Grundlagen der Temperaturmessung mit Berührungsthermometern

Zusammenfassung

Ausgehend vom Prinzip der Berührungsthermometer werden im Abschnitt 3.1 ihre allgemeinen messtechnischen Eigenschaften beschrieben. Anhand eines Signalflussbildes werden Sensor, Sekundärwandler, die Messwertausgabe und die thermischen Kopplungen mit Messobjekt bzw. Messmedium und Umgebung einzeln und in ihrem Zusammenwirken dargestellt. Ausführlich und mit mehreren Rechenbeispielen werden Temperaturmessfehler und ihre Ursachen behandelt, darunter Kennlinienfehler und Empfindlichkeiten gegenüber anderen Größen.

Die in der Praxis häufig unterschätzten oder nicht erkannten thermischen Messfehler durch thermische Kopplung des Sensors mit der Umgebung, durch Temperaturausgleich, Wärmeableitung oder durch Eigenerwärmung werden im Abschnitt 3.2 systematisch und mit einfachen RC-Modellen beschrieben. Dazu werden auch die wesentlichsten Grundlagen der elektrothermischen Analogie vermittelt und der Begriff des relativen thermischen Messfehlers bzw. des Kopplungsfaktors erklärt.

Wegen der meist nichtlinearen Sensorkennlinien treten bei Temperaturgradienten in räumlich ausgedehnten Sensoren und bei der Zusammenschaltung von Thermoelementen oder Widerstandsthermometern zur Mittelwertmessung zusätzliche Messfehler auf. 7 Rechenbeispiele dazu sind im Abschnitt 3.3 enthalten.