mess:thermometer
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Die Messung der Temperatur an sich ist einfach. Weil wir oft aber etwas anderes als Temperatur meinen, obwohl wir von Temperatur reden, hat Temperaturmessung doch ihre Tücken. => [[: | Die Messung der Temperatur an sich ist einfach. Weil wir oft aber etwas anderes als Temperatur meinen, obwohl wir von Temperatur reden, hat Temperaturmessung doch ihre Tücken. => [[: | ||
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===== Wassertemperatur messen ===== | ===== Wassertemperatur messen ===== | ||
- | Auch die Wassertemperatur lässt sich sehr einfach | + | Wassertemperatur lässt sich noch einfacher |
===== Oberflächentemperatur von Gegenständen und Tieren messen ===== | ===== Oberflächentemperatur von Gegenständen und Tieren messen ===== | ||
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Oberflächentemperaturen sind bereits schwieriger zu messen. Da normale Thermometer immer ihre eigene Temperatur messen, muss das Thermometer sehr guten Kontakt zu dem Gegenstand haben. Nur dann ist Wärmeleitung zwischen Thermometer und dem Gegenstand möglich und das Thermometer kann die Temperatur des Gegenstands annehmen. Elektronische Thermometer mit sehr kleiner und flacher Messspitze können auf den Gegenstand aufgedrückt werden. Dabei sollte man mit einem thermisch gut isolierenden Material drücken (Styropor, Kork) und nicht etwa mit dem eigenen warmen Finger – denn sonst würde man eventuell die Temperatur des eigenen Fingers messen. | Oberflächentemperaturen sind bereits schwieriger zu messen. Da normale Thermometer immer ihre eigene Temperatur messen, muss das Thermometer sehr guten Kontakt zu dem Gegenstand haben. Nur dann ist Wärmeleitung zwischen Thermometer und dem Gegenstand möglich und das Thermometer kann die Temperatur des Gegenstands annehmen. Elektronische Thermometer mit sehr kleiner und flacher Messspitze können auf den Gegenstand aufgedrückt werden. Dabei sollte man mit einem thermisch gut isolierenden Material drücken (Styropor, Kork) und nicht etwa mit dem eigenen warmen Finger – denn sonst würde man eventuell die Temperatur des eigenen Fingers messen. | ||
- | Oberflächentemperaturen können auch mit einem Infrarotthermometer kontaktfrei gemessen werden. Das klingt zunächst sehr viel einfacher als ein Kontaktthermometer auf den Gegenstand zu drücken. Allerdings muss für eine Messung mit Infrarotthermometer der Emissionsgrad ε des Gegenstands bekannt sein. Wenn man mit dem durchschnittlichen und oft voreingestellten Emissionsgrad ε = 0,95 misst, kann der Messwert u.U. auch um 10°C falsch sein. | + | Oberflächentemperaturen können auch mit einem Infrarotthermometer kontaktfrei gemessen werden. Das ist einerseits deutlich |
===== Wärmestrahlung unter einer Lampe messen ===== | ===== Wärmestrahlung unter einer Lampe messen ===== | ||
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- | Viele Terrarianer messen daher die Oberflächentemperatur eines schwarzen Schiefersteins am Sonnenplatz. Wichtig ist, dass es eine Zeit dauert, bis der Stein seine maximale Temperatur erreicht hat. Je nach Größe des Steins und den Gegebenheiten im Terrarium muss man auch mal eine Stunde warten, bis die Temperaturmessung realistisch ist. Wichtig ist auch, dass ein schwarzer Schieferstein unter der Wärmelampe eine deutlich höhere Temperatur erreichen wird, als z.B. cremefarbener Sand oder Kork. Wenn man Temperaturen unter dem Sonnenplatz vergleicht, muss man immer auch vergleichen, | + | Viele Terrarianer messen daher die Oberflächentemperatur eines schwarzen Schiefersteins am Sonnenplatz. Wichtig ist, dass es eine Zeit dauert, bis der Stein seine maximale Temperatur erreicht hat. Je nach Größe des Steins und den Gegebenheiten im Terrarium muss man auch mal eine Stunde |
Ein zweites Problem: Auch wenn ein Stein oder ein Stück Holz unter der Lampe gut warm werden, muss das für ein Reptil nicht auch gelten. Eine Untersuchung hat gezeigt, dass Warane unter einer Ultravitalux sehr viel schneller aufgewärmt sind als unter einem Arcadia-Deep-Heat-Projector (IRB-Strahlung von einer Karbonglühwendel), | Ein zweites Problem: Auch wenn ein Stein oder ein Stück Holz unter der Lampe gut warm werden, muss das für ein Reptil nicht auch gelten. Eine Untersuchung hat gezeigt, dass Warane unter einer Ultravitalux sehr viel schneller aufgewärmt sind als unter einem Arcadia-Deep-Heat-Projector (IRB-Strahlung von einer Karbonglühwendel), | ||
- | Eine andere Möglichkeit besteht darin, die sichtbare Wärmestrahlung mit einem Luxmeter zu messen. Bei HQI-Lampen sind Wärmestrahlung im sichtbaren und Infraroten Bereich zusammen sonnenähnlich, | + | Eine andere Möglichkeit besteht darin, die sichtbare Wärmestrahlung mit einem [[mess/lux|Luxmeter]] zu messen oder die sichtbare Wärmestrahlung und die Infarot-A-Wärmestrahlung mit einem [[mess/ |
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- | Ein einfaches Messgerät, ähnlich den Solarmeter-Messgeräten für UV-Strahlung, | + | |
====== Thermometer-Typen ====== | ====== Thermometer-Typen ====== | ||
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===== Infrarotthermometer / Pyrometer ===== | ===== Infrarotthermometer / Pyrometer ===== | ||
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- | Ich darf vorweg nehmen, dass ich Infrarotthermometer persönlich nicht sehr mag, weil die Messergebnisse sehr leicht verfälscht sein können. Man muss viel über Physikalischen Eigenschaften der Oberfläche der Gegenstände wissen, deren Temperatur man messen will. | ||
Pyrometer messen die Intensität der Wärmestrahlung, | Pyrometer messen die Intensität der Wärmestrahlung, | ||
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* 4,5 µm Wellenlänge verwendet man für die Messung an Flammengasen. | * 4,5 µm Wellenlänge verwendet man für die Messung an Flammengasen. | ||
* Bei 3,9 µm Wellenlänge kann man andererseits durch Flammen hindurch die Temperatur von Werkstücke in Öfen messen. | * Bei 3,9 µm Wellenlänge kann man andererseits durch Flammen hindurch die Temperatur von Werkstücke in Öfen messen. | ||
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Die Infrarotstrahlung wird falls nötig auf den passenden Wellenlängenbereich gefiltert und dann mit einer Linse, die für diese Wellenlänge geeignet ist, auf einen Detektor gebündelt. Als Detektoren können pyroelektrische Sensoren oder and Thermosäulen genutzt werden. | Die Infrarotstrahlung wird falls nötig auf den passenden Wellenlängenbereich gefiltert und dann mit einer Linse, die für diese Wellenlänge geeignet ist, auf einen Detektor gebündelt. Als Detektoren können pyroelektrische Sensoren oder and Thermosäulen genutzt werden. | ||
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* Man stellt den Emissionsgrad auf ε = 1 ein und misst die mit Ruß oder Speziallack geschwärzte Oberfläche. Anschließend stellt man den Emissionsgrad so ein, dass auch für die ungeschwärzte Oberfläche die gleiche Temperatur angezeigt wird. | * Man stellt den Emissionsgrad auf ε = 1 ein und misst die mit Ruß oder Speziallack geschwärzte Oberfläche. Anschließend stellt man den Emissionsgrad so ein, dass auch für die ungeschwärzte Oberfläche die gleiche Temperatur angezeigt wird. | ||
- | Bei einem Pyrometer, das mit 8 – 14 µm Wellenlänge arbeitet gilt: Ein um 10% falscher Emissionsgrad führt zu einem Temperaturfehler von 8 °C pro 100 °C Oberflächentemperatur {{wkx> | + | Bei einem Pyrometer, das mit 8 – 14 µm Wellenlänge arbeitet gilt: Ein um 10% falscher Emissionsgrad führt zu einem Temperaturfehler von 8 °C pro 100 °C Oberflächentemperatur {{wkx> |
Strahlung mit 8 – 14 µm Wellenlänge dringt nicht durch normales Fensterglas. Wärmebildkameras und Infrarotthermometer können nicht durch die geschlossenen Fensterscheiben hindurch messen. Das heißt nicht, dass generell keine Wärmestrahlung durch Fensterglas dringen kann. Wärmestrahlung zwischen 350 nm und 3 µm dringt gut durch Fensterglas. Die Wärmestrahlung einer HQI-Lampe, einer Glühbirne oder der Sonne kann - zumindest zum Teil - gut durch Fensterglas strahlen. Ein Infrarotthermometer kann diese Strahlung aber nicht direkt messen. | Strahlung mit 8 – 14 µm Wellenlänge dringt nicht durch normales Fensterglas. Wärmebildkameras und Infrarotthermometer können nicht durch die geschlossenen Fensterscheiben hindurch messen. Das heißt nicht, dass generell keine Wärmestrahlung durch Fensterglas dringen kann. Wärmestrahlung zwischen 350 nm und 3 µm dringt gut durch Fensterglas. Die Wärmestrahlung einer HQI-Lampe, einer Glühbirne oder der Sonne kann - zumindest zum Teil - gut durch Fensterglas strahlen. Ein Infrarotthermometer kann diese Strahlung aber nicht direkt messen. | ||
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Gewissermaßen arbeitet die Wärmebildkamera wie eine alte schwarz-weiß-Kamera. Die schwarz-weiß-Kamera fängt alles Licht mit Wellenlänge 400 nm bis 800 nm auf. Dieses Licht wurde von den Gegenständen reflektiert. Das Bild ist dunkel, wenn wenig Strahlung auf den Detektor fällt, und hell, wenn viel Strahlung auf den Detektor fällt. Die Wärmebildkamera fängt alle Strahlung mit Wellenlänge 8 µm bis 14 µm auf. Diese Strahlung wurde von den Gegenständen aufgrund ihrer Oberflächentemperatur emittiert. Die Wärmebildkamera zeigt eine hohe Temperatur an, wenn viel Strahlung auf den Detektor fällt und eine geringe Temperatur, wenn wenig Strahlung auf den Detektor fällt. | Gewissermaßen arbeitet die Wärmebildkamera wie eine alte schwarz-weiß-Kamera. Die schwarz-weiß-Kamera fängt alles Licht mit Wellenlänge 400 nm bis 800 nm auf. Dieses Licht wurde von den Gegenständen reflektiert. Das Bild ist dunkel, wenn wenig Strahlung auf den Detektor fällt, und hell, wenn viel Strahlung auf den Detektor fällt. Die Wärmebildkamera fängt alle Strahlung mit Wellenlänge 8 µm bis 14 µm auf. Diese Strahlung wurde von den Gegenständen aufgrund ihrer Oberflächentemperatur emittiert. Die Wärmebildkamera zeigt eine hohe Temperatur an, wenn viel Strahlung auf den Detektor fällt und eine geringe Temperatur, wenn wenig Strahlung auf den Detektor fällt. | ||
- | ==== Literatur ==== | + | ===== Literatur |
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mess/thermometer.txt · Last modified: 2022/09/16 15:44 by sarina