Erfahren Sie mehr über die Grundlagen der Thermometrie
Thermometer sind für die Messung unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften konzipiert, aber die fünf gebräuchlichsten sind:Bimetallgeräte, Flüssigkeitsausdehnung Geräte, Widerstandstemperaturgeräte – RTDs und Thermistoren, Thermoelemente und Infrarotstrahlungsgeräte.
Experten für die Messung von Thermometer.fr verraten Ihnen alle Geheimnisse dieser kleinen technologischen Juwelen!
Erläuterung der Thermometertechnologien
Bimetalle
-Verfügen über Wählscheibenanzeigen. Das Zifferblatt ist mit einer Schraubenfeder in der Mitte der Sonde verbunden. Die Feder besteht aus zwei verschiedenen Metallarten, die sich bei Hitzeeinwirkung auf unterschiedliche, aber vorhersehbare Weise ausdehnen. Durch die Hitze dehnt sich die Feder aus und drückt die Nadel auf das Zifferblatt. Bimetall-Thermometer sind kostengünstig und benötigen normalerweise einige Minuten, um die Temperatur zu erreichen. Ganz zu schweigen davon, dass ihre gesamte Metallspule in das zu messende Material eingetaucht sein muss, um einen genauen Messwert zu erhalten.
Flüssigkeitsthermometer
+Und Bimetalle sind mechanische Thermometer, die zum Betrieb keinen Strom benötigen. Bimetall-Thermometer verlieren sehr leicht ihre Kalibrierung und müssen wöchentlich oder sogar täglich mithilfe einer einfachen Schraube, die die Metallspule zurückwickelt, neu kalibriert werden.
Elektronische Thermometer
+RTDs, Thermistoren und Thermoelemente: Messen Sie die Auswirkungen von Wärme auf den elektronischen Strom. Widerstandsgeräte, RTDs und Thermistoren machen sich die Tatsache zunutze, dass der elektrische Widerstand in vorhersehbaren Mustern auf Temperaturänderungen reagiert.
Der relativ kostengünstige Thermistor und das hochpräzise RTD messen den Widerstand in einem Widerstand, der an einen elektronischen Schaltkreis angeschlossen ist, um die Temperatur zu messen.
Thermistoren verwenden typischerweise Keramikperlen als Widerstände, während RTDs oft Platin oder Metallfilme verwenden.
Bei Thermistoren nimmt der Widerstand mit der Temperatur ab und bei RTDs steigt der Widerstand.
Thermistoren und RTDs können einen höheren Genauigkeitsgrad als Thermoelemente aufweisen, ihre Reichweite ist jedoch im Vergleich begrenzt und sie sind im Allgemeinen nicht so schnell.
Thermoelemente funktionieren nach dem Prinzip, dass bei Verbindung mit zwei verschiedenen Metallen über eine Distanz mit Temperaturunterschied ein elektronischer Schaltkreis entsteht
Die erzeugte Schaltkreisspannung ändert sich mit Temperaturschwankungen in vorhersehbarer Weise.
Übliche Thermoelemente schweißen Nickel und Chrom – Typ K, Kupfer und Konstantan – Typ T oder Eisen und Konstantan – Typ J zusammen und platzieren das Lot am Ende der Thermometersonde.
Da Thermoelemente nur dann Spannung erzeugen, wenn entlang des Stromkreises ein Temperaturunterschied besteht (und der Temperaturunterschied bekannt sein muss, um einen Temperaturmesswert zu berechnen), verfügen Thermoelemente entweder über eine Vergleichsstelle, an der ein Teil des Stromkreises zum Eispunkt gebracht wird ( 0°C/32°F) oder elektronische Vergleichsstellenkompensation, die die Berechnung erleichtert. Thermoelemente können Temperaturen über weite Bereiche erfassen und sind im Allgemeinen recht schnell.
Infrarot-Thermometer
+Art der Thermometrie, die die Menge der von einer Substanz emittierten Infrarotenergie misst und diesen Wert mit einer vorhersagbaren Kurve vergleicht, um die Temperatur zu berechnen.
Thermometriekonzepte
Geschwindigkeit
Geschwindigkeit oder Reaktionszeit ist ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Auswahl eines Thermometers. Einige Thermometertechnologien sind schneller als andere und je nach Anwendung können zusätzliche Sekunden oder Bruchteile einer Sekunde einen großen Unterschied machen.
Im Allgemeinen sind elektronische Thermometer schneller als mechanische Thermometer wie z. B. Flüssigquecksilberthermometer oder Zeigerthermometer. Thermoelementsensoren sind schneller als Widerstandssensoren wie Thermistoren oder RTDs, und Sonden mit reduzierter Spitze sind schneller als Sonden mit Standarddurchmesser, da sich der Sensor näher am zu messenden Material befindet und die Masse des Sensors kleiner ist und daher besser auf Temperaturänderungen reagiert.
Die tatsächliche Ansprechzeit eines Thermometers variiert je nach der jeweiligen Substanz und dem gemessenen Temperaturbereich.
Präzision
Die Qualität eines Thermometers hängt von den Temperaturen ab, die es annimmt. Die Genauigkeit des Thermometers ist daher von größter Bedeutung. Leichte Temperaturerhöhungen oder -senkungen können tiefgreifende Auswirkungen auf das Wachstum von Bakterien, die Flexibilität von Kunststoffen, die Wechselwirkung von Chemikalien, die Gesundheit eines Patienten und mehr haben., und elektronische Thermometer mit digitaler Anzeige ermöglichen eine einfache Messung der Temperatur auf ein Zehntel genau. Grad oder weniger.
Die Genauigkeit wird normalerweise als ± eine bestimmte Gradzahl oder ± ein bestimmter Prozentsatz des gesamten Messwerts ausgedrückt.
Der United Kingdom Accreditation Service (UKAS) ermöglicht die Rückverfolgung kalibrierter Thermometer und ihrer Temperaturen anhand eines nationalen Standards und gibt dem Benutzer eine Garantie für die Genauigkeit.
Auflösung
Die Auflösung des Thermometers bezieht sich auf denkleinsten ablesbaren Messschritt davon.
Ein Thermometer, das die Temperatur auf Hundertstel Grad angibt, zum Beispiel 30,26°, hat eine höhere Auflösung als ein Thermometer, das nur Zehntel Grad anzeigt, zum Beispiel 30,2°, oder ganze Gradzahlen von 100°.
Obwohl sich die Auflösung von der Präzision unterscheidet, sollten beide als Hand in Hand betrachtet werden. Ein Thermometer mit einer Genauigkeit von ±0,05° wäre nicht so nützlich, wenn seine Auflösung nur Zehntelgrad betragen würde, beispielsweise 0,1°. Ebenso könnte es irreführend sein, wenn ein Thermometer Hundertstelgrad auf dem Bildschirm anzeigt, wenn die nachvollziehbare Genauigkeit nur ±1° beträgt.
Temperaturbereich
Der Bereich beschreibt dieobere und untere Grenze der Messskala eines Thermometers. Verschiedene Arten von Thermometern und Sensoren weisen in unterschiedlichen Messbereichen tendenziell eine bessere Leistung auf. Einige sind auf extrem heiße oder sehr, sehr kalte Temperaturen spezialisiert. Einige haben eine größere Reichweite. Oft hat ein Thermometer in der Mitte seines Bereichs und an seinen äußeren Grenzen unterschiedliche Genauigkeits- oder Auflösungsspezifikationen.
Spezifikationstabellen erfordern sorgfältiges Lesen. Je besser Sie eine Vorstellung davon haben, welchen Temperaturbereich Sie am wahrscheinlichsten messen werden, zum Beispiel Kochtemperaturen zwischen 149 °C und 204 °C, desto einfacher können Sie eine Technologie auswählen, die in diesem Bereich am besten funktioniert.
Erfahren Sie mehr über die Thermometerfunktionen
Thermometer können über viele verschiedene Funktionen verfügen, die die Überwachung und Aufzeichnung von Temperaturen erleichtern; Welche Sie benötigen, hängt im Allgemeinen von Ihrer Anwendung ab. Erfahren Sie mehr über die einzelnen Funktionen, um diejenigen zu finden, die für Sie am besten geeignet sind.
Erläuterung der Thermometereigenschaften
Maximum/Minimum
-Das Aufzeichnen von Höchst- und Tiefsttemperaturen ist eine sehr nützliche Funktion, insbesondere wenn Sie feststellen möchten, ob ein Ziel über einen längeren Zeitraum innerhalb der festgelegten Temperaturgrenzen gehalten wurde – beispielsweise beim Protokollieren von Daten.
Thermometer mit Max/Min-Funktion zeigen die höchsten und niedrigsten gemessenen Temperaturen an. Einige mechanische Thermometer tun dies mit physischen Markierungen, die mit der Zeit zunehmen oder abnehmen, bei elektronischen Instrumenten ist die Max/Min-Anzeige jedoch häufiger anzutreffen. *Beachten Sie, dass elektronische Instrumente mit Max/Min oft nicht über eine automatische Ausschaltfunktion verfügen, da beim Ausschalten eines Instruments dessen Max/Min-Daten zurückgesetzt werden.
Genommen
+Halten ist eine Funktion, mit der Sie einen angezeigten Messwert (in der Regel einen digitalen Messwert) für eine spätere Betrachtung einfrieren können.
Differenz
+Differenzaufzeichnungen – Diff, zeigt das Produkt aus der Subtraktion der minimalen Temperatur und der maximalen Temperatur an und zeigt den Abweichungsbereich über einen Zeitraum an.
Durchschnitt
+Durchschnittliche Temperaturaufzeichnungen – Avg, bildet einfach den Durchschnitt aller über einen bestimmten Zeitraum ermittelten Messungen.
Hi/Lo
+Hoch- und Tiefalarme – Hi/Lo, warnt Sie durch Blinken, Piepen oder sogar per E-Mail oder SMS, wenn ein Messwert eine bestimmte vordefinierte Temperatur über- oder unterschreitet.
Automatisches Herunterfahren
+Automatische Abschaltung ist eine Funktion, die das Instrument nach einer bestimmten Zeitspanne ausschaltet, um die Batterielebensdauer zu schonen. Einige Geräte bieten auch die Möglichkeit, den Zeitraum, in dem sich das Thermometer ausschaltet, zu deaktivieren und zu ändern. Nutzen Sie diese Funktion für umfangreichere Messungen.
Erfahren Sie mehr über Sensoren
Der Sensor ist vom Sondentyp. Es gibtdrei Haupttypen, und welche Sie wählen, hängt im Allgemeinen von der Art der Genauigkeit, Zuverlässigkeit und dem Temperaturbereich ab, die Sie benötigen.
Thermoelement |
RTD / Pt100 |
Thermistor |
|
Der Sensor eines thermoelektrischen Thermometers, bestehend aus elektrisch leitenden Schaltungselementen mit zwei unterschiedlichen thermoelektrischen Eigenschaften, die an einer Verbindungsstelle verbunden sind. Typ K +Ein üblicher Thermoelementsensor, der zwei Drähte kombiniert, die hauptsächlich aus Nickel und Chrom bestehen und Spannungsschwankungen zur Berechnung von Temperaturen nutzen, bekannt für seinen großen Temperaturbereich und die für industrielle Anwendungen typische Erschwinglichkeit. Typ T +Ein speziellerer Thermoelementsensor, der zwei hauptsächlich aus Kupfer und Konstantan bestehende Drähte kombiniert und Spannungsschwankungen zur Berechnung von Temperaturen nutzt, die für ihre höhere Genauigkeit und Haltbarkeit bekannt sind, typisch für medizinische oder pharmazeutische Anwendungen. Typ J +Ein spezieller Thermoelementsensor, der zwei Drähte kombiniert, die hauptsächlich aus Eisen und Konstantan bestehen, und Spannungsschwankungen zur Berechnung von Temperaturen nutzt – bei höheren Temperaturen ist sein Bereich eingeschränkter, aber bekannt für seine Empfindlichkeit. |
Abkürzung für Resistance Temperature Detection. RTD/PT100-Sonden bestehen aus einem flachen, folien- oder drahtgewickelten Platin-Widerstandssensorelement. Der Messwert ändert sich abhängig von der gemessenen Temperatur. Präzisionsangaben +PT100/RTD-Sonden/Sensoren werden aus PT100/RTD-Detektoren der Klasse A mit 100 Ω (Ohm) hergestellt, wie in IEC 60751 (2008) beschrieben, und erfüllen die folgenden Genauigkeitsspezifikationen: |
Ein üblicher Wärmesensor, der die vorhersehbare Änderung des Widerstands gegen einen elektrischen Strom bei Temperaturänderungen nutzt, um Temperaturen zu berechnen. Präzisionsangaben +Thermistorsonden/-sensoren NTC für alle hergestellten Thermistorsonden lauten wie folgt: |
Erfahren Sie mehr über Bluetooth-Funktionen
Die sichere Übertragung von Temperaturdaten ist für die Sicherheit von Lebensmittelverarbeitungs- und Gastronomiebetrieben von entscheidender Bedeutung.
Das macht Bluetooth-Thermometer zur idealen Wahl. Wir bieten viele Lösungen in unserem gesamten Bluetooth-Sortiment an. Unser Sortiment bietet Fachleuten aus der Lebensmittel- und Getränkeindustrie Geschwindigkeit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der digitalen Aufzeichnung von Temperaturen – ein absolutes Muss für Unternehmen, die sicher arbeiten und die Vorschriften einhalten möchten.
Basis von Infrarot
Infrarot-Thermometer sind sehr schnell und liefern im Allgemeinen einen Messwert im Bruchteil einer Sekunde, der Zeit, die der Prozessor des Thermometers benötigt, um seine Berechnungen durchzuführen. Ihre Schnelligkeit und relative Benutzerfreundlichkeit haben Infrarot-Thermometer zu unschätzbar wertvollen Hilfsmitteln für die öffentliche Sicherheit gemacht in der Lebensmittelindustrie, der Fertigung, Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik, Asphalt und Beton, Labors und unzähligen anderen industriellen Anwendungen.
Infrarot-Thermometer eignen sich ideal für die Fernmessung von Oberflächentemperaturen. Sie liefern relativ genaue Temperaturen, ohne dass Sie das zu messende Objekt jemals berühren müssen.
Infrarottechnologien erklärt
Glimmerlinse
-Glimmerlinsenthermometer wie das RayTemp 38 sind der am häufigsten verwendete Typ in industriellen Umgebungen. Sie verfügen über steifere geschliffene Linsen auf Mineralbasis.
Dadurch können sie:
- Führen Sie genaue Messungen bei viel höheren Temperaturen durch, über 1000 °C.
- Seien etwa halb so empfindlich gegenüber Thermoschockeffekten, die durch plötzliche Änderungen der Umgebungstemperatur verursacht werden, wie Fresnel-Linsen-Thermometer.
- Seien Sie bei größeren Entfernungen genauer – über einer Entfernung von 20:1. Zielkennzahlen
Glimmerlinsenthermometer sind häufig mit einem oder zwei Lasern ausgestattet, um sowohl die Ausrichtung des Thermometers als auch die Schätzung des gemessenen Sichtfelds zu unterstützen. Glimmerlinsenthermometer sind jedoch die empfindlichste Infrarottechnologie. Sie werden oft mit Tragetaschen geliefert, da sie beim Herunterfallen eher reißen oder zerbrechen. Sie sind im Allgemeinen die teuersten und müssen sich dennoch mindestens 10 Minuten lang an die extremen Umgebungstemperaturen gewöhnen, bevor sie genaue Messwerte liefern.
Fresnel-Linse
+Fresnellinsen-Thermometer wie das RayTemp 8 sind der am häufigsten verwendete Typ in der Lebensmittelindustrie.
Im Gegensatz zur Glimmerlinse besteht die Fresnel-Thermometerlinse normalerweise aus Kunststoff, was mehrere entscheidende Vorteile bietet:
- Kostengünstiger als Glimmerlinsenthermometer
- Haltbarer und widerstandsfähiger gegen Stürze als Thermometer mit Glimmerlinse
- Kann schmale Punktdurchmesser in größerer Entfernung bieten als linsenlose Thermometer
- Im Allgemeinen genauer bei einer Entfernung von 6 bis 12 Zoll als andere Technologien
Fresnel-Linsen-Thermometer werden oft mit Laserführungen geliefert, die Ihnen bei der Messung helfen. Allerdings hat die Fresnel-Linse aus Kunststoff einen engeren Temperaturbereich als die vielseitigere Glimmerlinse. Es reagiert außerdem empfindlicher auf Ungenauigkeiten aufgrund plötzlicher Änderungen der Umgebungstemperatur, die als Thermoschock bezeichnet werden, als andere Arten von Infrarot-Thermometern.
Wenn Sie beispielsweise Ihr Fresnel-Linsen-Thermometer von Raumtemperatur in einen Gefrierschrank tragen, um gefrorene Lebensmittel zu messen, kann der plötzliche Temperaturabfall tatsächlich die Form der Linse verändern, wenn sich Kunststoff in der Kälte zusammenzieht. Die meisten Fresnel-Linsen-Thermometer zeigen in diesem Fall Fehlermeldungen an und liefern fehlerhafte Messwerte, bis sich die Linse an die neue Umgebung gewöhnt hat. Ähnliche Verzerrungen treten im oberen Temperaturbereich innerhalb der Spezifikationen eines Fresnel-Linsen-Thermometers auf.
Die gute Nachricht ist, dass Verzerrungen aufgrund von Thermoschocks erheblich reduziert werden können, wenn Sie Ihr Fresnel-Linsen-Thermometer vor der Messung mindestens 20 Minuten lang der neuen Umgebungstemperatur aussetzen.
Kein Objektiv
+Linsenlose Thermometer, wie das IR-Taschen-Infrarot-Thermometer, verwenden ein reflektierendes Trichterdesign, um Infrarotenergie auf die Thermosäule und nicht auf eine Linse zu fokussieren.
Überhaupt kein Ziel zu haben hat eindeutige Vorteile:
- Im Allgemeinen günstiger
- Haltbarer
- Im Allgemeinen kleiner und einfacher zu handhaben
- Präziser in kalten Räumen
Da sich zwischen den von einer Oberfläche emittierten elektromagnetischen Wellen und der Thermosäule des Thermometers keine Linse befindet, gibt es bei linsenlosen Thermometern keine nennenswerten Kontraktions- oder Expansionseffekte. In den meisten Geräten kompensiert ein interner Sensor den Einfluss der Umgebungstemperatur auf die elektronischen Komponenten selbst, sodass Sie buchstäblich von einem heißen Raum direkt in einen Gefrierschrank mit Minusgraden gehen und mit der Messung beginnen können, ohne warten zu müssen.
Der wichtige Vorbehalt bei linsenlosen Thermometern besteht darin, dass ihr Abstand-zu-Ziel-Verhältnis oder DTR immer 1:1 oder weniger beträgt. Das bedeutet, dass Sie linsenlose Thermometer bei der Messung möglichst nahe an der Zieloberfläche halten sollten. Thermometer ohne Linse eignen sich nicht so gut für Messungen aus der Ferne.
