5 Hersteller von Oberflächentemperatursensoren im Jahr 2024

Was ist ein Oberflächentemperatursensor?

Oberflächentemperatursensoren sind Sensoren, die die Oberflächentemperatur des zu messenden Objekts messen.

Es gibt zwei Arten: einen berührenden Typ, der durch Kontakt mit dem zu messenden Objekt misst, und einen berührungslosen Typ, der ohne Kontakt misst. Diese Sensoren werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt.

Anwendungen von Oberflächentemperatursensoren

Die Anwendungen von Oberflächentemperatursensoren unterscheiden sich zwischen kontaktbehafteten und berührungslosen Typen.

1. Berührende Oberflächentemperatursensoren

Der typische berührende Oberflächentemperatursensor ist ein Thermoelement, bei dem ein Thermoelement mit dem Objekt, dessen Temperatur gemessen werden soll, in Kontakt gebracht wird. Ein weiterer typischer Oberflächentemperatursensor mit Kontakt ist der Thermistor. Diese werden häufig in elektrischen Geräten wie Kühlschränken und Klimaanlagen eingesetzt und sind die am häufigsten verwendeten Oberflächentemperatursensoren.

2. Berührungslose Oberflächentemperatursensoren

Der typische berührungslose Oberflächentemperatursensor ist ein Sensor, der die Menge an Infrarotstrahlung erfasst. Er wird in vielen Situationen eingesetzt, z. B. bei der Messung der Körpertemperatur, da er Temperaturen messen kann, ohne das Objekt berühren zu müssen.

Funktionsweise der Oberflächentemperatursensoren

In diesem Abschnitt werden die Funktionsweisen von berührenden Oberflächentemperatursensoren mit Thermoelementen und Thermistoren sowie von berührungslosen Oberflächentemperatursensoren mit Infrarotsensoren erläutert.

1. Oberflächentemperatursensoren mit Thermoelementen

Thermoelemente sind Temperatursensoren, die aus zwei Arten von Metallleitern bestehen, die an beiden Enden miteinander verbunden sind, um einen geschlossenen Stromkreis zu bilden, und die sich das Phänomen zunutze machen, dass bei unterschiedlichen Temperaturen an den Kontaktpunkten an beiden Enden eine Spannung zwischen den verschiedenen Metallen erzeugt wird. Mit anderen Worten: Das Prinzip der Temperatursensoren mit Thermoelementen besteht darin, die Temperatur durch Umwandlung dieser erzeugten Spannung in Temperatur zu erfassen. Die Vorteile dieser Methode, bei der Thermoelemente verwendet werden, bestehen darin, dass sie ein gutes Ansprechverhalten hat, kostengünstig ist und eine große Bandbreite an Temperaturen messen kann.

2. Oberflächentemperatursensoren mit Thermistoren

Oberflächentemperatursensoren mit Thermistoren nutzen die Eigenschaften eines Thermistors, um Messungen durchzuführen. Thermistoren haben die Eigenschaft, dass sich ihr Widerstandswert in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Die Temperatur wird gemessen, indem man den Widerstandswert misst und ihn in eine Temperatur umwandelt.

3. Oberflächentemperatursensoren mit Infrarotdetektoren

Bei Oberflächentemperatursensoren mit berührungslosen Infrarot-Detektionssensoren erfasst der Sensor die vom Messobjekt ausgesandte Infrarotstrahlung und wandelt sie in eine Temperatur um. Sie werden häufig zur Messung von Dingen wie der menschlichen Körpertemperatur verwendet und sind äußerst praktisch, da sie Temperaturen berührungslos messen können.

Weitere Informationen zu Oberflächentemperatursensoren

1. Lebensdauer des Thermoelements des Oberflächentemperatursensors

Thermoelemente, die häufig in berührenden Oberflächentemperatursensoren verwendet werden, haben eine Lebensdauer, und wenn sie ohne Wissen weiterverwendet werden, kann dies zu ungenauen Oberflächentemperaturmesswerten führen. Die Lebensdauer von Thermoelementen hängt von der Temperatur und der Atmosphäre ab, in der sie verwendet werden, und auch von der Art des verwendeten Metalls.

Ein allgemeines Beispiel: In einer oxidierenden Atmosphäre unterhalb der Raumtemperatur halten Edelmetalle, die anfällig für Korrosion und Rost sind, etwa 2000 Stunden, während starke unedle Metalle etwa 10 000 Stunden halten. Bei Verwendung an der oberen Temperaturgrenze des jeweiligen Metalls ist die Zeit sehr kurz und liegt bei etwa 50 bis 250 Stunden.

Besondere Aufmerksamkeit ist geboten, wenn Oberflächentemperatursensoren mit Thermoelementen als Oberflächentemperatursensoren in Elektrogeräten und Industrieprodukten verwendet werden. Ein Beispiel ist die Verwendung von Oberflächentemperatursensoren mit Thermoelementen in Öfen und Brennöfen. Wenn das Thermoelement beschädigt wird und fälschlicherweise eine niedrige Temperatur anzeigt, werden Gas oder andere Stoffe verbrannt, um die Temperatur des Ofens zu erhöhen, was unnötige Kosten verursacht.

Darüber hinaus sind Thermoelemente in Umgebungen, in denen die Temperatur fälschlicherweise hoch ist, weniger genau. Daher müssen Oberflächentemperatursensoren regelmäßig gewartet und ausgetauscht werden.

2. Arten von berührungslosen Oberflächentemperatursensoren

Es gibt zwei Arten von berührungslosen Oberflächentemperatursensoren:

• Berührungslose Thermometer: Sie messen z. B. die Körpertemperatur einer Person.
• Berührungslose Thermometer: Sie messen Objekte, deren Annäherung aufgrund hoher Temperaturen gefährlich ist, oder Objekte, die sich bewegen, rotieren, usw.

Berührungslose Oberflächentemperatursensoren können in diesen Anwendungen eingesetzt werden, da sie die Temperatur anhand der Intensität der vom Messobjekt ausgehenden Infrarotstrahlung messen. Sie sind in industriellen Anwendungen nützlich, da sie eine sehr schnelle Reaktionszeit haben und Temperaturen sofort messen können.

Zwischen berührungslosen Thermometern und berührungslosen Thermometern besteht ein Empfindlichkeitsunterschied von etwa ±1 °C, wobei berührungslose Thermometer eine relativ geringe Empfindlichkeit aufweisen. Aus diesem Grund sollte die menschliche Körpertemperatur mit berührungslosen Thermometern gemessen werden, und berührungslose Thermometer verfügen über eine Korrekturfunktion, die Fehler aufgrund von Unterschieden im menschlichen Skelett und der Luftfeuchtigkeit ausgleicht.

Berührungslose Oberflächentemperatursensoren haben auch einen Schwachpunkt: Sie können die Temperatur von Materialien wie Metallen nicht genau messen, da diese die Infrarotstrahlen nicht genau abstrahlen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass eine genaue Messung in feuchten Betriebsumgebungen nicht möglich ist. Das liegt daran, dass in einer feuchten Umgebung die von dem zu messenden Objekt ausgesandte Infrarotstrahlung von Wasserdampf absorbiert wird und die Linse des berührungslosen Oberflächentemperatursensors die Infrarotstrahlung nicht genau empfangen kann.

In diesem Fall kann die gemessene Temperatur in einigen Fällen niedriger als die tatsächliche Temperatur sein. Das gleiche Phänomen kann auftreten, wenn die Linse verschmutzt ist, da das Licht von der Linse empfangen wird. Wie bereits erwähnt, gibt es jedoch eine Korrekturfunktion für berührungslose Thermometer.