Temperaturmessung an dünnen Kunststofffolien: Optris CTi P3 und CTi P7
Dünne Kunststofffolien berührungslos zu messen, ist anspruchsvoller, als es zunächst erscheint. Neben dem Temperaturbereich spielt vor allem der verwendete Kunststoff eine wichtige Rolle. Je nach Material muss das Pyrometer in einem geeigneten Spektralbereich messen, um verlässliche Temperaturwerte zu liefern.
Mit dem CTi P3 und CTi P7 erweitert Optris seine CTi-Serie um zwei kompakte Pyrometer für unterschiedliche Kunststoffe. Beide Modelle sind speziell auf die Temperaturmessung dünner Kunststoffmaterialien ausgelegt, unterscheiden sich jedoch in ihrem Spektralbereich.
Für die Geräteauswahl ist deshalb zunächst wichtig zu wissen, welches Material im Prozess gemessen werden soll.
Warum das Material bei dünnen Folien wichtig ist
Pyrometer erfassen die vom Messobjekt ausgehende Infrarotstrahlung. Kunststoffe verhalten sich dabei je nach Material und Wellenlänge unterschiedlich. Gerade dünne Folien können in bestimmten Spektralbereichen teilweise durchlässig sein.
Das kann die Messung beeinflussen: Erfasst der Sensor nicht nur die Strahlung der Folie, sondern beispielsweise auch Strahlungsanteile aus dem Hintergrund, kann der ermittelte Temperaturwert vom tatsächlichen Wert der Folie abweichen.
Für solche Anwendungen werden deshalb Spektralbereiche genutzt, in denen das jeweilige Material ausreichend absorbiert. Die Frage nach dem Kunststoff gehört bereits an den Anfang der Sensorauswahl – und nicht erst zur späteren Parametrierung.
CTi P3 und CTi P7 für unterschiedliche Kunststoffe
Der Optris CTi P3 ist für die Temperaturmessung dünner Kunststofffolien aus Materialien wie PE, PP und PS ausgelegt und arbeitet bei 3,43 µm. Mit einer Ansprechzeit von 15 ms eignet er sich auch für Prozesse, in denen schnelle Temperaturänderungen erfasst werden müssen.
Der Optris CTi P7 misst bei 7,9 µm und eignet sich unter anderem für dünne Kunststoffmaterialien wie PET, PU, PTFE, PFA, PI und CTA.
Welche Variante geeignet ist, richtet sich wesentlich nach dem zu messenden Kunststoff. Temperaturbereich, Bauform oder Ansprechzeit allein reichen für die Auswahl nicht aus.
Wo die neuen Pyrometer interessant werden
Typische Einsatzfelder finden sich beispielsweise in Extrusions-, Beschichtungs-, Laminier- oder Umformprozessen. Dort müssen Temperaturen häufig direkt im laufenden Prozess erfasst werden, ohne das Material zu berühren.
Neben dem Kunststoff selbst beeinflussen weitere Bedingungen die Auslegung: Wie schnell bewegt sich die Folie? Welche Temperaturen treten auf? Wie groß ist die verfügbare Messfläche? In welchem Abstand lässt sich der Sensor montieren?
Besonders bei neuen Maschinen oder wechselnden Materialien lohnt es sich deshalb, diese Punkte gemeinsam zu betrachten. So lässt sich vermeiden, dass ein Sensor zwar grundsätzlich zum Temperaturbereich passt, unter den tatsächlichen Prozessbedingungen aber keine zuverlässige Messung ermöglicht.
Welches Pyrometer passt zur Anwendung?
Für die Auswahl von CTi P3, CTi P7 oder einer anderen Pyrometer-Variante sollten mindestens Kunststoff bzw. Folientyp, Materialstärke, Temperaturbereich, Prozessgeschwindigkeit, Messabstand und erforderliche Messfleckgröße bekannt sein.
Aus diesen Angaben lässt sich prüfen, welcher Spektralbereich geeignet ist und welche Anforderungen sich daraus für Sensor, Optik und Integration ergeben.
Genau hier liegt die eigentliche Auslegungsaufgabe: Material und Messbereich müssen zusammenpassen, der Messfleck muss unter den realen Einbaubedingungen sicher auf der Folie liegen und die Reaktionszeit zur Prozessgeschwindigkeit passen. POHL prüft diese Parameter für die konkrete Messstelle und grenzt daraus die geeignete Pyrometer-Variante und Optik ein.