Faseroptische Temperaturmessung in Mikrowellen- und HF-Umgebungen
Elektrische Temperatursensoren und Sensorleitungen können in starken elektromagnetischen Feldern störanfällig sein oder die Messsituation beeinflussen. Faseroptische Temperatursensoren übertragen das Messsignal optisch und eignen sich deshalb für definierte Messstellen in Mikrowellen- und HF-Anwendungen.
Gemessen wird punktuell an der installierten Sensorposition. Für mehrere Temperaturstellen werden mehrere Sensoren und entsprechende Messkanäle eingesetzt. Sensorposition, Faserführung und Durchführung sollten deshalb bereits bei der Anlagenplanung berücksichtigt werden.
Warum ist Temperaturmessung im Mikrowellenfeld anspruchsvoll?
Mikrowellen- und HF-Felder stellen besondere Anforderungen an die Temperaturmessung. Elektrische Leitungen können elektromagnetische Störungen aufnehmen und sind deshalb nicht für jede Messstelle geeignet.
Bei einer faseroptischen Messung befindet sich keine elektrische Sensorleitung zwischen Messstelle und Auswertegerät. Die Temperatur wird an einer definierten Position erfasst und das optische Signal über die Faser aus dem Prozessbereich geführt.
Für eine zuverlässige Messung müssen Sensorposition, Befestigung und Faserweg zum jeweiligen Prozess und Anlagenaufbau passen.
Temperatur an definierten Messstellen erfassen
Ein faseroptischer Punktsensor misst die Temperatur direkt an seiner Einbauposition. Entscheidend ist deshalb, welche Stelle für den Prozess tatsächlich relevant ist.
Je nach Anwendung kann die Messstelle beispielsweise am Prozessgut, an einem Bauteil oder an einer zuvor festgelegten kritischen Position liegen. Müssen mehrere Stellen gleichzeitig überwacht werden, sind entsprechend mehrere Sensoren erforderlich.
Messung am Prozessgut
Temperatur direkt an einer ausgewählten Stelle des Materials oder Bauteils erfassen.
Fester Messpunkt
Wiederholbare Messung an einer definierten Position innerhalb des Prozesses.
Mehrere Messstellen
Mehrere Sensoren einsetzen, wenn verschiedene Temperaturpositionen gleichzeitig überwacht werden sollen.
Sondenauswahl und Faserführung
Die Auswahl des faseroptischen Sensors richtet sich nach Messstelle, Temperaturbereich, Einbausituation und Prozessbedingungen. Ebenso wichtig ist die Führung der optischen Faser vom Messpunkt bis außerhalb des Mikrowellen- oder HF-Bereichs.
Bei Kammern und geschlossenen Anlagen muss außerdem geklärt werden, wie die Faser sicher durch Gehäuse oder vorhandene Durchführungen geführt wird. Dabei sind mechanischer Schutz, zulässiger Biegeradius und die Zugänglichkeit für Montage und Wartung zu berücksichtigen.
Vor der Auswahl klären
- Mikrowellen- oder HF-Prozess
- Position der Messstelle
- Kontakt zum Prozessgut
- Erwarteter Temperaturbereich
- Anzahl der benötigten Messstellen
- Faserweg und Durchführung
- Standort des Auswertegeräts
Messung in Mikrowellen- und HF-Prozessen
Faseroptische Punkttemperaturmessung kann eingesetzt werden, wenn die Temperatur direkt innerhalb eines Mikrowellen- oder HF-Prozesses erfasst werden soll. Typische Messaufgaben entstehen bei Erwärmung, Trocknung, Aushärtung, Materialprüfung und vergleichbaren thermischen Prozessen.
Der Sensor erfasst die Temperatur an seiner jeweiligen Messstelle. Das Auswertegerät verarbeitet das optische Signal und stellt für jeden angeschlossenen Messkanal einen separaten Temperaturwert bereit.
Welche Messstellen sinnvoll sind, hängt von Prozessaufbau, Material, Feldverteilung und dem Ziel der Temperaturüberwachung ab.
Häufige Fragen zur Temperaturmessung in Mikrowellenanlagen
Warum eignen sich faseroptische Sensoren für Mikrowellen- und HF-Umgebungen?
Das Messsignal wird optisch über die Faser übertragen. Dadurch ist zwischen Messstelle und Auswertegerät keine elektrische Sensorleitung erforderlich, wie sie bei konventionellen elektrischen Temperaturfühlern üblich ist.
Misst ein faseroptischer Sensor nur einen Temperaturpunkt?
Ja. Bei dieser Messtechnik erfasst jeder faseroptische Punktsensor die Temperatur an seiner installierten Position. Für mehrere Messstellen werden mehrere Sensoren und entsprechende Messkanäle benötigt.
Kann ein Sensor direkt im Mikrowellenprozess eingesetzt werden?
Das hängt von Sensorbauform, Temperaturbereich, Prozessmaterial und Einbausituation ab. Die Sonde muss für die jeweilige Messstelle und die mechanischen Bedingungen des Prozesses ausgewählt werden.
Wie wird die optische Faser aus einer Mikrowellenkammer geführt?
Die Faser wird über eine geeignete vorhandene oder geplante Durchführung aus dem Prozessraum geführt. Dabei müssen Faserweg, Biegeradius, mechanischer Schutz und Anlagenkonstruktion berücksichtigt werden.
Können mehrere Temperaturstellen gleichzeitig gemessen werden?
Ja. Für jede Temperaturstelle wird ein eigener faseroptischer Sensor verwendet. Die erforderliche Anzahl der Messkanäle richtet sich nach der Anzahl der gleichzeitig zu überwachenden Positionen.
Was befindet sich außerhalb der Mikrowellenkammer?
Die optische Faser verbindet die Messsonde mit dem Auswertegerät. Das Auswertegerät wird außerhalb des eigentlichen Messbereichs beziehungsweise an einem dafür vorgesehenen Anlagenstandort installiert.
Faseroptische Temperaturmessung anfragen
Sie planen eine Temperaturmessung in einer Mikrowellen- oder HF-Anlage? Senden Sie uns Angaben zu Prozess, gewünschter Messstelle, Temperaturbereich und Anzahl der benötigten Sensoren.
Bei geschlossenen Kammern sind außerdem Faserführung und Durchführung wichtige Angaben für die Auswahl der passenden Lösung.