EP2825869A1 - Verfahren zur berührungslosen temperaturmessung zur detektion von wärme bzw. kältebrücken sowie temperaturmessgerät - Google Patents

Verfahren zur berührungslosen temperaturmessung zur detektion von wärme bzw. kältebrücken sowie temperaturmessgerät

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EP2825869A1
EP2825869A1 EP13705757.6A EP13705757A EP2825869A1 EP 2825869 A1 EP2825869 A1 EP 2825869A1 EP 13705757 A EP13705757 A EP 13705757A EP 2825869 A1 EP2825869 A1 EP 2825869A1
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EP
European Patent Office
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housing
temperature
measuring
measured
extra
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13705757.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Frank
Mike Uhlig
Patrick Meyer
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/72—Investigating presence of flaws

Definitions

  • the invention relates to a method for non-contact temperature measurement, in particular a method for detecting heat or cold bridges and a temperature measuring device for carrying out the method.
  • Non-contact temperature measuring devices have been known for some time.
  • a class of these devices is formed by the so-called infrared temperature measuring devices.
  • Such measuring devices also called radiation thermometers or pyrometers, detect the heat radiation emitted by an object whose intensity and position of the emission maximum depend on its temperature.
  • the invention has for its object to provide a method for non-contact temperature measurement, in particular a method for the detection of heat or cold bridges, which ensures ease of use and accurate measurement.
  • a contactlessly measured surface temperature is compared with a reference value in order to detect a temperature deviation and in particular the risk of a heat or cold bridge.
  • the reference value is measured by means of a second temperature sensor, in particular an ambient temperature sensor.
  • a thermal bridge - or sometimes referred to as a cold bridge - is an area in building components that transfers heat faster to the outside than through the other components.
  • the room-side surface temperature of components sinks more in cold outside temperatures than in the "normal areas" of the room.
  • condensate condensed water
  • thermal bridges is thus in particular the risk of mold growth. This occurs not only with condensation water, but already at a - due to the surface temperature - relative humidity of about 80% on the component surface. Due to the internal heat transfer resistance of the wall, this may already be the case with a relative humidity of 70% of the room air.
  • Thermal bridges lead to higher transmission heat demand and thus to higher heating requirements / heating costs.
  • the ambient temperature is used as the reference value in the method according to the invention. This advantageously dispenses with the setting of the reference value and the associated error susceptibility due to incorrectly selected reference values.
  • the HMI Human Machine Interface
  • the extra housing for the ambient temperature sensor is integrated in the housing contour of the measuring housing of the device, so that no protruding corners or knew in a case or shock of the meter due to their exposed position can be damaged.
  • the extra housing of the ambient temperature sensor is surrounded on at least three sides, in particular on four sides, by the device housing of the measuring device.
  • means are provided in the measuring device, which ensure that the extra housing is thermally decoupled from the housing of the device.
  • the extra housing for the additional ambient temperature sensor can be connected via small webs or legs to the main housing of the measuring device.
  • the webs for attaching the extra housing in the device housing can be integrally connected to the extra housing.
  • the webs for attaching the extra housing in the device housing are integrally connected to the device housing.
  • the material of the extra housing is formed differently from the material of the device housing.
  • the extra housing may be formed, for example, as a metal housing.
  • the extra housing of the ambient temperature sensor to design largely open to allow the highest possible thermal contact of the ambient air with the sensor.
  • FIG. 2 is a perspective view of a measuring device for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 3 is a detail view of the measuring device according to Figure 2
  • the temperature measuring device according to the invention has inter alia a mode for the detection of heat or cold bridges.
  • 1 shows a flowchart of some method steps of the method according to the invention for detecting heat or cold bridge detection.
  • the ambient temperature is used as the reference value in the method according to the invention. This dispenses with the setting of the reference value and the associated error susceptibility.
  • a trigger for example the measuring button of a measuring device
  • the measuring process of the non-contact temperature measurement is initiated.
  • a light signal for example one or more laser spots, is directed at the position of a surface to be measured.
  • the targeted measuring range is displayed on a display of the measuring device.
  • the measuring device according to the invention can advantageously be equipped with a camera, in particular a digital camera, in order to record the measuring range of the contactless temperature measurement.
  • a camera image which can be displayed on a display of the meter, then the - for example, computationally determined - accurate location of the temperature measurement can be displayed.
  • a surface temperature is measured without contact via an IR sensor.
  • the reference value is used at
  • an additional temperature sensor is used.
  • a corresponding warning for example a red LED, or a flashing display to the user.
  • Surface temperature and ambient temperature can be measured simultaneously or sequentially.
  • the surface temperature can be measured before or after the ambient temperature.
  • the measured surface temperature can be output, for example communicated to a user via a display and compared with the ambient temperature.
  • the ambient temperature can also be output as a numeric value.
  • the measured temperature values are transmitted to a computing unit, which from the measured values a temperature difference
  • the temperature deviation is the difference, in particular the amount of the difference of the reference temperature (here according to the invention the ambient temperature) and the measured surface temperature.
  • the deviation can be displayed as numerical values in the display and / or indicated by a colored display.
  • a coded color signal for example "green" is output in order to signal to a user that the danger of a thermal or cold bridge does not exist.
  • this temperature difference is greater than the predeterminable or predetermined first limit value G 1 but less than or equal to a second predeterminable or predetermined limit value G 2
  • a different color coded signal for example, a value of 3.5 °, for example, a value of 4 for the second limit value G 2 , could be used as the first limit value G 1 for signaling to a user that the danger of a thermal or cold bridge could exist , 5 °
  • a different color coded signal for example, a value of 3.5 °, for example, a value of 4 for the second limit value G 2 , could be used as the first limit value G 1 for signaling to a user that the danger of a thermal or cold bridge could exist , 5 °
  • a color which is in turn coded differently can be output, for example, "red” in order to signal to a user that the surface temperature deviates significantly from the ambient temperature and thus a heat or Cold bridge exists.
  • Temperature deviations between the reference and surface measured values can be represented, for example, as follows:
  • Temperature deviations can also be displayed additionally or solely numerically on a display and / or moreover be acoustically signaled to a user.
  • the method according to the invention makes it possible to eliminate additional process or work steps and, in particular, to avoid erroneous measurements by means of a predetermined reference value.
  • the measuring device for carrying out the method described above is provided with an additional ambient temperature sensor.
  • FIG. 1 shows the measuring device 10 according to the invention in an overview.
  • the measuring device 10 has a device housing 12 with a measuring head 14 and a grip area 16.
  • a measuring switch 20 is formed on the grip area 10, with which a temperature measurement can be started.
  • an optically visible signal for example a laser marking
  • the measuring device has an optical marking unit 22, which is aligned with the field of view of the thermal detector.
  • the optical marking unit 22 may alternatively or additionally comprise a camera, in particular a digital camera.
  • a camera in particular a digital camera.
  • the camera records the extended measuring range of the surface temperature measurement.
  • this camera image which can be displayed on a display of the meter, then the example As an example, the exact location of the temperature measurement can be displayed, in order to visualize to a user at which point exactly the surface temperature is measured.
  • an infrared sensor is arranged, which detects the I R radiation emitted by a measuring object and focused by way of a lens element 24.
  • wavelength range is optimal for the desired measurement depends in principle on the material to be measured and its temperature. For temperatures around room temperature, wavelengths in the mid-infrared (MIR) are possible.
  • MIR mid-infrared
  • the lens 24 or a window introduced into the device instead of the lens may consist of glass, in particular a quartz glass.
  • glass in particular a quartz glass.
  • the measuring device has a computing and evaluation unit in order to convert the detection signal into a temperature value.
  • the temperature value determined in this way can be displayed from an output unit, in particular a display 18, which is arranged on the side of the device housing 12 facing away from the measuring direction.
  • the measuring device has an additional temperature sensor for determining the ambient temperature.
  • the temperature sensor is arranged in a separate extra housing 26, which is largely thermally separated from the device housing.
  • Core of the invention is the reduced interaction between the ambient temperature sensor and the disturbance variable (thermal mass), with good protection of the sensor against external influences, such as a fall or push.
  • the invention dispenses with an exposed housing part for the ambient temperature sensor.
  • PCB printed circuit board
  • a printed circuit board is used whose geometrical dimensions exceed only slightly the geometrical dimensions of the sensor.
  • the circuit board for the environmental sensor incl. Sensor is best mechanically and thermally decoupled from the main body of the meter. This is achieved by the PCB (PCB) incl. Sensor is placed in an extra housing 26 for the ambient temperature sensor, which in turn is best decoupled from the main housing 12 thermally by the number of points of contact between the two housings and their overlapping surfaces is performed as low as possible.
  • PCB PCB
  • the extra housing 26 for the ambient temperature sensor is integrated into the housing contour of the measuring housing 12 of the device, so that no protruding corners or knew could be damaged in a case or shock of the meter due to their exposed position.
  • FIG. 3 shows a detail of the arrangement of the ambient temperature housing 26 in the measuring head 14 of the measuring device according to the invention.
  • means 28 are provided in the measuring device, which ensure that the extra housing 26 is thermally decoupled from the housing 12 of the device.
  • the extra housing 26 for the additional ambient temperature sensor can only be connected to the main housing 12 of the measuring instrument via small webs or legs 28.
  • the webs 28 for attaching the extra housing 26 in the device housing 12 can - as shown in Figure 4 - are integrally connected to the extra housing 26.
  • the webs or legs could be used to attach the extender ra housing 26 in the device housing 12 are integrally connected to the device housing 12.
  • the extra housing 26 of the ambient temperature sensor is surrounded at least three, in particular four sides of the device housing 12 and adapts in particular to the contour of the measuring head of the measuring device according to the invention.
  • the extra housing 26 is largely open in order to realize a direct exchange with the ambient air.
  • the extra housing 26 is largely open in particular on its outwardly facing surface or has only a protective grid or strip structure.
  • the material of the extra housing 26 is formed differently from the material of the device housing 12.
  • the extra-housing 26 may be formed as a metal housing.
  • the measuring device has at least one output unit 18, in particular a display, on which, for example, the measured temperature values or differences can be displayed.
  • the device 10 may also have additional LEDs capable of outputting encoded color signals. These LEDs are also advantageously arranged in the region of the display 18.
  • the measuring device 10 according to the invention can have different measuring modes, of which the method according to the invention is only one.
  • the measuring device according to the invention can measure the surface temperature of walls and objects, for example radiators, with a measuring accuracy of, for example, ⁇ 1 degree. As a result, for example, be asked if radiators work properly. The exact values can be read quickly and easily on the illuminated display.
  • the measuring device can measure the room and surface temperature, set the values in relation, interpret the data and detect thermal bridges in this way.
  • the result can be displayed by LED.
  • the exact measured values can be read off the display.
  • thermodetector can also measure the humidity in addition to the room and surface temperature. On the basis of these three values, it is then also possible to define or detect mold-prone areas in one. If there is an acute danger of mold, the device can warn with a red LED or, for example, acoustically. Even in this measurement mode, the exact measurement results can be read in a display.
  • the device measures the room temperature, the surface temperature of walls and objects or the relative humidity according to the selected measuring mode.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungslosen Temperaturmessung, insbesondere ein Verfahren zur Wärme-bzw. Kältebrückendetektion, bei dem eine berührungslos gemessene Oberflächentemperatur mit eine Referenzwert verglichen wird, um eine Temperaturabweichung, insbesondere die Gefahr einer Wärme-bzw. Kältebrücke zu detektieren. Es wird vorgeschlagen, dass der Referenzwert mittels eines zweiten Temperatursensors, insbesondere eines Umgebungstemperatursensors, gemessen wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Messgerät, insbesondere Infrarottemperaturmessgerät zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Beschreibung
Titel
VERFAHREN ZUR BERÜHRUNGSLOSEN TEMPERATURMESSUNG ZUR DETEKTION VON WÄRME BZW. KÄLTEBRÜCKEN SOWIE TEMPERATURMESSGERÄT
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungslosen Temperaturmessung, insbesondere ein Verfahren zur Detektion von Wärme- bzw. Kältebrücken sowie ein Temperaturmessgerät zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
Berührungslose Temperaturmessgeräte sind seit längerer Zeit bekannt. Eine klasse diese Geräte wird gebildet von den sogenannten Infrarottemperaturmessgeräten. Derartige Messgeräte, auch Strahlungsthermometer oder Pyrometer genannt, de- tektieren die von einem Objekt emittierte Wärmestrahlung, deren Intensität und Lage des Emissionsmaximums von seiner Temperatur abhängt.
Aus der DE 20 2005 015 397 Ul ist ein derartiges handgehaltenes Strahlungsthermometer bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur berührungslosen Temperaturmessung, insbesondere ein Verfahren zur Detektion von Wärme- bzw. Kältebrücken bereitzustellen, welches eine einfache Bedienbarkeit und eine genaue Messung gewährleistet.
Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein entsprechendes Messgerät bereitzustellen. Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung löst das zugrundeliegende Problem mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsfor- men wieder.
Darüber hinaus wir die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Messgerät nach Anspruch 9 bzw. 10 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur berührungslosen Temperaturmessung, welches insbesondere ein Verfahren zur Wärme- bzw. Kältebrückendetektion ist, wird eine berührungslos gemessene Oberflächentemperatur mit einem Referenzwert verglichen, um eine Temperaturabweichung und insbesondere die Gefahr einer Wärme- bzw. Kältebrücke zu detektieren. Erfindungsgemäß wird der Referenzwert dabei mittels eines zweiten Temperatursensors, insbesondere eines Umgebungstemperatursensors, gemessen wird.
Eine Wärmebrücke - oder gelegentlich auch als Kältebrücke bezeichnet - ist ein Be- reich in Bauteilen eines Gebäudes, durch den die Wärme schneller nach außen transportiert wird als durch die anderen Bauteile. Im Bereich von Wärmebrücken sinkt bei kalten Außentemperaturen die raumseitige Oberflächentemperatur von Bauteilen stärker ab als in den "Normalbereichen" des Raumes. Bei Unterschreiten der Taupunkttemperatur fällt Tauwasser (Kondenswasser) aus. An Wärmebrücken besteht somit insbesondere auch die Gefahr von Schimmelbildung. Diese tritt nicht erst bei Tauwasserausfall, sondern bereits bei einer - durch die Oberflächentemperatur bedingten - relativen Luftfeuchte von ca. 80 % an der Bauteiloberfläche auf. Aufgrund des inneren Wärmeübergangswiderstandes der Wand kann das bereits bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 70 % der Raumluft der Fall sein. Wärmebrü- cken führen zu höherem Transmissionswärmebedarf und damit zu höherem Heizwärmebedarf / Heizkosten.
Im Gegensatz zu bekannten Wärmebrückendetektoren, welche vor der eigentlichen Messung einen Referenzwert setzen müssen, wird in dem erfindungsgemäßen Ver- fahren die Umgebungstemperatur als Referenzwert herangezogen. Dadurch wird in vorteilhafter Weise auf das Setzen des Referenzwertes und die damit einhergehende Fehleranfälligkeit durch falsch ausgewählte Referenzwerte verzichtet.
Darüber hinaus kann so auf zusätzliche Arbeits- bzw. Verfahrensschritte verzichtet werden. Das HMI (Human- Machine Interface) eines entsprechenden Messgerätes kann stark vereinfacht, die Bedienfreundlichkeit deutlich erhöht werden, werden.
Das Extra-Gehäuse für den Umgebungstemperatursensor ist dabei aber in die Gehäusekontur des Messgehäuses des Gerätes integriert, so dass keinerlei hervorstehende Ecken oder kannten bei einem Fall oder Stoß des Messgerätes aufgrund ihrer exponierten Position beschädigt werden können.
Vorteilhafter Weise ist das Extra-Gehäuse des Umgebungstemperatursensors an zumindest drei Seiten, insbesondere an vier Seiten, von dem Geräte-Gehäuse des Messgerätes umgeben.
Erfindungsgemäß sind bei dem Messgerät Mittel vorgesehen, die es gewährleisten, dass das Extra-Gehäuse vom Gehäuse der Vorrichtung thermisch entkoppelt ist.
So kann zur thermischen Entkopplung das Extragehäuse für den zusätzlichen Umgebungstemperatursensor über kleine Stege bzw. Beinchen mit dem Hauptgehäuse des Messgerätes verbunden sein.
Die Stege zur Befestigung des Extra-Gehäuses im Gerätegehäuse können einstückig mit dem Extra-Gehäuse verbunden sind.
Alternativerweise können die Stege zur Befestigung des Extra-Gehäuses im Gerätegehäuse einstückig mit dem Geräte-Gehäuse verbunden sind.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das Material des Extra- Gehäuses unterschiedlich zum Material des Gerätesgehäuses ausgebildet ist. So kann das Extra-Gehäuse beispielsweise als ein Metallgehäuse ausgebildet sein. Vorteilhaft ist es auch, dass Extra-Gehäuse des Umgebungstemperatursensors weitgehend offen auszugestalten, um einen möglicht hohen thermischen Kontakt der Umgebungsluft mit dem Sensor zu ermöglichen. Mögliche Aspekte, Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung wurden vorangehend mit Bezug auf einzelne Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Die Beschreibung, die zugehörigen Figuren sowie die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein Fachmann wird diese Merkmale, insbesondere auch die Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele, auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben. Dabei werden Ausführungsformen der Erfindung und darin enthaltene Teilaspekte mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder ähnliche Elemente.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung zum Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Messgerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 3 eine Detailansicht des Messgerätes gemäß Figur 2,
Fig. 4 ein Gehäuse des Umgebungstemperatursensors des erfindungsgemäßen Messgerätes in einer Einzeldarstellung. Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Das erfindungsgemäße Temperaturmessgerät (siehe Figur 2) besitzt unter anderem einen Modus zur Detektion von Wärme- bzw. Kältebrücken. Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm einiger Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Detektion von Wärme- bzw. Kältebrückendetektion.
Im Gegensatz zu bekannten Wärmebrückendetektoren, welche vor der eigentlichen Messung einen Referenzwert setzen müssen, wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Umgebungstemperatur als Referenzwert herangezogen. Dadurch wird auf das Setzen des Referenzwertes und die damit einhergehende Fehleranfälligkeit verzichtet.
Nachdem ein Trigger, beispielsweise der Messknopf eines Messgerätes, betätigt ist, wird der Messvorgang der berührungslosen Temperaturmessung eingeleitet. Dazu wird ein Lichtsignal, beispielsweise ein oder mehrere Laserpunkte auf die zu messende Stelle einer Oberfläche gerichtet.
Auch ist es möglich, dass der anvisierte Messbereich auf einem Display des Messgerätes angezeigt wird. Dazu kann das erfindungsgemäße Messgerät in vorteilhafter Weise mit einer Kamera, insbesondere einer Digitalkamera ausgestattet sein, um den Messbereich der berührungslosen Temperaturmessung aufzunehmen. In dieses Kamerabild, welches über ein Display des Messgerätes wiedergegeben werden kann, kann dann auch der - beispielsweise rechnerisch ermittelte - genaue Messort der Temperaturmessung eingeblendet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird über einen I R-Sensor berührungslos eine Oberflächentemperatur gemessen.
Des Weiteren wird ein Referenzwert gemessen. Als Referenzwert dient bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren die Umgebungstemperatur Dazu wird er
findungsgemäß ein zusätzlicher Temperatursensor benutzt.
Falls der Referenzwert einen zuvor bestimmten Grenzwert (bei spielsweise 12°C) unterschreitet, kann eine entsprechende Warnung, beispielswei- se eine rote LED, oder eine blinkende Display-Anzeige an den Anwender übermittelt werden.
Falls während einer Messung starke Abweichungen bzw. Schwankungen des Referenzwertes gemessen werden bzw. auftreten, kann ebenfalls eine ent
sprechende Warnung, beispielsweise mittels einer rote LED, oder einer blinkenden Display-Anzeige an den Anwender übermittelt werden.
Oberflächentemperatur und Umgebungstemperatur können gleichzeitig oder nacheinander gemessen werden. Insbesondere kann die Oberflächentemperatur vor oder nach der Umgebungstemperatur gemessen werden.
Die gemessene Oberflächentemperatur kann ausgegeben, beispielsweise über ein Display einem Anwender mitgeteilt und mit der Umgebungstemperatur verglichen.
Auch die Umgebungstemperatur kann als numerischer Wert ausgegeben werden.
Die gemessenen Temperaturwerte werden einer Recheneinheit übermittelt, die aus den gemessenen Werten eine Temperaturdifferenz
ermittelt.
Die Temperaturabweichung ist die Differenz, insbesondere der Betrag der Differenz der Referenztemperatur (hier erfindungsgemäß die Umgebungstemperatur) und der gemessenen Oberflächentemperatur. Die Abweichung kann als Zahlenwerte im Display dargestellt werden und/oder mittels farbiger Anzeige kenntlich gemacht werden.
Ist diese Temperaturdifferenz kleiner oder gleich als ein vorgebbarer bzw. vorgegebener Grenzwert G1 so wird ein kodiertes Farbsignal, beispielsweise„grün" ausgegeben, um einem Anwender zu signalisieren, dass die Gefahr einer Wärme- oder Kältebrücke nicht besteht.
Ist diese Temperaturdifferenz zwar größer als der vorgebbarer bzw. vorgegebener erste Grenzwert G1 aber kleiner oder gleich als ein zweiter vorgebbarer bzw. vorgegebener Grenzwert G2 so kann ein farblich anders kodiertes Signal beispielsweise „gelb" ausgegeben werden, um einem Anwender zu signalisieren, dass die Gefahr einer Wärme- oder Kältebrücke bestehen könnte. Als erster Grenzwert G1 könnte hierbei beispielsweise ein Wert von 3,5°, für den zweiten Grenzwert G2 beispielsweise ein Wert von 4,5° gesetzt werden. Diese Grenzwerte sind lediglich als Beispiele anzusehen und beschränken die Allgemeinheit nicht.
Ist die Temperaturdifferenz auch größer als der vorgebbarer bzw. vorgegebener zweite Grenzwert G2 so kann ein wiederum farblich anders kodiertes Signal beispielsweise„rot" ausgegeben werden, um einem Anwender zu signalisieren, dass die Oberflächentemperatur deutlich von der Umgebungstemperatur abweicht und somit eine Wärme- oder Kältebrücke besteht.
Auch ist es möglich, die Oberflächentemperatur und die Referenztemperatur fortlaufen zu messen, um somit eine Oberfläche auf Wärme- oder Kältebrücken hin abzuscannen. Während des Scannens wird der Trigger beispielsweise gedrückt gehalten und der markierende Laserpunkt kann langsam und kontinuierlich über die zu messende Fläche geführt werden. Temperaturabweichungen zwischen Referenz- und Messwert werden wir folgt dargestellt:
Temperaturabweichungen zwischen Referenz- und Oberflächen- Messwert können dabei beispielsweise wie folgt dargestellt werden:
Farbanzeige Rot
Oberflächentemperatur innerhalb der Messfläche weicht deutlich von der Umgebungstemperatur ab - es besteht eine Wärmebrücke
Farbanzeige Gelb
Oberflächentemperatur innerhalb der Messfläche im Grenzbereich - es besteht die Gefahr einer Wärmebrücke
Farbanzeige Grün
Geringe Temperaturdifferenz - es besteht keine Wärmebrücke Selbstverständlich können auch andere Farbcodierungen verwendet werden. Zur Ausgabe der kodierten Farbsignale können beispielsweise verschiedene farbige LEDs oder aber auch die Hintergrundbeleuchtung eines Displays verwendet werden.
Temperaturabweichungen können auch zusätzlich oder alleinig numerisch auf einem Display angezeigt werden und/oder darüber hinaus einem Anwender auch akustisch signalisiert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, zusätzliche Verfahrens- bzw. Arbeitsschritte zu eliminieren und durch einen vorgegebenen Referenzwert insbesondere Fehlmessungen zu vermeiden.
Um die Umgebungstemperatur als Referenzwert setzen zu können, ist das erfindungsgemäße Messgerät zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens mit einem zusätzlichen Umgebungstemperatursensor versehen.
Figur 1 zeigt das erfindungsgemäße Messgerät 10 in einer Übersichtsdarstellung.
Das erfindungsgemäße Messgerät 10 besitzt ein Gerätegehäuse 12 mit einem Messkopf 14 sowie einem Griffbereich 16. Am Griffbereich 10 ist ein Messschalter 20 ausgebildet, mit dem eine Temperaturmessung gestartet werden kann.
Gleichzeitig mit der eigentlichen Temperaturmessung oder auch dieser vorgeschaltet kann ein optisch sichtbares Signal, beispielsweise eine Lasermarkierung ausgesandt werden, die einem Anwender anzeigt, welcher Bereich einer gerade anvisierten Oberfläche hinsichtlich seiner Temperatur vermessen werden würde. Dazu besitzt das erfindungsgemäße Messgerät eine optische Markierungseinheit 22, die auf das Sichtfeld des Thermodetektors ausgerichtet ist.
Die optische Markierungseinheit 22 kann alternativ oder auch zusätzlich eine Kamera, insbesondere eine Digitalkamera, umfassen. Damit ist es dann möglich, dass der anvisierte Messbereich auf einem Display des Messgerätes darstellbar ist. Die Kamera, insbesondere eine Digitalkamera nimmt den erweiterten Messbereich der Oberflächen-Temperaturmessung auf. In dieses Kamerabild, welches über ein Display des Messgerätes wiedergegeben werden kann, kann dann auch der beispiels- weise rechnerisch ermittelte genaue Messort der Temperaturmessung eingeblendet werden, um einem Anwender zu visualisieren, an welcher Stelle genau die Oberflächentemperatur gemessen wird.
Im Messkopf 14 ist unter anderem insbesondere ein, in Figur 2 nicht weiter dargestellter Infrarotsensor angeordnet, der die von einem Messobjekt emittierte und über ein Linsenelement 24 gebündelte I R Strahlung detektiert.
Welche Wellenlängenbereich für die gewünschte Messung optimal ist, hängt prinzipiell vom zu messenden Material und seiner Temperatur ab. Für Temperaturen um die Raumtemperatur kommen Wellenlängen im Mittleren Infrarot (MIR) in Frage.
Die Linse 24 oder ein anstelle der Linse in das Gerät eingebrachtes Fenster kann aus Glas, insbesondere einem Quarzglas bestehen. Für den mittleren I R-Bereich ist es gegebenenfalls sinnvoll, die Linsen bzw. Fenster gegebenenfalls auch aus Kristallen wie Germanium, CaF2, ZnS, ZnSe, KRS5 oder auch aus Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) auszubilden.
Die aufgesammelte I R-Strahlung wird detektiert und aus dieser wird die Oberflächentemperatur des Messobjektes bestimmt. Dazu besitzt das erfindungsgemäße Messgerät eine Rechen- und Auswerteinheit, um das Detektionssignal in einen Temperaturwert umzusetzen.
Der so ermittelte Temperaturwert kann aus einer Ausgabeeinheit, insbesondere einem Display 18, welches auf der der Messrichtung abgewandeten Seite des Geräte- Gehäuses 12 angeordnet ist dargestellt werden.
Erfindungsgemäß weist das Messgerät einen zusätzlichen Temperatursensor zur Bestimmung der Umgebungstemperatur auf. Der Temperatursensor ist in einem separaten Extra-Gehäuse 26 angeordnet, welches weitgehend thermisch vom Gerätegehäuse getrennt ist.
Kern der Erfindung ist die reduzierte Wechselwirkung zwischen dem Umgebungstemperatursensor und der Störgröße (thermische Masse), bei gleichzeitig gutem Schutz der Sensorik gegenüber äußeren Einflüssen, wie beispielsweise einem Sturz oder Stoß. Dazu wird erfindungsgemäß auf ein exponiertes Gehäuseteil für die Umgebungstemperatursensorik verzichtet.
Dies bedeutet auch die Verwendung einer geringen thermischen Masse für die Leiterplatte (PCB), auf welcher der Sensor für die Umgebungstemperatur aufgebracht ist. So wird beispielsweise eine Leiterplatte verwendet, die in ihren geometrischen Maßen, die geometrischen Maße des Sensors nur geringfügig übertrifft.
Weiterhin ist die Leiterplatte für den Umgebungssensor inkl. Sensor bestmöglich vom Hauptgehäuse des Messgerätes mechanisch und thermisch zu entkoppeln. Dies wird erreicht, indem die Leiterplatte (PCB) inkl. Sensor in einem ExtraGehäuse 26 für den Umgebungstemperatursensor eingebracht wird, welches wiederum bestmöglich vom Hauptgehäuse 12 thermisch entkoppelt wird, indem die Anzahl der Berührungspunkte zwischen beiden Gehäusen sowie deren überlappende Flächen möglichst gering ausgeführt wird.
Das Extra-Gehäuse 26 für den Umgebungstemperatursensor ist dabei aber in die Gehäusekontur des Messgehäuses 12 des Gerätes integriert, so dass keinerlei hervorstehende Ecken oder kannten bei einem Fall oder Stoß des Messgerätes aufgrund ihrer exponierten Position beschädigt werden können.
Figur 3 zeigt in einer Ausschnittsdarstellung die Anordnung des Umgebungstemperaturgehäuses 26 im Messkopf 14 des erfindungsgemäßen Messgerätes.
Erfindungsgemäß sind bei dem Messgerät Mittel 28 vorgesehen, die es gewährleisten, dass das Extra-Gehäuse 26 vom Gehäuse 12 der Vorrichtung thermisch entkoppelt ist.
So kann zur thermischen Entkopplung das Extra-Gehäuse 26 für den zusätzlichen Umgebungstemperatursensor lediglich über kleine Stege bzw. Beinchen 28 mit dem Hauptgehäuse 12 des Messgerätes verbunden sein.
Die Stege 28 zur Befestigung des Extra-Gehäuses 26 im Gerätegehäuse 12 können - wie in Figur 4 dargestellt - einstückig mit dem Extra-Gehäuse 26 verbunden sind. Alternativerweise könnten die Stege bzw. Beinchen zur Befestigung des Ext- ra-Gehäuses 26 im Gerätegehäuse 12 einstückig mit dem Geräte-Gehäuse 12 verbunden sind.
In vorteilhafter Weise ist das Extra-Gehäuse 26 des Umgebungstemperatursensors dabei an zumindest drei, insbesondere vier Seiten von dem Gerätegehäuse 12 umgeben und passt sich dabei insbesondere der Kontur des Messkopfes des erfindungsgemäßen Messgerätes an.
Das Extra-Gehäuse 26 ist dabei weitgehend offen ausgebildet, um einen direkten Austausch mit der Umgebungsluft zu realisieren. Das Extra-Gehäuse 26 ist insbesondere an seiner nach außen gewandten Oberfläche weitgehend geöffnet bzw. besitzt lediglich ein schützende Gitter oder Streifenstruktur.
Vorteilhaft ist es auch möglich, dass das Material des Extra-Gehäuses 26 unterschiedlich zum Material des Gerätesgehäuses 12 ausgebildet ist. So kann das Ext- ra-Gehäuse 26 als ein Metallgehäuse ausgebildet sein.
Zur Wiedergabe von Messergebnissen weist das erfindungsgemäße Messgerät zumindest eine Ausgabeeinheit 18, insbesondere ein Display auf, auf dem beispielsweise die gemessenen Temperaturwerte oder Differenzen angezeigt werden kön- nen.
Darüber hinaus kann das Gerät 10 auch über zusätzliches LEDs verfügen, die geeignet sind codierte Farbsignale auszugeben. Diese LEDs sind vorteilhafter Weise ebenfalls im Bereich des Displays 18 angeordnet.
Alternativerweise kann anstelle der LEDs auch eine farblich unterschiedliche Hintergrundbeleuchtung des Displays verwendet werden, um verschiedne Temperaturinformationen einem Anwender zu übermitteln. Das erfindungsgemäße Messgerät 10 kann über verschiedene Messmodi verfügen, von denen das erfindungsgemäße Verfahren lediglich eines ist. So kann das erfindungsgemäße Messgerät beispielsweise in einem Messmodus 1 die Oberflächentemperatur von Wänden und Objekten, beispielsweise Heizkörpern, mit einer Messgenauigkeit von beispielsweise ± 1 Grad messen. Dadurch kann zum Beispiel fest- gestellt werden, ob Heizkörper richtig arbeiten. Die genauen Werte lassen sich auf dem beleuchten Display schnell und einfach ablesen.
In einem Mess- Modus 2 kann das erfindungsgemäße Messgerät die Raum- und Oberflächentemperatur messen, die Werte in Relation setzen, die Daten interpretieren und auf diese Weise Wärmebrücken detektieren. Das Ergebnis kann per LED angezeigt werden. Die exakten Messwerte lassen sich auf dem Display ablesen.
In einem Mess-Modus 3 kann der Thermodetektor auch zusätzlich zur Raum- und Oberflächentemperatur die Luftfeuchtigkeitmessen. Anhand dieser drei Werte ist es dann auch möglich, schimmelgefährdete Stellen in einem raus zu definieren bzw. zu detektieren. Besteht akute Schimmel-Gefahr, so kann das Gerät mit roter LED oder beispielsweise auch akustisch warnen. Auch in diesem Messmodus können die exakten Messergebnisse in einem Display ablesbar sein.
Das Gerät misst entsprechend dem gewählten Mess-Modus die Raumtemperatur, die Oberflächentemperatur von Wänden und Objekten oder auch die relative Luftfeuchtigkeit.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur berührungslosen Temperaturmessung, insbesondere ein Verfahren zur Wärme- bzw. Kältebrückendetektion, bei dem eine mittels eines I R- Sensors berührungslos gemessene Oberflächentemperatur mit einem
Temperatur- Referenzwert verglichen wird, um eine Temperaturabwei
chung insbesondere die Gefahr einer Wärme- bzw. Kältebrücke zu detek- tieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatur- Referenzwert mit tels eines zweiten Temperatursensors, insbesondere eines Umgebungstemperatursensors, gemessen wird.
2. Verfahren zur berührungslosen Temperaturmessung nach Anspruch 1, d durch gekennzeichnet, dass als Temperatur- Referenzwert die Umg
bungstemperatur TUmg verwendet wird.
3. Verfahren zur berührungslosen Temperaturmessung, insbesondere ein Verfah- ren zur Wärme- bzw. Kältebrückendetektion nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, aufweisend zumindest die folgenden Schritte:
Messen der Umgebungstemperatur mittels eines Umgebungs-
temperatursensors,
Messen einer Oberflächentemperatur mittels eines vom Umgebungstemperatursensor unterschiedlichen Oberflächentemperatursen- sors, Berechnen der Temperaturdifferenz zwischen Umgebungstemperatur und Oberflächentemperatur
Ausgabe eines Temperaturinformationssignals (A, B,C) in Abhängigkeit von der gemessenen Temperaturdifferenz
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gemessene Temperaturdifferenz mittels einer Anzeigeeinheit (18) als Zahlenwert ausgegeben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Größe der gemessene Temperaturdifferenz ein kodiertes Farbsignal ausgegeben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass der Betrag der gemessenen Temperaturdifferenz kleiner oder gleich ist, als ein erster vorgegebener oder vorgebbarer Grenzwert G1, ein erstes Farbsignal, insbesondere ein grünes Farbsignal ausgegeben wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass der Betrag der gemessenen Temperaturdifferenz größer ist als ein erster vorgegebener oder vorgebbarer Grenzwert G1 aber kleiner oder gleich ist, als ein zweiter vorgegebener oder vorgebbarer Grenzwert G2 ein zweites Farbsignal, insbesondere ein gelbes Farbsignal ausgegeben wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass der Betrag der gemessenen Temperaturdifferenz größer ist als ein zweiter vorgegebener oder vorgebbarer Grenzwert G2 ein drittes Farbsignal, insbesondere ein rotes Farbsignal ausgegeben wird.
9. Messgerät, insbesondere Infrarottemperaturmessgerät (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Messgerät zur berührungslosen Temperaturmessung, insbesondere eine handgehaltene Vorrichtung zur Wärme- bzw. Kältebrückendetektion, mit einem Gerätegehäuse (12), sowie einem im Gerätegehäuse (12) angeordneten Infrarotsensor, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Umgebungstem- peratursensor vorgesehen ist, der derart ausgestaltet und/oder angeordnet ist, dass dieser einen Temperaturreferenzwert (TRef ) misst.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungstemperatursensor thermisch von dem Gehäuse (12) zur berührungslosen Temperaturmessung entkoppelt ist.
12. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Umgebungstemperatursensor in einem Extra-Gehäuse
(26) des Messgerätes (10) positioniert ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (28) vorgesehen sind, die es gewährleisten, dass das Extra-Gehäuse (26) vom Gehäuse (12) des Messgerätes (10) thermisch entkoppelt ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Extra-Gehäuse (26) mit dem Gerätegehäuse (12) über zumindest zwei Stege
(28) verbunden ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (28) einstückig mit dem Extra-Gehäuse (26) verbunden sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege einstückig mit dem Geräte-Gehäuse (12) verbunden sind.
17. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Extra-Gehäuses (26) unterschiedlich zum Material des Gerätesgehäuses (12) ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Extra-Gehäuse (26) ein Metallgehäuse ist.
19. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Extra-Gehäuse (26) weitgehend offen ausgebildet ist.
20. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Extra-Gehäuse (26) am Gerätegehäuse (12), insbesondere am Messkopf (15) des Gerätesgehäuses, angeordnet ist.
21. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Extra-Gehäuse (26) an zumindest drei Seiten, insbesondere an vier Seiten, von dem Gerätegehäuse (12) umgeben ist.
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