IR / Infrarot

Infrarotstrahlung
Infrarotstrahler
Infrarot-Behandlung
Infrarotwärmekabine
Halogenglühlampen
Kaltlichtspiegellampe (dichroitischen Reflektor = reduzierten Infrarot-Anteil)
Keramischer Infrarotstrahler
IR-Heizstrahler: Die drei verschiedenen Strahlungstypen

Kurzwellige Infrarotstrahlung kommt bei Halogen-Rotlicht-Strahlern zum Einsatz. Der Strahlungsbereich liegt hier zwischen 0,78 und 1,4 µm. Charakteristisch für die IR-A-Strahlung ist die starke Erwärmung, die durch das tiefe Eindringen von bis zu 5 Millimetern ins Gewebe hervorgerufen wird. Aufgrund der starken Wirkung werden solche Strahler oft für medizinische Zwecke, zum Beispiel in Infrarotkabinen verwendet.

Sie dürfen dann nur kurze Zeit genutzt werden und sind nicht als Heizgeräte gedacht. In herkömmlichen Infrarot Heizstrahlern kommt eine optimierte Form der IR-A-Strahlung zum Einsatz.

Die kurzwellige Strahlung hat den Vorteil, dass der Heizstrahler besonders schnell seine volle Leistung erreicht und hohe Wirkungsgrade von über 90 Prozent erzielen kann. Dafür liegt der Anteil des produzierten sichtbaren Lichts bei mehr als 5 Prozent.

  • Kaltlicht (ohne Infrarot!)

m Gegensatz zu herkömmlichen Heizkörpern funktionieren Infrarotstrahler nach dem Prinzip der direkten Erwärmung. Ein normaler Heizkörper erwärmt für gewöhnlich die Luft, die ihn umgibt. Erst diese Luft überträgt im Anschluss die Wärme auf das Zielobjekt, zum Beispiel dem Menschen. Ein Infrarotstrahler hingegen erwärmt nicht die Luft, sondern direkt die angestrahlten Objekte. Dies geschieht mittels der Infrarotstrahlung, die nur von bestimmten Stoffen absorbiert wird.

Die aufgenommene elektrische Leistung wird jedoch nur zu einem sehr geringen Teil in Form von sichtbarem Licht abgestrahlt, da bei gewöhnlichen Glühlampen nur ca. 2,2 % der elektrischen Energie in Licht gewandelt wird. Der bei weitem größte Teil der Energie wird hingegen im infraroten Bereich als Wärmestrahlung abgestrahlt.

  • Erwärmung
  • Nachtsichtgerät
  • Temperaturmessung
  • Zusatzleuchte für Überwachungskameras

Jeder Körper mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunkts von ca. -273°C gibt Infrarotstrahlung ab. Die abgestrahlte Energiemenge und die Wellenlängenverteilung der Strahlung hängen von der Temperatur des Körpers ab. Je wärmer ein Körper ist, umso mehr Energie in Form von IR-Strahlung gibt er ab und umso kürzer ist die Wellenlänge der Strahlung.

Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) – auch als Wärmestrahlung bezeichnet – ist Teil der optischen Strahlung und damit Teil des elektromagnetischen Spektrums. Sie schließt sich in Richtung größerer Wellenlängen an das sichtbare Licht an. Ihr Wellenlängenbereich reicht von 780 nm bis 1 mm.

  • Keramik = Dunkelstrahler
  • Halogenlampen = Hellstrahler
  • IR-A-Strahlung (780 bis 1400 nm / 0.78 bis 1.4 um => kurzwellig)
  • IR-B-Strahlung (1400 bis 3000 nm / 1.4 bis 3 um)
  • IR-C-Strahlung, (3000 nm bis 1 mm / 3 bis 1000 um => langwellig)

Mit Infrarotstrahlern, die auch als Strahlerfeld mit integriertem Fühler geliefert werden können, ist eine sehr genaue und gleichmäßige (= homogene) Temperaturführung und Erwärmung möglich.

Strahlungsheizelemente

  • Keramische IR-Strahler
  • Gas-IR-Strahler
  • Quarzglas-IR-Strahler

Quarzglas-IR-Strahler

  • Carbon-IR-Strahler
  • Halogen-IR-Strahler

IR-Strahlerarten

  • Keramik-Strahler
  • Metallrohr-Strahler
  • Quarz-Strahler
  • Halogen-Strahler
  • Folien-Strahler
  • Gas-Strahler

Beim Auftreffen von Wärmestrahlung auf einen Körper kann

  • Transmission: die Strahlung teilweise durchgelassen transmittiert werden
  • Reflexion: die Strahlung teilweise reflektiert werden
  • Absorption: die Strahlung teilweise absorbiert, das heißt, vom Körper aufgenommen und in Wärme umgewandelt werden.

Halogen Classic Halogen-Reflektorlampe 70 W (90 W), E27
Halogen Classic Halogen-Reflektorlampe 42 W (55 W), E27
Halogen Classic Halogen-Reflektorlampe 42 W (55 W), E14

Paulmann Glühlampe Reflektor R63 40 Watt E27 Rot 230 V

Philips Infrarotlampe PAR38 150W E27 Warmweiss
Philips Infrarotlampe R95 100W E27 Warmweiss
Philips Infrarotlampe R95 250W E27 Warmweiss
Philips 150 Watt starke Infrarot-Halogenlampe mit Fokussierungsfunktion
Philips Halogen Halogenstab 240 W (300 W), R7s, Warmweiß, Dimmbar
Philips Halogenstab 240W (300W) 117mm

Einführung in die Infrarotstrahlung
ABECON AG ZÜRICH: Elstein Infrarotstrahler
Infrarot-Strahlungsheizgeräte
nfrarot-Strahler, Infrarot-Technik, Infrarot-System, Erwärmen, Trocknen
Mittelwellige IR-Strahler, Infrarot-Strahler mittelwellig, mittelwellige Infrarotstrahler

Reflexion

hescoat GmbH, Infrarot Strahlung: IR reflektieren, IR absorbieren

Optik

Infrarot-Sensorik Abkürzungen im Bereich Optik
Holm Optik
Quarzglas Heraeus für die Optik, optisches Quarzglas
Wikipedia: Quarzglas
Wikipedia: Optik
Wikipedia: Linse
Wikipedia: Brennweite
IR-LED Linsenoptik

Filter

Midwest Optical Systems (Midopt): BP800 Near-IR Bandpass Filter

Spannungswandler

ARP Spannungswandler, 110V auf 220V 45W
ARP Spannungswandler, 110V auf 220V 100W
Spannungswandler 110V-220V, umkehrbar
Spannungswandler 220-240VAC auf 110-120VAC 300 Watt umkehrbar

Thermopile / Thermosäule / Pyroelectric Infrared Sensors

mikrocontroller.net: Temperatursensor
Texas Instruments TMP007 Thermosäulen-Infrarotsensor
TMP007 – Infrared Thermopile Contactless Temperature Sensor with Integrated Math Engine in WCSP Package
TE G-TPCO-019
Melexis MLX90614ESF-BAA-000-TU
Melexis MLX90615SSG-DAA-000-TU
Melexis MLX90615 Digital Plug & Play Infrared Thermometer in an Ultra Small TO-can
Melexis: Temperature Sensor Types for Temperature Measurement

Digi-Key: Temperature Sensors – Analog and Digital Output

Thermopile-Sensor HowTo
mikrocontroller.net: OPV-Schaltung für Thermopile
Demystifying Thermopile IR Temp Sensors

OpAmp

Analog Devices ADA4528-2ARMZ-R7

ESP32

Adafruit 3320: ESP-WROOM-32
Adafruit 3405: Adafruit HUZZAH32 – ESP32 Feather Board
Adafruit 3534: PyCom SiPy 1.0 – ESP32 WiFi, BLE and +22dBm SigFox Radio
pycom: WiPy 2.0
WEMOS LOLIN32 V1.0.0
LILY GO LOLIN32 V1.0.0

Stecker / Buchsen

XH connector, 2.5mm, 250V, 2.5A, (AWG#22)
PH connector, 2.0mm, 100V, 2A, (AWG#24)
ZH connector, 1.5mm, 50V, 1A, (AWG#26)

JST XH: W-t-B, Crimp/IDC-THT/SMD, 90° und 180°, 2.5mm
JST PH: 2.00 W-t-B, Crimp/IDC-THT/SMD, PH/KR , 2.0 mm
JST ZH: 1.50 W-t-B, Crimp/IDC-THT/SMD

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