Infrarot

Infrarotstrahlung

Obwohl der Mensch sie nicht sehen, sondern nur als "Wärmestrahlung" auf seiner Haut wahrnehmen kann, ist die Infrarot-Strahlung Teil der optischen Strahlung.

Somit ist die IR-Strahlung Bestandteil des elektromagnetischen Spektrums.

Hauptlieferant und damit die wichtigste natürliche Quelle dieser Wärmestrahlung ist die Sonne mit 50% Anteil an der auf dem Erdboden ankommenden Sonnenstrahlung.

Dies hat einen entscheidenden Einfluß auf den Energiehaushalt der Erde und den globalen Klimawandel, denn nicht nur die durch die Sonne erwärmte Erdoberfläche, gibt ihrerseits wieder Wärmestrahlung ab, sondern auch die in der Atmosphäre enthaltenen natürlichen und künstlichen Gase absorbieren die von der Erde abgegebene Infrarot-Strahlung.

Jedes Wärme erzeugende bzw. abstrahlende Objekt (also faktisch alles oberhalb des absoluten Nullpunktes 0K bzw. -273°C) - unabhängig, ob lebender oder künstlicher Wämeerzeuger - gibt im Umkehrschluss also eigentlich IR-Strahlung ab.

Die dabei messbaren Wellenlängen und abgegebene Wärme sind abhängig von der Wärme des betreffenden Objektes

Begriffe

Die IR-Strahlung ist ein Bestandteil des elektromagnetischen Strahlenspektrums

Den Spektralbereich kann man jedoch nicht eindeutig festlegen, da unterschiedliche Einteilungen durch spezifische Anwendungen oder bestimmte physikalische Phänomene variieren.

Eine jedoch sehr gebräuchliche Unterteilung definiert zum Beispiel:
● „Nahes Infrarot“ (NIR) - Wellen-längen 780 nm bis 3 µm
● „Mittleres Infrarot“ (MIR) - Wellen-längen 3 µm bis 50µm
● „Fernes Infrarot“ (FIR) - Wellen-längen 50 µm bis 1 mm.

Eine weitere Einteilung (nach DIN 5030 Teil 2) unterscheidet beim NIR hinwieder so:
● IR-A (780 nm - 1,4 µm) und
● IR-B (1,4 µ - 3,0 µm).

Die Grenze bei 3,0 µm liegt in der Absorption der IR-Strahlung durch Wasser, die oberhalb dieses Wertes deutlich ansteigt.

Deswegen wurden gemäß der o.g. Norm die Einteilungen MIR und FIR zur Bezeichnung IR-C zusammengefasst.

IR-Strahlung in der industriellen Messtechnik

Im Gegensatz zum Menschen können einige Tierarten im NIR-Bereich sowohl über die Augen als auch über andere Sinnesorgane ihre Umgebung wahrnehmen bzw. diese Fähigkeit sogar für die Nahrungssuche nutzen.

Berührungloses Messen von Oberflächentemperaturen ist bereits seit ungefähr 1960 technisch machbar.

Damals waren alledrings teure Sensorik und Auswertetechnik hinderlich für den breiten Einsatz in der industriellen Messtechnik.

Erst neue Fertigungstechnologien und sinkende Kosten für Produktion und Materialien verhalfen dieser Messmethode zum Durchbruch und so gibt es heute diverse preisgünstige Handmessgeräte zur berührungslosen Temperaturmessung im Angebot.

Diese Geräte kommen überall dort zur Anwendung, wo herkömmliche Kontaktthermometer nicht oder nur bedingt eingesetzt werden können.

Derartige Messgeräte nutzen nur passiv die IR-Strahlung anderer Wärmequellen., während im Gegensatz dazu für die Feuchtemessung mittels Sensors der RGI Industriemessgeräte GmbH IR-Strahlung aktiv eingesetzt wird.