Infrarood thermometer

Als je temperaturen wilt meten dan kan je gebruik maken van een alcohol thermometer of de oude kwikthermometer (mag niet meer). Nieuwere technieken maken gebruik van een of ander weerstandsmateriaal zoals een Pt sensor, een PTC- of NTC weerstand. Tegenwoordig kan je gebruik maken van halfgeleiders die direct op elektronische wijze een waarde afgeven. Allemaal hebben ze gemeen dat ze (thermisch) contact moeten maken.

Een minder precieze maar bijzondere techniek is het gebruik van een IR thermometer. Deze is contactloos en dat maakt het heel prettig om mee te werken. Probeer maar eens een temperatuur van een muur te meten.

Bij het doen van infrarood metingen is het belangrijk om deze goed te interpreteren. Daar hoort ook een stukje natuurkunde bij, in het bijzonder stalingstechniek.

Elk materiaal zendt en ontvangt warmtestraling. De straling is in beide gevallen evenredig met de vierde macht van de absolute temperatuur (wet van Boltzman) en met de emissiviteit. De emissiviteit is in beide gevallen een verhoudingsgetal dat aangeeft welk deel er uitgestraald wordt. Dit getal ligt tussen 0 en 1. Bij 0 wordt er niets uitgestraald en ook niets ontvangen (geabsorbeerd). Dit is het geval bij spiegelende, glimmende oppervlakten zoals metaal, glas en uiteraard spiegels. Glimmende oppervlakten zoals van verf hebben een waarde die hier ergens tussenin zit. De meeste materialen hebben een emissiviteit van ca 0,95. De ideale straler wordt zwartstraler genoemd en heeft een waarde van 1.  Zowel een waarde van exact 0 als exact 1 bestaan niet op aarde.

De warmte uitwisseling tussen 2 oppervlakten is de straling van het ene oppervlak minus die van het andere oppervlak.

Dat is precies wat een infrarood thermometer doet. Deze weet zijn eigen temperatuur en meet hoeveel straling er binnen komt daarmee is de temperatuur van het object uit te rekenen. Maar… we hebben nog de emissiviteit en die weten we niet. We weten wel dat de meeste niet glimmende materialen een emissiviteit van rond 0,95 hebben waarmee het dan toch mogelijk is om die temperatuur uit te rekenen. Dat wordt in de thermometer zelf gedaan. Het is wel belangrijk dat de temperatuur van het apparaat gestabiliseerd is.

Als we dan een IR thermometer hebben en richten op een object, bijvoorbeeld een muur , dan kunnen we de temperatuur meten met een beperkte nauwkeurigheid van +/- 2 graden. Daarmee is dit type IR thermometer ongeschikt om een lichaamstemperatuur te meten.

Als een materiaal glimt (metaal) of transparant is (plastic) dan is de waarde nietszeggend want deze materialen stralen weinig uit. Deze metingen zijn dus waardeloos. Er is echter een truc om toch te kunnen meten en dat is door er een niet glimmend materiaal op te plakken die de temperatuur overneemt zoals een labeltje of een sticker. Dóór een raam of het raam zelf meten gaat geheid ook niet lukken. Het raam werkt als een spiegel en meet je eigenlijk een groot deel van jezelf.

De IR thermometer meet geen lucht of gassen. Deze meet alleen de straling van een object. Gas heeft voor deze thermometer te weinig massa om voldoende meetbare IR-straling te geven.

Hel laserpuntje, meestal rood, geeft het midden aan van een gebied waar de temperatuur wordt gemeten. Soms wordt er een cirkeltje afgebeeld, dat is het hele gebied waarin de temperatuur gemeten wordt. Op de thermometer staat bijvoorbeeld 1 : 12. Dat betekent dat op 12 m afstand de diameter van het meetgebied 1 m is.

Let op, dit apparaatje is geen kinderspeelgoed, de laser is echt gevaarlijk voor de ogen.

Tenslotte, omdat de IR thermometer het verschil meet van de eigen sensor en het object, is het belangrijk dat de thermometer de temperatuur heeft aangenomen van de omgeving. Dat kan een half uur tot een uur duren.