Optris CTlaser 05M Pyrometer

  • Eignung: Flüssige und sehr heiße Metalle
  • Messbereich: 1000–2000 °C
  • Spektrum: 525 nm
  • Optik: 150:1
  • Ansprechzeit: 1 ms
  • Visier: Doppellaser

Das Optris CTlaser 05M ist ein stationäres Hochtemperatur-Pyrometer für die berührungslose Temperaturmessung von 1000 bis 2000 °C. Seine besondere Stärke liegt bei flüssigen Metallen und sehr heißen metallischen Oberflächen, bei denen eine möglichst geringe Empfindlichkeit gegenüber Unsicherheiten des Emissionsgrads entscheidend sein kann. Mit einer sehr kurzen Messwellenlänge von 525 nm ist das 05M gezielt für diesen Hochtemperaturbereich ausgelegt. 150:1 optische Auflösung, 1 ms Ansprechzeit und Doppellaser ermöglichen schnelle Messungen auch an kleinen Messflächen oder aus größeren Arbeitsabständen.

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Was ist das Optris CTlaser 05M und wofür wurde es entwickelt?

Bei Temperaturen oberhalb von 1000 °C werden Metalle und Schmelzen zu einer besonderen Messaufgabe. Neben dem hohen Temperaturniveau beeinflussen Oberflächenzustand, Oxidation und Emissionsgrad die berührungslose Messung. Das CTlaser 05M begegnet dieser Aufgabe mit einer Messwellenlänge von nur 525 nm. Je kürzer die Wellenlänge bei hohen Temperaturen, desto geringer kann sich eine fehlerhafte Emissionsgradeinstellung auf das ermittelte Temperaturergebnis auswirken.

Optris nennt insbesondere flüssige Metalle beziehungsweise Schmelzen als typische Anwendung und führt außerdem reflektierende und nicht reflektierende Metalle, Metalloxide, Keramiken und Halbleiter als geeignete Materialgruppen. Damit ist das 05M kein Universalpyrometer mit besonders hohem Messbereich, sondern ein spezialisierter Sensor für sehr heiße Prozesse, bei denen die spektrale Eignung zur Oberfläche entscheidend ist.

Das CTlaser 05M besitzt einen Edelstahl-Messkopf mit separater Elektronikbox. Zwei Laser markieren die Lage des Messfelds und kreuzen sich im Fokuspunkt. Für die Optik stehen eine SF-Ausführung für kleinere Messfelder bei kürzerem Arbeitsabstand und eine FF-Ausführung für größere Distanzen zur Verfügung.

Wann passt das CTlaser 05M zu meiner Messaufgabe?

Der erste Prüfpunkt ist das reale Temperaturfenster. Das CTlaser 05M misst von 1000 bis 2000 °C. Liegt der Prozess dauerhaft oder zeitweise unterhalb von 1000 °C, muss eine andere kurzwellige Sensorfamilie betrachtet werden. Der Messbereich sollte deshalb nicht nur den Sollwert, sondern auch Anfahrzustände, Prozessschwankungen und relevante Grenztemperaturen abdecken.

Der zweite Prüfpunkt ist das Material. Für flüssige Metalle und sehr heiße metallische Oberflächen ist die kurze Wellenlänge von 525 nm der zentrale Auswahlgrund. Sie reduziert bei hohen Temperaturen die Empfindlichkeit gegenüber Emissionsgradfehlern, macht die Messung aber nicht unabhängig von Oberfläche, Sichtbedingungen oder Messgeometrie. Schlacke, Oxidschichten, Reflexionen oder eine nicht vollständig gefüllte Messfläche können das Ergebnis weiterhin beeinflussen.

Mit 150:1 eignet sich das 05M für kleine Zielbereiche und größere Messabstände. Die SF-Optik erreicht 7,3 mm Messfleck bei 1100 mm, die FF-Optik 24 mm bei 3600 mm. Welche Optik passt, ergibt sich deshalb aus der tatsächlichen Zielgröße und dem verfügbaren Arbeitsabstand. Der Messfleck muss vollständig innerhalb der relevanten Oberfläche liegen.

Innerhalb der CTlaser-M-Serie grenzt sich das 05M vor allem über seine Wellenlänge ab. CTlaser 1M arbeitet bei 1,0 µm und deckt mit seinen Varianten 485 bis 2200 °C ab. Wenn Temperaturen unterhalb von 1000 °C erfasst werden müssen oder ein breiteres Prozessfenster benötigt wird, ist 1M zu prüfen. Für Schmelzen und sehr heiße Oberflächen innerhalb von 1000 bis 2000 °C bietet das 05M dagegen die gezieltere 525-nm-Messung.

Was wir bei der Auswahl konkret klären: Material und Oberflächenzustand, minimale und maximale Prozesstemperatur, Messabstand, Zielgröße, Sichtbedingungen und Prozessdynamik werden gemeinsam betrachtet. Daraus lässt sich ableiten, ob die 525-nm-Messung des CTlaser 05M zur Anwendung passt und ob SF- oder FF-Optik benötigt wird – oder ob CTlaser 1M beziehungsweise eine andere Messlösung technisch sinnvoller ist.

Wie lässt sich das CTlaser 05M in Hochtemperaturprozesse integrieren?

Der zweiteilige Aufbau trennt den Messkopf an der heißen Prozessstelle von der Elektronik für Bedienung, Parametrierung und elektrische Anbindung. Der Messkopf ist bis 85 °C Umgebungstemperatur spezifiziert; bei eingeschaltetem Laser gilt maximal 50 °C. Bei höheren thermischen Belastungen oder verschmutzter Atmosphäre müssen Kühlung, Luftspülung und Schutz der Optik bereits bei der mechanischen Auslegung berücksichtigt werden.

Für die direkte Übergabe des Temperaturwerts stehen 0–20 mA, 4–20 mA, 0–5 V, 0–10 V sowie Thermoelement K/J zur Verfügung. Zusätzlich unterstützt die CTlaser-Plattform USB, RS232, RS485, Relais, Profibus und industrielle Ethernet-Protokolle wie PROFINET, EtherNet/IP, Ethernet TCP und Modbus TCP beziehungsweise Modbus RTU.

Compact Connect und IRmobile ermöglichen Parametrierung und Messwertdarstellung. Signalverarbeitungsfunktionen wie Average, Peak Hold, Valley Hold, Advanced Peak Hold und Triggerfunktionen können genutzt werden, um den Messwert an die Prozesslogik anzupassen. Gerade bei Schmelzen oder diskontinuierlichen heißen Objekten sollte festgelegt werden, welcher Messwert tatsächlich für Regelung, Grenzwertüberwachung oder Qualitätsbewertung relevant ist.

Was wir bei der Integration konkret klären: Messposition und Sichtlinie, thermische Belastung, Verschmutzung, Optik und Montage werden mit Schnittstelle, Signalverarbeitung und der vorgesehenen Nutzung des Temperaturwerts in der Steuerung abgestimmt. Bei Hochtemperaturanwendungen gehören Kühl- und Luftspülkonzept damit zur Messaufgabe und nicht erst zum nachträglichen Zubehör.

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