Funktionsprinzip der Infrarotthermometer

Die Infrarot-Strahlung ist ein Teil des Sonnenlichtes und kann bei Durchscheinen eines Prismas abge- teilt werden. Diese Strahlung besitzt eine Energie. Anfang des 20-sten Jahrhunderts definierten die Wissenschaftler Planck, Stefan, Boltzmann, Wien und Kirchhoff die Aktivitäten des elektromagneti- schen Spektrums und stellten Gleichungen zur Beschreibung der Infrarot-Energie auf.
Dies ermöglicht es, die Energie unter Einbeziehung von Emissionskurven eines Schwarzkörpers zu definieren. Objekte mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunkts strahlen Energie ab. Die Energiemenge wächst proportional zur vierten Potenz der Temperatur.
Dieses Konzept bildet die Grundlage für die Infrarot-Temperaturmessung. Mit dem Emissionsfaktor tritt eine Variable in diese Gesetzmäßigkeit ein. Der Emissionsfaktor ist ein Maß für das Verhältnis der Strahlungen, die ein Graukörper und ein Schwarzkörper bei gleicher Temperatur abgeben. Als Graukörper wird ein Objekt bezeichnet, das bei allen Wellenlängen den gleichen Emissionsfaktor hat. Ein Nicht-Graukörper ist ein Objekt, dessen Emissionsfaktor sich mit der Wellenlänge ändert, z. B. Aluminium. Weiterhin gilt, dass der Emissionsfaktor gleich dem Absorptionsfaktor ist.

Für glänzende Oberflächen kann der Emissionsfaktor am Infrarotthermometer manuell oder automa- tisch eingestellt werden, um den Messfehler zu korrigieren. In den meisten Anwendungen ist dies sehr einfach möglich. In den Fällen, wo der Emissionsfaktor nicht konstant ist, kann das Problem durch Messung auf zwei oder mehreren Wellenlängen gelöst werden

Infrarotthermometer werden in vielen Konfigurationen produziert, die sich in Optik, Elektronik, Techno- logie, Größe und Gehäuse unterscheiden. Allen gemein ist jedoch die Signalverarbeitungskette, an deren Anfang ein IR-Signal und an deren Ende ein elektronisches Ausgangssignal steht. Diese allge- meine Messkette beginnt mit einem optischen System aus Linsen und/oder Lichtwellenleitern, Filtern und dem Detektor.