viel mehr 
drin, oder? 0,5°C Genauigkeit fände ich eigentlich ganz cool.

von Lothar S. (loeti)


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> wenn 20€-Geräte deiner Meinung nach überhaupt nichts taugen.

Stimmt nicht, ich habe, für's Grobe, selbst ein:
http://www.conrad.de/ce/de/product/122301/Basetech-MINI-1-Infrarot-Thermometer-IR-Thermometer-Optik-11-Messbereich-33-bis-220-C

Allerdings sind die meisten Fragen hier unangebracht.

Zu 1)
http://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzer_Strahler

Zu 2)
> dann kann ich den doch manuell in meinen Messwert einrechnen, oder?

Ja, aber nicht so einfach, siehe 1)

Zu 3)
ca. 2% +/-2K, manche auch schlechter

Zu 4)
> also sollte man möglichst nah ran?

Der Kandidat hat 100 Punkte.

Zu 5)
> 5. Wie würde man am besten Temperaturen von Flüssigkeiten bestimmen (zB
> Teewasser o.Ä.)?

Zum Bleistift damit:
http://www.pollin.de/shop/dt/MDg0OTYxOTk-/Messtechnik_Uhren/Messtechnik/Temperaturmessgeraete/Labor_Thermometer_aus_Glas.html

Grüße Löti

von Gandalf w. (gandalf_w)


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Lothar S. schrieb:
> Allerdings sind die meisten Fragen hier unangebracht.

Sorry, dass ich dumm bin und mein physikalisches Wissen nicht deinem 
entspricht ...

> Zu 1)
> http://de.wikipedia.org/wiki/Schwarzer_Strahler

Danke, das beantwortet aber nicht meine Frage. Falls doch, dann nur über 
Ecken, die meinem Intellekt nicht zugänglich sind.


> Zu 2)
>> dann kann ich den doch manuell in meinen Messwert einrechnen, oder?
>
> Ja, aber nicht so einfach, siehe 1)

siehe ebenfalls 1)


> Zu 5)
> Zum Bleistift damit:
> 
http://www.pollin.de/shop/dt/MDg0OTYxOTk-/Messtechnik_Uhren/Messtechnik/Temperaturmessgeraete/Labor_Thermometer_aus_Glas.html

D.h. mit einem IR-Thermometer nicht so ohne weiteres durch einen 
cleveren Trick machbar? Hätte man auch so oder so ähnlich formulieren 
können, dann wäre sichergestellt, dass meine geistigen Kapazitäten 
ausreichend sind, um deine Antwort richtig zu interpretieren.

von Wolfgang (Gast)


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Gandalf w. schrieb:
> Das ist mir soweit schon klar, ich frage mich aber, wie das die Messung
> genau beeinflusst.

Das IR-Thermometer bestimmt die Strahlung als Mittelwert über den 
Bereich und berechnet daraus die Temperatur, d.h. wenn dein Messobjekt 
keine homogene Temperatur über das gesamte Meßfeld hat, kommt da Mist 
raus.

von Salewski, Stefan (Gast)


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Gandalf w. schrieb:
> 3. Wie genaue Messwerte kann ich denn erwarten?

Das Thema gab es ja kürzlich hier -- Yalu hatte dazu auch einige 
Testmessungen gemacht. Soweit ich mich erinnere waren die Ergebnisse 
nicht so schlecht wie ich eigentlich gedacht hatte:

Beitrag "Netto-Prospekt IR-Thermometer"

von Wolfgang-G (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> kommt da Mist raus.
Wie heißt es so schön: Wer misst, misst Mist. o.ä.

Gandalf w. schrieb:
> 0,5°C Genauigkeit fände ich eigentlich ganz cool.

Bei dieser Genauigkeit muss sich manchmal schon ein "normales" 
Thermometer anstrengen.
Wie schon von Dir selbst angesprochen, ist die Erfassung der "richtigen" 
Strahlung das Problem.
Ich habe ein einfaches kleines IR-Thermometer von Pollin.
Damit kann man z.B.eine einfache Vergleichsmessung machen. (Heizkörper 
oben, Mitte und unten) Da macht sich auch die 0,1K Auflösung gut, um 
hier die Spreizung  ermitteln zu können.
Noch eine "lustige" Anwendung:
Die Bestimmung des Frischegrades von Brot ohne Anfassen, welches in der 
Verkaufseinrichtung gebacken wurde.

von Lothar S. (loeti)


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> D.h. mit einem IR-Thermometer nicht so ohne weiteres durch einen
> cleveren Trick machbar?

Nein, mit einen IR-Thermometer misst Du nur die Temperatur der 
Oberfläche der Flüssigkeit die, wegen der Verdunstung, meist wesentlich 
geringer ist als die Temperatur in der Flüssigkeit.

Grüße Löti

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