Das Optris CTratio 1M ist ein faseroptisches Ratio-Pyrometer für berührungslose Temperaturmessungen an heißen Metallen, Keramiken und Halbleitern unter anspruchsvollen Prozessbedingungen. Die Zweifarbenmessung wertet zwei benachbarte Spektralbereiche zwischen 0,8 und 1,1 µm aus und kann dadurch gegenüber proportionalen Signalverlusten robuster sein als eine reine Einkanalmessung – etwa bei Staub, Dampf, Rauch, verschmutzten Sichtfenstern oder teilweise erfassten Messobjekten. Drei Modelle decken im 1-Kanal-Betrieb 450 bis 3000 °C ab; die jeweiligen Ratio-Messbereiche beginnen modellabhängig erst bei 525, 700 beziehungsweise 1000 °C. Mit 1 ms Ansprechzeit, optischer Auflösung bis 100:1, manuell variablem Fokus und einem passiven faseroptischen Sensorkopf für Umgebungen bis 200 °C beziehungsweise optional 315 °C eignet sich das CTratio 1M besonders für schnelle Hochtemperaturprozesse und heiße Einbausituationen.
Bei Hochtemperaturmessungen an Metallen sind nicht nur Temperaturbereich und Messfleck entscheidend. Staub, Dampf, Rauch, verschmutzte Schutzfenster oder ein Messobjekt, das das Messfeld nicht vollständig ausfüllt, können das am Sensor ankommende Infrarotsignal abschwächen. Das CTratio 1M nutzt deshalb zwei nahe beieinanderliegende Wellenlängen und bewertet deren Verhältnis.
Werden beide Spektralkanäle durch Emissionsgrad oder Prozessbedingungen annähernd proportional beeinflusst, kann die Verhältnisbildung die Messung gegenüber solchen Signalverlusten stabilisieren. Optris beschreibt für die CTratio-Serie Tests, bei denen die Temperaturmessung auch bei einer Abschwächung des Infrarotsignals um bis zu 90 % validiert wurde. Das ist eine herstellerseitige Testaussage unter Ratio-Bedingungen – keine pauschale Garantie für jede Verschmutzung, Abschattung oder Prozesssituation.
Das Ratio-Prinzip ist deshalb besonders interessant, wenn die Sichtbedingungen im realen Prozess nicht dauerhaft ideal sind. Gleichzeitig kann das CTratio 1M auch im 1-Kanal-Modus arbeiten. Das ist wichtig, weil die niedrigste Temperaturgrenze von 450 °C nur für den 1-Kanal-Betrieb des 1ML gilt; der Ratio-Modus beginnt bei diesem Modell erst bei 525 °C.
Die Faseroptik löst eine zweite typische Hochtemperaturaufgabe: Der passive Sensorkopf und die Faser können nahe am heißen Prozess montiert werden, während die Elektronik räumlich getrennt bleibt. Standardmäßig sind Sensorkopf und Faser bis 200 °C spezifiziert, mit Hochtemperaturoption bis 315 °C – ohne Wasserkühlung.
Die CTratio-1M-Familie besteht aus 1ML, 1MH und 1MH1. Die Auswahl sollte nicht anhand der gemeinsamen Familienangabe 450 bis 3000 °C erfolgen, sondern anhand des tatsächlichen Temperaturfensters und des vorgesehenen Messmodus.
Das CTratio 1ML deckt 450 bis 1400 °C im 1-Kanal-Modus und 525 bis 1400 °C im Ratio-Modus ab. Das 1MH arbeitet von 650 bis 2000 °C beziehungsweise im Ratio-Modus von 700 bis 2000 °C. Für sehr hohe Temperaturen reicht das 1MH1 von 900 bis 3000 °C im 1-Kanal- und von 1000 bis 3000 °C im Ratio-Betrieb.
Im Überlappungsbereich spielt zusätzlich die Optik eine Rolle. 1ML bietet 38:1, 1MH und 1MH1 erreichen 100:1. Mit Close-Focus-Optik nennt Optris Messflecken bis 1,5 mm bei 150 mm. Der Fokus lässt sich manuell von 150 mm bis unendlich einstellen und damit an unterschiedliche Montageabstände anpassen.
Der grüne 520-nm-Ziellaser unterstützt die Ausrichtung auch an glühenden Objekten. Trotzdem bleibt die Messgeometrie Teil der Auslegung: Ratio kann unter geeigneten Bedingungen auch bei teilweise ausgefülltem Messfeld Vorteile bieten, ersetzt aber nicht die Prüfung von Zielgröße, Sichtlinie und möglicher Fremdstrahlung.
Was wir bei der Auswahl konkret klären: Temperaturfenster und Messmodus, Material und Oberflächenzustand, Größe und Bewegung des Messobjekts, Sichtbedingungen, Arbeitsabstand und thermische Belastung am Sensorkopf werden gemeinsam betrachtet. Daraus lässt sich ableiten, ob 1ML, 1MH oder 1MH1 passt, welche Optik und Faser benötigt werden und ob Ratio oder eine andere Messstrategie für den Prozess technisch sinnvoll ist.
Das CTratio 1M trennt passiven Sensorkopf und Faseroptik von der konfigurierbaren Elektronikeinheit. Diese Architektur ist besonders für Öfen, Metallverarbeitung und andere heiße Prozessbereiche interessant, weil nur die optischen Komponenten an der Messstelle sitzen müssen.
Für die Prozessanbindung stehen 0/4–20 mA, 0–5 V und 0–10 V sowie USB-C, RS232 und RS485 zur Verfügung. Je nach Konfiguration können Ethernet TCP, EtherNet/IP, Modbus TCP und PROFINET genutzt werden; Modbus RTU wird ebenfalls unterstützt. Zwei optisch isolierte Relaisausgänge und drei programmierbare I/Os ermöglichen Alarm-, Trigger- und Steuerfunktionen.
CompactPlus Connect und IRmobile unterstützen Parametrierung, Visualisierung und Auswertung. Die Faseroptik ermöglicht zudem eine räumliche Trennung zwischen heißer Messstelle und Elektronik; innerhalb der CTratio-Plattform sind Faserlängen bis 15 m vorgesehen, die konkrete Ausführung ist konfigurationsabhängig.
Bei anspruchsvollen Hochtemperaturprozessen muss die Integration über die reine Schnittstellenwahl hinausgehen. Entscheidend sind freie Sichtlinie, Schutz des optischen Wegs, Positionierung des Sensorkopfs, Faserführung, Temperaturbelastung, mögliche Verschmutzung und die Frage, wie der Messwert anschließend zur Regelung, Überwachung oder Dokumentation genutzt wird.
Was wir bei der Integration konkret klären: Messposition, Fokus und Sichtweg werden mit Prozessgeometrie, Faserführung, Umgebungstemperatur, Verschmutzung, elektrischer Schnittstelle und Auswertelogik abgestimmt. Bei Ratio-Anwendungen prüfen wir zusätzlich, welche Störgrößen im optischen Pfad auftreten und ob deren Einfluss auf beide Spektralkanäle ausreichend gleichförmig ist.
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