Leitfaden zur Messung des pH-Werts von Lebensmitteln
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Die CAL Check- Funktion für Photometer richtig nutzen
Die Gro Line-Serie
Honigsorten anhand ihrer Leitfähigkeit unterscheiden
Leitfähigkeit erklärt
Leitfähigkeitsmessung, -kalibrierung und Elektrodenpflege
pH in Fleisch sicher und professionell messen
Warum sind die vielen Lösungen bei der pH-Messung wichtig?
Bedarfsgerechte Umweltanalytik dank moderner Photometer
Das erste Spektralphotometer von Hanna Instruments
Den pH-Wert in Wein und Maische messen
Den pH-Wert von Lebensmitteln messen
Den Säuregehalt in Fruchtsaft bestimmen
Der GroLine®-Monitor für pH und Leitfähigkeit
Der pH-Wert von Mascara
Die Bedeutung des pH-Werts bei der Käseproduktion
Die neuen Foodcare Thermometer von Hanna Instruments
Die richtige Wassertemperatur zum Kaffee brühen
HI833xx Multiparameter-Photometer mit pH-Meter
Interessantes rund um die Zuckergehaltmessung in Traubenmost
Neue HALO®-pH-Elektroden in Hannas Sortiment
Professionelle Messtechnik in den Einsatzfeldern Trinkwasser, Hydrogeologie und Limnologie
Redoxpotential messen
Refraktometrie
Temperaturmessung und Thermometer
Titrimetrische Calcium-Bestimmung mit der ionenselektiven Elektrode
Was hat die Hygiene in Schwimmbädern mit dem Redoxpotential gemein?
Alkalinität im Meerwasseraquarium / Riffaquarium messen
Calcium – ein wichtiges Element im Riffaquarium
Die Wassertemperatur im Aquarium
Fehler bei der Leitfähigkeitsmessung
Hanna Combo
Hannas Foodcare pH-Meter
pH-Messung in nichtwässrigen oder teilwässrigen Medien
Photometrische Messungen für Meerwasseraquaristik
Praktische Redoxpotentialmessung - Teil 1, chemische Vorbehandlung
Praktische Redoxpotentialmessung - Teil 2, Umgang mit der Elektrode
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Acht Hinweise, um das Beste aus Ihrem Checker® HC herauszuholen
Die CAL Check-Funktion
Die Messung der Gesamthärte
Die richtige pH-Kalibrierlösung finden
Ein Hydroponik-Monitor auf Abwegen
Gesamtammonium im Aquarium
Grundlagen der Spektralphotometrie
Nitrit im Salzwasseraquarium bestimmen
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Unsere Pool Line - eine kleine Kaufberatung
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Temperaturmessung und Thermometer
Wie funktioniert ein Hanna Instruments Thermometer? Eine kurze Einführung in die Temperaturmessung mit Thermistor- und Typ-K-Sonden.
Die Einführung der neuen Lebensmittelthermometer, die wir ja ebenfalls zu dieser Zeit vorstellen, ist eine gute Gelegenheit die Messung der Temperatur zu diskutieren. Die Temperatur ist einer der wichtigsten Messparameter überhaupt und das in vielen Bereichen, nicht nur der Lebensmittelproduktion. Bei Hanna Instruments sind Thermometer entweder als eigenständige Geräte erhältlich – wie ebengenannte Foodcare-Produkte – oder die Temperaturmessung ist in andere Geräte integriert, die temperaturabhängige Parameter messen, wie pH-Meter, Leitfähigkeitsmessgeräte, Messgeräte für gelösten Sauerstoff, etc. Wie dem auch sei – um die Temperaturmessung ist bei Hanna Instruments kaum herumzukommen.
Technologien für die Temperaturmessungen
Es gibt mehrere Varianten von Thermometertechnologien. Hanna Instruments bietet Thermometer an, die für die Messungen entweder Thermistoren, Thermoelemente oder Infrarot-Detektoren nutzen. Wir wollen uns hier auf die beiden zuerst erwähnten Technologien konzentrieren.
Die Messfühler sind dabei in die Geräte integriert oder als externe Sonden fest oder auswechselbar angeschlossen. Häufig werden die Sonden auch anwendungsspezifisch gestaltet, z.B. zum Einstich in Produkte, für die Messung von Gasen, zur Einführung in Paletten von Tiefkühlkost, und vieles mehr. Diese Sonden helfen dabei auch extreme Temperaturen im Kontakt zu messen.
Thermistorthermometer
Ein Thermistor ist ein Halbleiter, der seinen Widerstand (R) in Abhängigkeit von der Temperatur (T) ändert:
R = R0 • (1 + a(T-T0))
wobei R0 der Widerstand ist zum Beginn der Messung, bei einer Anfangstemperatur T0 und a der Temperatur/Widerstands-Koeffizient ist. a bestimmt, je nach Vorzeichen, ob die Änderung des Widerstands positiv oder negativ ist. Bei positivem a nimmt der Widerstand mit steigender Temperatur zu, bei negativem a nimmt er mit steigender Temperatur ab. Je nachdem spricht man auch von PTC (Positive Temperature Coefficient)- und NTC (Negative Temperature Coefficient)-Sensoren.
Thermistorsensoren können sinnvoll in einem Temperaturbereich von etwa - 50 °C bis +150 °C eingesetzt werden. Höhere Temperaturen können den Halbleiter beschädigen. Thermistorsensoren bieten den Vorteil, das mit ihnen eine genaue Messung, bis auf einige zehntel Grad, möglich ist, dafür benötigen Sie aber eine etwas längere Ansprechzeit.
Hanna baut derzeit ausschließlich Thermometer mit NTC-Thermistoren (HI762 und FC762-Fühlerserien). Die PTC-Sonden der HI765 sind allerdings noch für ältere Thermometer lieferbar.
Thermoelementthermometer
Thermoelemente sind hingegen sehr schnell und können auch bei sehr hohen Temperaturen eingesetzt werden, sind dafür aber weniger genau. Ein Thermoelement besteht aus einer Verbindungsstelle (Messstelle) zwischen zwei Drähten aus unterschiedlichen Metalllegierungen. Bei einer gegebenen Temperatur entsteht eine Potentialdifferenz zwischen den entgegengesetzten (kalten und warmen) Enden der beiden Drähte. Sie wird durch den thermoelektrischen Effekt (oder auch nach dem Entdecker Seebeck-Effekt gernannt) hervorgerufen. Über gewisse Intervalle kann man in Näherung einen linearen Zusammenhang zwischen Temperaturänderung und Potentialdifferenzänderung feststellen. Das heißt, man kann aus den bekannten Charakteristika der beiden Metalle und der Potentialdifferenz zwischen den kalten Drahtenden (kalte Vergleichsstelle, Gerätestecker) die Temperatur des heißen Drahtenden (Messstelle) bestimmen, unter der Voraussetzung, dass die Vergleichsstelle bei einer bekannten Temperatur gehalten wird. Diese Temperatur wird definitionsgemäß auf 0 °C festgelegt. Da es in den wenigsten Fällen praktisch ist, die Vergleichsstelle tatsächlich auf diesem Wert zu halten, wird die abweichende Temperatur durch die Messgeräte kompensiert. Natürlich funktioniert das Thermoelement auch bei gekühlten Proben, wenn der Gerätestecker sozusagen das warme Ende ist, das auf konstanter Temperatur gehalten wird.
Für die verbreitetste Metallkombination Nickel und Nickel/Chrom – das Typ-K-Thermoelement, das auch Hanna Instruments verwendet, gilt:
U = (kNiCr − kNi) • ΔT
mit
ΔT = TM − TV
Hierbei ist U die erzeugte Potentialdifferenz, kNi und kNiCr sind die thermoelektrischen Koeffizienten der beiden Drahtmaterialien, ΔT ist die Temperaturdifferenz aus der Temperatur der Messstelle TM und der Temperatur der Vergleichsstelle TV. Das bedeutet, dass sich im einfachen Fall die Messtemperatur aus der zweiten Gleichung problemlos ermitteln lässt. Wie erwähnt, ist das nur in kleineren Teilintervallen so einfach möglich, da die thermoelektrischen Koeffizienten selbst auch temperaturabhängig sind.
Mit der Einführung der neuen Foodcare-Thermometer verwendet Hanna Instruments nun auch Thermoelemente vom Typ T (Geräte HI935004 und HI935008). In die erste der voranstehenden Gleichungen muss dann die Differenz der thermoelektrischen Koeffizienten kCu und kNiCu eingesetzt werden, da das Thermopaar hier die Materialkombination Kupfer und Nickel/Kupfer ist. Analog lässt sich dann die Temperatur aus den genannten Gleichungen ermitteln.
Thermoelemente vom Typ T haben zwar einen wesentlich kleineren Temperaturbereich als Typ K, max. ca. 400 °C statt max. ca. 1350 °C, dafür arbeiten Sie aber genauer als diese. Dies war ein Grund Typ-T-Thermoelemente in die Produktlinie aufzunehmen, da mit ihrer Hilfe eine Annäherung an die Thermistorthermometer gelingen kann, ohne Messgeschwindigkeit einzubüßen.
Aus Gründen der sprachlichen Vereinfachung wird auf die Nennung der Geschlechter verzichtet, wo eine geschlechtsneutrale Formulierung nicht möglich ist. In diesen Fällen beziehen die verwendeten männlichen Begriffe die weiblichen Formen ebenso mit ein.
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