Das Optris CSmicro LT HS ist ein hochempfindliches Infrarot-Pyrometer für Anwendungen, bei denen nicht ein möglichst großer Temperaturbereich, sondern kleinste Temperaturänderungen entscheidend sind. Im Messbereich von -20 bis 150 °C erreicht es eine typische thermische Empfindlichkeit von 25 mK beziehungsweise 0,025 K. Der langwellige Spektralbereich von 8–14 µm eignet sich besonders für hoch emittierende Oberflächen wie Kunststoffe, organische Materialien, Keramiken oder nicht reflektierende Oberflächen. Mit 15:1 Optik, optionalem Close Focus und 150 ms Ansprechzeit lässt sich das LT HS für Qualitätskontrolle, Prozessüberwachung und Regelaufgaben einsetzen, bei denen geringe Temperaturabweichungen reproduzierbar erkannt werden müssen. Die Elektronik sitzt im Anschlusskabel; der LT-HS-Messkopf besitzt im Unterschied zu den typischen M12-CSmicro-Modellen ein M18×1-Gehäuse.
Das LT HS ist innerhalb der CSmicro-Familie die Spezialvariante für hohe thermische Auflösung. Seine Stärke liegt darin, geringe Temperaturunterschiede innerhalb eines bewusst begrenzten Messbereichs sichtbar zu machen. Das ist beispielsweise dann relevant, wenn Temperaturtrends, kleine Prozessabweichungen oder fein abgestufte Regelgrößen wichtiger sind als eine große Temperaturspanne.
Die typische NETD von 25 mK beschreibt dabei die Fähigkeit des Sensors, sehr kleine Temperaturunterschiede aufzulösen. Sie ist nicht mit der absoluten Messgenauigkeit gleichzusetzen: Optris spezifiziert die Systemgenauigkeit separat mit ±1 % oder ±1 °C. Für eine Anwendung muss deshalb unterschieden werden, ob kleinste Änderungen erkannt oder absolute Temperaturen mit einer bestimmten Genauigkeit bestimmt werden sollen.
Der Spektralbereich von 8–14 µm ist besonders für Messobjekte mit hohem Emissionsgrad geeignet. Bei blanken oder stark reflektierenden Metallen kann dagegen der niedrige beziehungsweise veränderliche Emissionsgrad die Messunsicherheit dominieren. Für solche Aufgaben sind je nach Temperaturbereich die kurzwelligen CSmicro 2M oder 3M die sinnvollere Vergleichsbasis.
Auch innerhalb der LT-Familie ist die Abgrenzung klar: Das normale CSmicro LT deckt -50 bis 1030 °C ab, während CSmicro LTH für Messkopftemperaturen bis 180 °C vorgesehen ist. LT HS wird ausgewählt, wenn die hohe Temperaturauflösung von 0,025 K im Bereich -20 bis 150 °C tatsächlich einen Prozessvorteil liefert.
Eine hohe Sensorempfindlichkeit allein garantiert noch keine entsprechend stabile Prozessmessung. Emissionsgrad, Reflexionen, Umgebungseinflüsse, Messfleckgröße, Arbeitsabstand und mechanische Stabilität wirken unmittelbar auf das Messsignal. Je kleiner die zu erkennende Temperaturänderung, desto wichtiger wird deshalb eine reproduzierbare Messgeometrie.
Mit 15:1 beträgt der Messfleck 26,7 mm bei 400 mm Abstand. Für sehr kleine Zielbereiche stehen Close-Focus-Optionen zur Verfügung: Optris nennt 0,8 mm bei 10 mm beziehungsweise 3,4 mm bei 50 mm. Bei Verwendung der CF-Linse ist die Transmission laut Hersteller auf 0,78 einzustellen.
Die Messdynamik ist ebenfalls Teil der Auswahl. Das LT HS arbeitet mit 150 ms Ansprech- und Belichtungszeit sowie 7 Hz Abtastfrequenz. Für langsamere Temperaturtrends und Regelprozesse kann das gut passen; sehr kurze thermische Ereignisse benötigen gegebenenfalls eine schnellere Sensorplattform.
Der Messkopf ist für -20 bis +75 °C Umgebung spezifiziert, die Elektronik für bis zu +80 °C beziehungsweise +75 °C bei der mA-Version. Wenn die Messstelle thermisch stärker belastet ist, sollte nicht automatisch gekühlt werden: Zunächst ist zu prüfen, ob die LTH-Variante mit bis zu 180 °C Messkopftemperatur die konstruktiv einfachere Lösung darstellt.
Was wir bei der Auswahl konkret klären: Benötigte Temperaturauflösung und absolute Genauigkeit, Prozessfenster, Material und Oberflächenzustand, Zielgröße, Arbeitsabstand, Geschwindigkeit der Temperaturänderung und thermische Einbaubedingungen werden gemeinsam betrachtet. Daraus lässt sich ableiten, ob LT HS tatsächlich einen Vorteil bietet oder ob LT, LTH beziehungsweise eine andere Pyrometerplattform besser zur Messaufgabe passt.
Das CSmicro LT HS arbeitet autonom und stellt je nach Ausführung 0–10 V, 0–5 V, 0–1 V oder 4–20 mA zur Verfügung. Die 4–20-mA-Version unterstützt den 2-Leiter-Betrieb; zusätzlich kann ein Alarmausgang genutzt werden. Damit lässt sich das Messsignal direkt in Steuerungs-, Regelungs- oder Überwachungsaufgaben einbinden.
Über das optionale Optris CS Kit wird der Sensor per USB parametriert. Compact Connect beziehungsweise IRmobile ermöglichen unter anderem die Einstellung von Emissionsgrad und Skalierung sowie Signalverarbeitungsfunktionen wie Average, Peak Hold, Valley Hold und Advanced Peak Hold.
Die im Kabel integrierte Elektronik reduziert den Platzbedarf an der Messstelle. Beim LT HS muss jedoch die produktspezifische Bauform berücksichtigt werden: Die aktuelle Optris-Spezifikation nennt Ø29,5 × 35 mm und M18×1. Damit unterscheidet sich das Modell konstruktiv von den M12×1-Messköpfen vieler anderer CSmicro-Varianten.
Für Serienmaschinen sollte neben Ausgang und Messbereich auch die Kabelkonfiguration früh festgelegt werden. Optris führt 0,5 + 0,5 m als Standard und weitere Längen; bei größeren OEM-Stückzahlen sind laut Hersteller auch kundenspezifische Kabellängen möglich.
Was wir bei der Integration konkret klären: Messposition, Messfleck, Befestigung, Umgebungstemperatur, Kabelweg, Analogsignal und Parametrierung werden mit der Steuerungs- und Prozesslogik abgestimmt. Bei Anwendungen, die 25 mK Temperaturauflösung ausnutzen sollen, betrachten wir zusätzlich, ob mechanische, optische und thermische Störeinflüsse klein genug sind, damit die hohe Sensorempfindlichkeit im realen Prozess einen belastbaren Nutzen liefert.
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