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BeitragVerfasst: So 26. Nov 2017, 10:11 
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Hallo zusammen,

immer wieder ist man dabei Bauteile auf ihre Temperatur zu überprüfen - bei Testaufbauten, defekten Geräten etc. etc.
Bisher habe ich dies mit den Fingern oder dem Meßfühler am DMM gemacht - nicht sehr professionell und nicht sehr genau ;)

Also brauche ich ein Infrarotthermometer/-Pistole oder gleiche ein Wärmebildkamera.
Diese IR-Thermometer gibt es in Preisklassen ab ca. 5 Eur - 500 Eur, Wärmebildkameras fangen i.d.R. erst bei einigen 100 Eur an.

Welche Erfahrungen habt ihr mit diesen Dingern und was könnt ihr empfehlen?

Wie punktgenau messen die (Ziellaser?) und wie genau ist die Temp.messung?

Der Vorteil einer Wärmebildkamera wäre natürlich das man z.B. ein ganzes Board oder ein größeres Bauteil erfassen kann und auch
die Temperaturverteilung sieht. Gibt es evtl. irgendwelche Filter, die man vor eine normale Digitalkamera schrauben könnte?
Vermutlich eher nein, sonst bräuchte man keine teuren IR-Kameras? Vermutlich kommt es auf einen IR-sensiblen Sensor an, der normale Sensorchip wird wohl das IR-Spektrum nicht erfassen.

Wenn jemand etwas Passendes abzugeben hat oder spezielle Empfehlungen/Erfahrungen hat bitte auch gerne melden.


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BeitragVerfasst: So 26. Nov 2017, 12:00 
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Beiträge: 639
Morgen,

Schließe mich der Suche mal an; wäre auch für mich interessant.

Liebe Grüße,
Max


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BeitragVerfasst: So 26. Nov 2017, 13:00 
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https://m.banggood.com/HT02-Handheld-Th ... 02527.html


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BeitragVerfasst: So 26. Nov 2017, 13:11 
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Spezialgebiet: Informatik
Danke stoppi, das scheint ja gerade ein recht günstiges Angebot zu sein :-)

Leider gibt die Seite wenig Informationen über das Teil und bei mir kommt alles in riesiger Schrift als wäre da irgendwas nicht so ganz in Ordnung.
Interessieren würde mich:

1. Temperaturmessbereich und Genauigkeit
2. Erfassungswinkel
3. Auflösung des Chips (also Bildgröße in Pixel)
4. Stromversorgung
5. Ggf. verschiedene Vorsätze für unterschiedliche Temperaturbereiche (bis in den Hochtemp.bereich 900+ Grad C)

Edit:
Der Preis ist gut, bei gearbest kostet das Ding 315 Eur!
https://www.gearbest.com/measurement-analysis/pp_182436.html

Pixelauflösung: 60 x 60 - naja ...
Meßbereich: -20 - +300 Grad C
Stromversorgung: 4 x 1,5 V Alkaline

Hier gibts ein Review:
https://www.eevblog.com/forum/thermal-imaging/xintest-ht-02-review/

Der Link darunter ist auch interessant!
Ergebnis: Lebensdauer war zumindest im Testmodell recht gering...

--> Ich glaube, mir reicht erstmal so eine IR-Pistole - habt ihr damit Erfahrung?
Taugen die China-Teile für 10Eur +/- was?


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BeitragVerfasst: So 26. Nov 2017, 16:39 
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hol dir ein MLX90614 und bau dir eins, dann kannst selbst kalibrieren und mit funktionen rumspielen.
Mit den kontaktlosen IR thermometern hab ich noch keine erfahrungen gemacht, mit dem MLX90614 schon.

Die Thermokamera für 200 geld klingt interessant, deren defekte kommen wohl von flussmittelreste die feuchtigkeit ziehen und falschrum eingelötete tantal caps.
Bei sowas kann man immer den support anpumpen und etwas an geld zurückholen.
Zwar auch nur 80x60 und benötigt ein android phone mit usb-c aber bekannte qualität und nur geringfügig teurer https://www.amazon.de/FLIR-W%C3%A4rmebi ... ZNCE4S6HP4

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BeitragVerfasst: So 26. Nov 2017, 20:26 
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Danke für den Tipp, gamerpaddy!

Interessantes Teil, dieses MLX90614.
Um es allerdings richtig zu verwenden und einzubauen müßte ich wohl erst noch studieren :o
Das Teil ist ja recht günstig, aber zum gleichen Preis bekommt man auf ebay ja schon fertige IR-meter ;)

Ich vermute fast, für einzelne kleine Bauteile wie Mosfets oder Transistoren etc. sind sogar Kontaktmessungen
über diese Fühler für das DMM genauer, oder? Kann man da so genau auf ein paar mm großes Bauteil zielen und messen?


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BeitragVerfasst: So 26. Nov 2017, 20:42 
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Die MLX sensoren haben einen bestimmten winkel in dem die ihre werte messen.
Leider kosten die mit einem geringen FOV, welche besser für ein IR thermometer wäre ein haufen mehr. mit 20..30€ pro sensor kann man da rechnen

Seite 27
https://www.sparkfun.com/datasheets/Sen ... rev001.pdf

Und wenn das objekt metallisch reflektiert wird die messung auch nix, aber so ist's auch bei den Flir und co.

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BeitragVerfasst: So 26. Nov 2017, 21:04 
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Spezialgebiet: Informatik
o.k. - dann ist das ja recht eindeutig: je kleiner die Bauteile, desto besser also eine Kontaktmessung über Messfühler.
Bei größeren Teilen wie Motoren, Trafos etc. kann dann die IR-Gun zum Einsatz kommen.
Habe mir jetzt mal so ein Billig-China-Teil bestellt :-)


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BeitragVerfasst: Di 28. Nov 2017, 11:02 
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Hallo Multi-kv

Infrarotmessung ist meistens wie schätzen. Die Probleme sind folgende: Man muss zum einen den Emissionsgrad der zu messenden Oberfläche wissen. Bei einer mattschwarzen Oberfläche ist dieser meist etwa 95% (Faktor 0.95). Dieser Faktor muss am Messgerät richtig eingestellt sein, sonst misst man nur Unsinn (oder man rechnet mit Hilfe einer Tabelle um, diese Emissionswerttabellen findet man im Internet für viele unterschiedliche Materialien). Zum anderen ist meist die Grösse des Messflecks das zweite grosse Problem. Wenn der Messfleck grösser wird als die zu messende Fläche, hat man beispielsweise beim Messobjekt 100°C und rundherum 20°C Raumtemperatur. Das Infrarotthermometer zeigt dann einen Mittelwert an, bezogen auf die Fläche des Messflecks. Dann werden aus 100°C Obejkttemperatur schnell mal 50 oder 60°C, bei falsch eingestelltem Emissionsgrad auch ein beliebig anderer Wert. das dritte Problem, was mit dem zwieten eng zusammenhängt, ist der fokus der Geräte, welcher den Messfleck massgeblich bestimmt in Abhängigkeit der Distanz. Und dann gibt e snoch gerätespezifische Problemchen, wie beispielsweis eGeräte, die eine Plastiklinse haben, welche sich schnell aufheizt bei hoher Abstrahlung und dann ebenfalls die Ergebnisse verfälscht.

Ich kalibriere unter anderem beruflich Infrarotthermometer und Wärmebildkameras. Dafür haben wir zwei sogenannte Schwarzstrahler, welche auf einer definierten Oberfläche eine definierte Temperatur erzeugen können. Im Alltag muss ich leider immer wieder feststellen, dass selbst teure Wärmebildkameras eigentlich nicht so recht für die Messung von Absoluttemperaturen geeignet sind. Sie sind dafür da, feinste Temperaturunterschiede sichtbar zu machen. Selbst teure Wärmebildkameras haben in der Regel eine Standardunsicherheit von +/-2°C oder +/-2%, es gilt der höhere Wert. IR-Thermometer sind meist ähnlich spezifiziert, aber aufgrund von Messfehlern durch den Anwender besteht dort oftmals noch eine deutlich höhere Messunsicherheit.

Für sehr kleine Teile macht man in der Tat besser eine Kontaktmessung, wenn man keine Wärmebildkamera zur Verfügung hat, allerdings braucht man dafür einen speziellen Oberflächenfühler, sonst wird zuviel Wärme vom Objekt abgeleitet und die Oberfläche kühlt schnell ab. Ein Oberflächenfühle rzeichnet sich dadurch aus, dass er eine sehr kleine Masse hat. Sowas kann beispielsweis emit Folien-PT-100-Fühlern erreicht werden oder aber mit Thermoelementen mit sehr kleiner Perle vorne. Ganz schlecht für sowas sind standardmässige tauchfühler. Damit misst man bei hohen Temperaturen immer viel zu tief resp. bei tiefen Temperaturen zu hoch (die Verfälschung geht natürlich immer in Richtung Raumtemperatur).

Gruss kilovolt

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Alle Angaben meinerseits ohne Gewähr! Ich lehne jegliche Haftung für Personen- und/oder Sachschäden ab. Jeder ist für seine Sicherheit selber verantwortlich.

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BeitragVerfasst: Di 28. Nov 2017, 11:42 
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Vielen Dank kilovolt für die wichtigen Informationen!

An den Emissionsgrad hatte ich überhaupt noch nicht gedacht ...
Bei schwarzen Kühlkörpern kann man dann wohl von 90-95% ausgehen, vermute ich.
Wie sieht es bei unbeschichteten Alu-KK aus?

Habe einen kleinen Meßfühler mit so einer Perle von ca. 1,5 mm DM (geschätzt).
Ich denke, wenn man die an den Kühlkörper hält, hat man dann ein halbwegs verlässliches Ergebnis (bei 2-3% Fehler).
Da kommt man dann wohl - vor allem mit einer sehr billigen - IR-Pistole nicht hin.


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BeitragVerfasst: Di 28. Nov 2017, 12:00 
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Gerne, Multi-kv ;-) Das ist unter anderem mein Daily-Business.

Zitat:
Bei schwarzen Kühlkörpern kann man dann wohl von 90-95% ausgehen, vermute ich.
Wie sieht es bei unbeschichteten Alu-KK aus?

Bei schwarzen Kühlkörpern könnte man wohl tatsächlich recht genau von 95% ausgehen, wenn sie eine matte Oberfläche haben. Für Aluminium glänzend wird es definitiv was völlig anderes sein, ich schätze etwa 10 bis 20%. Übrigens aufgepasst: Es gibt Geräte, die haben den Emissionsgrad fest auf 0.95 eingestellt. Dort muss man dann zwingend umrechnen, sonst liegt man weit abseits von allem, was plausibel wäre.

Zitat:
Ich denke, wenn man die an den Kühlkörper hält, hat man dann ein halbwegs verlässliches Ergebnis (bei 2-3% Fehler).

Ja, sicher. Für tiefe Temperaturen solltest Du bei Standard-Thermoelementen etwa +/-1 bis 2°C rechnen, bei höheren Temperaturen kannst Du etwa mit 2% hinkommen.

Beste Grüsse
kilovolt

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BeitragVerfasst: Di 28. Nov 2017, 12:26 
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Uiii, das ist ja komplizierter als ich dachte mit der IR-Messung.

Hier gibt es eine interessante Emmissionsgradtabelle:
https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwighJCGkeHXAhUSaVAKHYvvDEEQFggnMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.bossert-weissinger.de%2Fpdf%2Fkataloge_fluke_su-emmissiongrad.pdf&usg=AOvVaw3dyvV9Ahz-z7zx2D8kQhCn

Dürfte Dir bekannt vorkommen ;)

Allein bei Alu gibt es ja so viele verschiedene Varianten!
Und dann noch Abhängigkeiten von der Temperatur, Wellenlänge der Strahlung etc. etc.

Verstehe ich es richtig, dass dann blankes Alu als Kühlkörper wesentlich schlechter wirkt als ein mattschwarz-eloxiertes?
Also nur mit etwa 10-20% der Abstrahlleistung des schwarzen?
Habe nämlich tlw. KK aus blankem Alu verwendet - die sollte man dann zumindest mattschwarz streichen, oder?
Oder mit Säure beizen / schmirgeln und dann streichen...


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BeitragVerfasst: Di 28. Nov 2017, 13:51 
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Ja, solche eine Liste meinte ich. Dass es jedoch so viele unterschiedliche Aluminumoberflächen gibt, war mir bis dato auch nicht bewusst. Scheint aber mit 10% schon etwa hinzukommen, nicht?

Zitat:
Verstehe ich es richtig, dass dann blankes Alu als Kühlkörper wesentlich schlechter wirkt als ein mattschwarz-eloxiertes?

"Schlecht" und "gut" gibt es eigentlich nicht, aber ja, es ist richitg, dass sich eigentlich alles auf einen idealen schwarzen Körper bezieht, welcher 100% IR Abstrahlung hat in einem gewissen Wellenlängenbereich. Ein schwarzer Körper mit 95% ist ein realer schwarzer Körper. Dein Aluminium mit glänzender Oberfläche hat dann noch etwa 10% des idealen Schwarzstrahlers.

Zitat:
Habe nämlich tlw. KK aus blankem Alu verwendet - die sollte man dann zumindest mattschwarz streichen, oder?
Oder mit Säure beizen / schmirgeln und dann streichen...

Es gibt extra dafür vorgesehens Klebeband mit einer definierten 95% Abstrahlung.

Beste Grüsse
kilovolt

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BeitragVerfasst: Di 28. Nov 2017, 16:10 
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Hmmm - Klebeband ist etwas schwierig bei den typischen Rippen-KK - das wird ein Frickelkram.
Außerdem fürchte ich dann eher, das der Wärmeübergang vom Alu zur Außenfläche des Klebefilms einen thermischen Widerstand darstellt - naja, wenn der extra dafür produziert wird, sollte das minimal sein.

Hatte mir extra einiges an Aluprofil im Baumarkt gekauft, das ich später noch als KK zugeschnitten verwenden wollte.
Vielleicht gibt es Mattsprühlack der gute Emmissonsgrade aufweist, werde mal suchen gehen ;-)

P.S. hier gehen die Meinungen zur Oberflächenbehandlung von KK etwas durcheinander:
http://www.hifi-forum.de/viewthread-71-2904.html

Thema: Konvektion und Wärmeabstrahlung - das sind ja 2 verschiedene Wärmetauscherprinzipien.
Aber ich denke, so ein tiefmattschwarzer Sprühlack könnte wohl nicht schaden:
https://www.inflammable.com/montana-black-400ml-blackout-tarblack.html?pcode=GOOGLEBASE&utm_source=GOOGLEBASE&utm_medium=&utm_campaign=GOOGLEBASE&gclid=CjwKCAiAr_TQBRB5EiwAC_QCqyo8W_tVqdJqvZD3WP4xhmxq8aoZ6Ow1wPuADtkRURM1-oooPYt39BoC9VgQAvD_BwE

Bei geringen Temperaturunterschieden zur Außenluft dürfte wohl eher die Konvektion die größere Leistung haben, bei höheren Temperaturen (200 Grad C ++) die Emmissionsstrahlung -
so meine Vermutung. Die meisten Halbleiter würde ich wohl eher bis max. 100 Grad C belasten, lieber noch deutlich darunter. Da ist dann die Frage ob die mattschwarze Oberfläche viel bringt?


Zuletzt geändert von Multi-kv am Di 28. Nov 2017, 16:21, insgesamt 1-mal geändert.

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BeitragVerfasst: Di 28. Nov 2017, 16:21 
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Bei Kühlkörpern würde cih eine Oberflächenkontaktmessung machen, denn diese dürfte mit vertretbarem Aufwand viel genauer ausfallen. Es fragt sich bei soclhen Sachen aber auch, ob es auf ein paar Grad mehr oder weniger überhaupt ankommt. Eines musste ich lernen, als ich von der Elektronik ins Thermometrielabor wechselte: In der Thermometrie ist es viel, viel schwieriger, gute Genauigkeiten hinzukriegen als in der Elektrotechnik, wo jedes Baumarktmultimeter die Spannung schon auf 0.1V genau anzeigt. Eine Temperatur verlässlich auf 0.1°C zu messen, kann bereits eine ziemliche Herausfroderung werden, je nach Situation und Temperaturbereich. Oberflächenmessungen gehören zu den schwierigsten Messungen überhaupt, denn nur schon bei geringer Wärmeableitung kühlt sich die Oberfläche erheblich ab und man hat massive Messfehler gegenüber der Kerntemperatur des Materials.

Beste Grüsse
kilovolt

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