Wie kalibriert man ein Infrarotthermometer?

Richten Sie es im vom Thermometer angegebenen Abstand auf einen Schwarzen Strahler bekannter Temperatur, wobei die Quelle größer sein muss als der Messfleck. Stellen Sie den Emissionsgrad auf die Quelle ein, lesen Sie das Thermometer bei mehreren Temperaturen über seinen Bereich ab und vergleichen Sie mit der Quelle. Halten Sie an jedem Punkt Abweichung und Unsicherheit fest.

Welche Emissionsgradeinstellung ist bei der Kalibrierung zu verwenden?

Stimmen Sie die Einstellung auf die Quelle ab: 1 oder nahe daran bei einem Hohlraumstrahler und bei einem Flächenstrahler der Wert aus dem Zertifikat der Platte. Hat das Thermometer eine davon abweichende feste Einstellung, berechnen Sie aus dem Emissionsgrad der Quelle und der Strahldichte des Hintergrunds, was es anzeigen sollte.

Was bedeutet das Distanzverhältnis?

Es ist der Messabstand geteilt durch den Durchmesser des Messfelds, ein 12:1-Thermometer erfasst bei 300 mm also einen Fleck von 25 mm Durchmesser. Das Messfeld hat keinen scharfen Rand, sodass ein Ziel, das nur wenig größer ist als der angegebene Fleck, eine von seiner Größe abhängige Anzeige liefern kann. Das ist der Size-of-Source-Effekt.

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Infrarotthermometer kalibrieren: Schwarzer Strahler, Emissionsgrad und Messfleck

11 Min. Lesezeit Veröffentlicht 9. November 2026

Ein Infrarotthermometer wird kalibriert, indem man es in festem Abstand auf einen Schwarzen Strahler bekannter Temperatur richtet, seinen Emissionsgrad auf die Quelle abstimmt und seine Anzeige bei mehreren Temperaturen mit der Quelle vergleicht. ASTM E2847 ist das Prüfverfahren für Breitbandgeräte unterhalb von 1000 °C, und weil das Thermometer Wärmestrahlung liest und das Objekt nie berührt, zählen Quellengröße, Emissionsgrad und Reflexionen genauso wie die Temperatur.

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Was misst ein Infrarotthermometer eigentlich?

Ein Infrarotthermometer, auch Strahlungsthermometer oder Pyrometer genannt, arbeitet wie eine Kamera. Eine Linse und ein Bandpassfilter bündeln die Wärmestrahlung auf einen Detektor, und das Gerät rechnet das Signal in eine Temperatur um (NPL Good Practice Guide No. 125, Kapitel III). Weil es Strahlung liest und nicht die Temperatur eines Sensors in Kontakt mit dem Objekt, muss es an einer bekannten Quelle von Wärmestrahlung kalibriert werden.

Der Spektralbereich hängt von der Temperatur ab, für die es gebaut ist. Geräte für Raumtemperatur arbeiten meist zwischen 8 µm und 14 µm, andere zwischen 3 µm und 5 µm, und Geräte für hohe Temperaturen, oberhalb von etwa 700 °C, zwischen 0,65 µm und 1,0 µm (NPL GPG 125).

Welche Normen gelten für die Kalibrierung von Infrarotthermometern?

ASTM E2847 gilt nicht für Geräte oberhalb von 1000 °C oder für Geräte mit engem Spektralbereich und behandelt nicht die Konstruktion von Infrarotthermometern. Es kann auch auf andere Strahlungsthermometer und Wärmebildkameras angewendet werden.

Die wichtigsten Dokumente für Strahlungsthermometer
Dokument	Inhalt
ASTM E2847-21(2026)	Prüfverfahren für die Kalibrierung und Genauigkeitsprüfung von Breitband-Infrarotthermometern unterhalb von 1000 °C, vor allem Handgeräten. Es enthält eine Struktur für die Berechnung der Unsicherheit und den geforderten Inhalt des Berichts.
ASTM E2758	Leitfaden zur Auswahl und zum Einsatz von Breitband-Infrarotthermometern für niedrige Temperaturen.
ASTM E1256	Prüfverfahren für Strahlungsthermometer mit einem einzigen Spektralbereich.
IEC TS 62492-1:2008	Legt die technischen Daten fest, die das Datenblatt eines Strahlungsthermometers angibt, etwa Messfeld, Distanzverhältnis und Size-of-Source-Effekt.
BIPM-Leitfaden zur Realisierung der ITS-90, Strahlungsthermometrie	Wie die Temperaturskala durch Strahlungsthermometrie oberhalb des Silberpunkts, 961,78 °C, realisiert wird.

Hohlraumstrahler oder Flächenstrahler?

Der NPL Good Practice Guide No. 125 nennt den Schwarzen Strahler die Bezugsbedingung: Eine Kalibrierung verwendet eine Quelle bekannter Temperatur mit einem Emissionsgrad von oder nahe 1, und Kalibrierungen bei anderen Emissionsgraden lassen sich daraus berechnen. Ein gut konstruierter Hohlraum kommt dem sehr nahe. Die Hohlraumstrahler variabler Temperatur des NPL erreichen in der Regel mindestens 0,999, und das NPL weist darauf hin, dass ein gut gebauter Hohlraum 0,9999 überschreiten kann. Die Temperatur stammt von einem kalibrierten Kontaktsensor, etwa einem Platin-Widerstandsthermometer oder einem Thermoelement, das die Rückführbarkeit auf die ITS-90 herstellt. Oft werden Hohlraum und Sensor gemeinsam gegen einen Referenzstrahler kalibriert.

Hohlräume können groß und träge sein, deshalb sind geschwärzte, meist gerillte Platten verbreitet. Eine Platte wird von hinten beheizt und hat einen Sensor nahe der Oberfläche. Weil die Oberfläche frei liegt, liegt ihr Emissionsgrad voraussichtlich deutlich unter 1, und es gibt Temperaturunterschiede über die Platte sowie zwischen Sensor und Oberfläche. Der NPL-Leitfaden sagt, dass die Platte selbst gegen einen Referenzstrahler kalibriert werden muss.

Hohlraum- und Flächenstrahler
Quelle	Emissionsgrad	Worauf zu achten ist
Hohlraumstrahler	In der Regel mindestens 0,999 bei einem guten Hohlraum variabler Temperatur (NPL)	Die Öffnung muss größer sein als der Messfleck des Thermometers. Die Industriestrahler des NPL haben je nach Strahler maximale Öffnungen von 15 mm bis 75 mm.
Flächenstrahler	Unter 1. Verwenden Sie den Wert aus dem Zertifikat der Platte	Reflektierte Raumstrahlung und Temperaturunterschiede über die Platte

Wie stellt man den Emissionsgrad bei der Kalibrierung ein?

Stellen Sie das Thermometer auf die Quelle ab, wenn sich die Einstellung ändern lässt. IEC TS 62492-1:2008, Abschnitt 4.1.1, gibt die Datenblattwerte bei einer Emissionsgradeinstellung von 1 an, sofern nicht anders angegeben, und verlangt bei Geräten mit einer festen Einstellung ungleich 1, dass dieser Wert mit der Spezifikation genannt wird.

Eine reale Oberfläche reflektiert auch Strahlung ihrer Umgebung. Der NPL Good Practice Guide No. 125 schreibt die Strahldichte am Thermometer als L = εL(Ts) + (1 − ε)L(Tb), wobei ε der Emissionsgrad, Ts die Oberflächentemperatur und Tb die Hintergrundtemperatur ist. Mit einem Hohlraum und der Einstellung 1 ist der zweite Term nahezu null. Mit einer Platte oder einem Thermometer mit fester, von der Quelle abweichender Einstellung berechnen Sie aus dieser Beziehung, was das Thermometer anzeigen sollte, mit dem Emissionsgrad der Quelle und der Strahldichte des Hintergrunds. ASTM E2847 gibt den Prüfaufbau und eine Struktur für die Unsicherheitsberechnung vor.

Ein Zertifikat sagt nichts über den Emissionsgrad Ihres eigenen Werkstücks. Das NPL warnt, dass Fehler von mehreren zehn Grad häufig sind, wenn der Emissionsgrad einer Oberfläche falsch geschätzt wird, also braucht der Einsatz eine eigene Kontrolle: einen bekannten Wert für dieses Material oder, wo erlaubt, eine Beschichtung mit hohem Emissionsgrad (NPL GPG 125).

Abstand, Messfleck und Size-of-Source-Effekt

Das Distanzverhältnis, oft als D:S geschrieben, ist der Messabstand geteilt durch den Durchmesser des Messfelds (IEC TS 62492-1:2008, Abschnitt 3.1.6). Ein Thermometer mit 12:1 erfasst bei 300 mm einen Fleck von 25 mm Durchmesser. Die Spezifikation sollte angeben, von welchem Teil des Geräts aus der Abstand gemessen wird (Abschnitt 4.1.1.4.2), und die Kalibrierung sollte diesen Punkt verwenden.

Das Messfeld hat keinen scharfen Rand. IEC TS 62492-1:2008, Abschnitt 4.1.1.5, gibt es deshalb als den Durchmesser an, der einen angegebenen Anteil des Signals enthält, mindestens 90 % und typischerweise 90 %, 95 % oder 99 %. Etwas Strahlung von außerhalb dieses Kreises erreicht trotzdem den Detektor, sodass sich die Anzeige mit der Größe der strahlenden Fläche ändert. Das ist der Size-of-Source-Effekt (Abschnitt 3.1.7). Der BIPM-Leitfaden zur Strahlungsthermometrie führt ihn auf Streuung und Reflexionen in der Optik zurück und weist darauf hin, dass Staub auf dem Objektiv ihn verändern kann.

Daraus folgen zwei praktische Regeln. Verwenden Sie eine Quelle, die deutlich größer ist als der angegebene Fleck, wie der NPL-Leitfaden für jede gemessene Oberfläche rät. Und prüfen Sie den Effekt: Ändern Sie die Öffnung der Quelle oder den Abstand und sehen Sie, ob sich die Anzeige bewegt. IEC TS 62492-1:2008, Abschnitt 4.1.1.7, vergleicht das nominelle Messfeld mit seiner doppelten Fläche.

Welche Umgebungsbedingungen zählen?

Aufwärmen. Lassen Sie das Thermometer zuerst im Raum stabilisieren. IEC TS 62492-1:2008 sieht seine Spezifikationen nach der Aufwärmzeit und unter stabilen Umgebungsbedingungen als gültig an und definiert eine zusätzliche Unsicherheit, wenn die eigene Temperatur des Geräts davon abweicht (Abschnitt 3.1.10).
Reflexionen. Lampen, Heizungen und sogar Menschen tragen bei niedrigen Temperaturen zum Signal bei (NPL GPG 125). Eine Platte reflektiert einen Teil ihrer Umgebung, halten Sie diese also konstant.
Sichtlinie. Staub, Wasserdampf und Kohlendioxid können Strahlung absorbieren oder streuen (NPL GPG 125). Halten Sie die Strecke kurz und frei.
Linse. Staub auf dem Objektiv kann den Size-of-Source-Effekt verändern (BIPM-Leitfaden zur Strahlungsthermometrie). Reinigen Sie sie nach Herstellerangabe.
Halten Sie Raumtemperatur und Luftfeuchte fest, denn auch ein Feuchteeinfluss kann angegeben sein (IEC TS 62492-1:2008, Abschnitt 3.1.11).

Was unterscheidet eine Genauigkeitsprüfung von einer Kalibrierung?

ASTM E2847 nennt im Titel sowohl die Kalibrierung als auch die Genauigkeitsprüfung. Eine Kalibrierung vergleicht das Thermometer unter angegebenen Bedingungen mit einer rückführbaren Quelle und berichtet an jedem Punkt die Abweichung und ihre Unsicherheit. Eine Prüfung bestätigt, dass sich das Thermometer an einem oder wenigen Punkten noch verhält wie erwartet, und ersetzt weder eine Kalibrierung noch setzt sie das Fälligkeitsdatum zurück.

Eine Prüfung sagt nur etwas aus, wenn sie unter denselben Bedingungen wiederholt wird: dieselbe stabile Quelle, derselbe Abstand und dieselbe Emissionsgradeinstellung, verglichen mit früheren Ergebnissen. ISO/IEC 17025:2017, Abschnitt 6.4.10, verlangt ein Verfahren für Zwischenprüfungen, wenn sie nötig sind, um das Vertrauen in die Einrichtung zu erhalten.

Pyrometer, Geräte mit engem Spektralbereich und sehr hohe Temperaturen

ASTM E2847 endet bei 1000 °C und schließt Geräte mit engem Spektralbereich aus. ASTM E1256 enthält die Prüfverfahren für Strahlungsthermometer mit einem einzigen Spektralbereich. Geräte für hohe Temperaturen arbeiten bei kurzen Wellenlängen, wo der Temperaturfehler 10 bis 20 mal kleiner sein kann als der Emissionsgradfehler. Ein Emissionsgradfehler von 1 % ergibt dann weniger als 0,1 % der Temperatur in Kelvin (NPL GPG 125).

Oberhalb des Erstarrungspunkts von Silber, 961,78 °C, ist die ITS-90 über die Strahlungsthermometrie definiert, mit dem Fixpunkt von Silber, Gold oder Kupfer als Bezug (BIPM-Leitfaden zur Realisierung der ITS-90, Strahlungsthermometrie). Pyrometer in diesem Bereich werden über ein Kalibrierlabor auf Fixpunkt- oder Hochtemperaturstrahler zurückgeführt.

Zweifarben- oder Quotientenpyrometer helfen bei kleinen Zielen, die das Messfeld nicht ausfüllen, und in verschmutzter Atmosphäre, beseitigen das Emissionsgradproblem aber nicht: Der Emissionsgrad kürzt sich nur heraus, wenn er bei beiden Wellenlängen gleich ist (NPL GPG 125).

Wie oft sollte ein Infrarotthermometer kalibriert werden?

Keine Norm legt das Kalibrierintervall fest, und das NIST empfiehlt kein festes Rekalibrierintervall. ILAC-G24:2022 / OIML D 10:2022 nennt die abzuwägenden Faktoren, darunter die Neigung zur Drift und die Härte des Einsatzes. Gehen Sie von der Herstellerempfehlung aus und passen Sie sie mit Ihrer Historie der Messwerte vor der Justierung und den Ergebnissen Ihrer Prüfungen an. Verkürzen Sie es nach einem Sturz, einer Beschädigung der Linse oder einem Einsatz nahe den Bereichsgrenzen, und notieren Sie den Grund jeder Änderung.

Was sollten Zertifikat und Aufzeichnung zeigen?

ASTM E2847 legt die Bestandteile eines Kalibrierberichts fest (Abschnitt 5.3), und ISO/IEC 17025:2017, Abschnitt 7.8, regelt den allgemeinen Inhalt eines Berichts für akkreditierte Arbeiten. Bewahren Sie mindestens Folgendes auf.

Das Thermometer und seine Emissionsgradeinstellung während der Kalibrierung.
Die Art der Quelle, Hohlraum oder Platte, mit ihrer Größe, ihrem Emissionsgrad und der für ihre Temperatur verwendeten Referenz.
Den Messabstand und den Punkt am Thermometer, von dem aus er gemessen wurde.
Die kalibrierten Temperaturen, mit Quellenwert, Anzeige, Abweichung und Unsicherheit an jedem Punkt.
Raumtemperatur und Luftfeuchte.
Die Anzeigen vor und nach jeder Justierung, das Datum, wer die Arbeit ausgeführt hat, und das nächste Fälligkeitsdatum.

Was, wenn ein Infrarotthermometer außerhalb der Toleranz liegt?

Halten Sie die Messwerte vor der Justierung fest, bevor jemand das Gerät justiert. Liegt ein Messwert außerhalb seiner Grenze, kann das Thermometer für einen unbekannten Teil der Zeit seit seiner letzten einwandfreien Kalibrierung oder Prüfung außerhalb der Toleranz gewesen sein. ISO 9001 Abschnitt 7.1.5.2 erwartet, dass Sie zurückschauen, was damit gemessen wurde, und alles klären, was falsch sein könnte. Sehen Sie bei einem Infrarotthermometer nach, was seine Anzeigen entschieden haben, etwa die Temperatur eines Ofens, eine Prozessgrenze oder eine Sicherheitsprüfung.

Ein Infrarotthermometer kalibrieren, Schritt für Schritt

Identifizieren Sie das Thermometer, seinen Bereich, seine Emissionsgradeinstellung, sein Distanzverhältnis und die geltende Grenze.
Wählen Sie Kalibrierpunkte über den tatsächlich genutzten Bereich, einschließlich seiner Enden.
Wählen Sie eine Quelle, die beim Kalibrierabstand größer ist als das Messfeld des Thermometers, und prüfen Sie ihr Zertifikat und ihr Fälligkeitsdatum.
Lassen Sie Quelle und Thermometer stabilisieren, notieren Sie die Raumtemperatur und reinigen Sie die Linse nach Herstellerangabe.
Stellen Sie den Emissionsgrad auf die Quelle ein oder notieren Sie den festen Wert, um korrigieren zu können.
Richten Sie das Thermometer im angegebenen Abstand auf die Quelle aus, gemessen von dem Punkt, den der Hersteller definiert.
Halten Sie an jedem Punkt die Messwerte vor der Justierung fest, bevor Sie etwas einstellen.
Prüfen Sie an einem Punkt den Size-of-Source-Effekt, indem Sie die Öffnung oder den Abstand ändern und die Anzeige beobachten.
Berechnen Sie an jedem Punkt die Abweichung, wenden Sie eine etwaige Emissionsgradkorrektur an und vergleichen Sie mit der Grenze.
Fällt es durch, justieren oder reparieren Sie es, wiederholen Sie die Punkte nach der Justierung, bewerten Sie, was es gemessen hat, und legen Sie das nächste Fälligkeitsdatum fest.

Wo Axiospec ins Spiel kommt

Axiospec ist eine Software für das Kalibriermanagement. Sie führt jedes Infrarotthermometer und Pyrometer mit seiner Kalibrierhistorie, seinen Kalibrierscheinen und dem nächsten Fälligkeitsdatum. Jede Kalibrierung nennt das verwendete Bezugsnormal, als Freitext oder als Verknüpfung mit einem Master-Messmittel, etwa Ihrem Schwarzen Strahler. Eine Kalibrieraufzeichnung nimmt bis zu 100 Prüfpunkte auf, jeder mit seiner Nenntemperatur, seiner eigenen Toleranz und den Messwerten vor und nach der Justierung, und die Aufzeichnung hält auch Raumtemperatur und Luftfeuchte fest.

Bei einer internen Kalibrierung setzt ein abschließender Messwert außerhalb seiner Toleranz das Ergebnis auf Nicht bestanden, und wer trotzdem Bestanden erfasst, muss eine schriftliche Begründung angeben. Ein angenommenes Nicht bestanden oder Beschädigt setzt das Thermometer auf Gesperrt. Jede genehmigte Aufzeichnung mit Nicht bestanden, Beschädigt oder Bestanden mit Messwerten vor der Justierung außerhalb der Toleranz braucht eine schriftliche Auswirkungsbewertung, und solche ohne sie erscheinen unter Handlungsbedarf. Axiospec führt den Vergleich nicht durch und wählt weder die Punkte noch die Grenze oder das Intervall. Das bleibt bei Ihnen oder Ihrem Labor.

Der Free-Tarif umfasst bis zu 50 aktive Messmittel. Ein neuer Arbeitsbereich startet mit einer 45-tägigen Testphase von Professional, mit Platz für 1.500 aktive Messmittel und ohne Kreditkarte. Wir übernehmen Ihre vorhandenen Aufzeichnungen für Sie kostenlos, in jedem Tarif.

Häufige Fragen

Wie kalibriert man ein Infrarotthermometer?: Richten Sie es im vom Thermometer angegebenen Abstand auf einen Schwarzen Strahler bekannter Temperatur, wobei die Quelle größer sein muss als der Messfleck. Stellen Sie den Emissionsgrad auf die Quelle ein, lesen Sie das Thermometer bei mehreren Temperaturen über seinen Bereich ab und vergleichen Sie mit der Quelle. Halten Sie an jedem Punkt Abweichung und Unsicherheit fest.
Welche Emissionsgradeinstellung ist bei der Kalibrierung zu verwenden?: Stimmen Sie die Einstellung auf die Quelle ab: 1 oder nahe daran bei einem Hohlraumstrahler und bei einem Flächenstrahler der Wert aus dem Zertifikat der Platte. Hat das Thermometer eine davon abweichende feste Einstellung, berechnen Sie aus dem Emissionsgrad der Quelle und der Strahldichte des Hintergrunds, was es anzeigen sollte.
Was bedeutet das Distanzverhältnis?: Es ist der Messabstand geteilt durch den Durchmesser des Messfelds, ein 12:1-Thermometer erfasst bei 300 mm also einen Fleck von 25 mm Durchmesser. Das Messfeld hat keinen scharfen Rand, sodass ein Ziel, das nur wenig größer ist als der angegebene Fleck, eine von seiner Größe abhängige Anzeige liefern kann. Das ist der Size-of-Source-Effekt.
Was unterscheidet eine Genauigkeitsprüfung von einer Kalibrierung?: Eine Kalibrierung vergleicht das Thermometer unter angegebenen Bedingungen mit einer rückführbaren Quelle und berichtet an jedem Punkt die Abweichung und ihre Unsicherheit. Eine Prüfung bestätigt an einer stabilen Quelle, dass es sich noch wie erwartet verhält, und ersetzt weder eine Kalibrierung noch setzt sie das Fälligkeitsdatum zurück.
Welche Norm gilt für die Kalibrierung von Infrarotthermometern?: ASTM E2847-21(2026) ist das Prüfverfahren für Breitband-Infrarotthermometer unterhalb von 1000 °C, vor allem Handgeräte. Strahlungsthermometer mit einem einzigen Spektralbereich behandelt ASTM E1256, und IEC TS 62492-1:2008 legt die technischen Daten von Strahlungsthermometern fest.
Wie oft sollte ein Infrarotthermometer kalibriert werden?: Keine Norm legt ein Intervall fest, und das NIST empfiehlt kein festes Rekalibrierintervall. Stützen Sie sich auf die Herstellerempfehlung, die Historie der Messwerte vor der Justierung und den Einsatz des Thermometers, und verkürzen Sie es nach einem Sturz oder einer Beschädigung der Linse.

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Axiospec ist ein Dokumentations- und Workflow-Werkzeug. Es hilft Ihnen, saubere, rückführbare und auditsichere Datensätze zu führen. Die Zertifizierung hängt von Ihren eigenen Prozessen, Ihrem Geltungsbereich und Ihrem Auditor ab.