Wärmefluss-Sensoren sind sehr empfindliche Fühler

In der Messtechnik gibt es eine Vielzahl von unterschiedlichen Sensoren, die die verschiedenen physikalischen Größen zur Aufnahme einer Messreihe aufzeichnen und analysieren können.

Mit messtechnischen Geräten werden physikalische Größen erfasst. Dazu gehören die Länge, die Zeit, die Temperatur, die Masse, der Druck und die Kraft. Über Sensoren und Feinfühler werden bestimmte Widerstände entsprechend den zu messenden Widerstandsgrößen erfasst und über eine digitale Datenbank in der Rechnereinheit werden die Werte aufgenommen. Anhand dieser aufgezeichneten Werte ist es dann möglich, eine Anweisung oder einen Befehl über die in der Steuerungseinheit programmierte Regelungstechnik zu verarbeiten und diesen dann auszuführen. Auf diese Weise funktionieren viele der computergestützten Verfahrenstechniken.

Für technische Einstellungen und Fehlererfassungen sind die Elektronik und die Messtechnik unumgänglich. Auch in der Bauphysik wird der Einsatz der Messtechnik eingesetzt für zum Beispiel Gebäude- und Raumanalysen. Verschiedenste messtechnische Geräte finden ihren Einsatz zur Bestimmung der relativen Luftfeuchte, der Materialfeuchte, des Luftdrucks, des pH-Wertes oder der Luftgeschwindigkeit. In der sogenannten Infrarot-Bauthermografie werden mit einer Infrarot-Kamera die Wärme- und Kaltzonen an der Gebäudewand aufgezeichnet, um die sogenannten Wärmebrücken aufzuzeigen. Andere wichtige Anwendungsbereiche der Messtechnik sind die Langzeitdatenerfassungen, die Ermittlung und Darstellung von Abmessungen von Gebäuden oder einzelnen Wänden, die Bestimmung der Luftdurchlässigkeit, die Hohlraumanalyse, die Analyse des Wärmeflusses, des Raumklimas und des U-Werts.

Die Justierung und die Kalibrierung gehören zu den Grundlagen der Datenerfassung bei der Einstellung der Gerätesensorik. Wenn er nicht korrekt eingestellt worden ist vor einer Messreihenaufzeichnung ist jeder Sensor eines messtechnischen Gerätes fehlerbehaftet. Die Kalibrierung muss dann in der Regel mittels Kontrollwerten nach einer deutschen Industrie-Norm erfolgen hinsichtlich des Messbereiches, der Auflösung und der Genauigkeit. Es gibt aber auch geräteabhängige Unterschiede. Dafür verantwortlich sind die unterschiedlichen Toleranzen der Sensoren in deren Datenerfassung.

Bei den Wärmefluss-Sensoren fließt Wärme durch den Fühler, der einen Temperaturgradienten verursacht. Dieser Gradient ist dann wieder direkt proportional zu dem Wärmefluss, der erfasst werden soll. Über die sogenannte Thermophile, die innerhalb des Wärmefluss-Sensors orientiert sind, wird der Wärmeflussausgang erfasst und mit der Kalibrier-Konstante korrigiert. Sind die Thermophile nicht korrekt im Sensor ausgerichtet, kann es zu Ungenauigkeiten in der Messaufnahme kommen und fehlerhafte Messberechnungen verursachen. Solche speziellen Sensoren zu Aufnahme des Wärmeflusses und der Temperatur werden häufig nicht nur in der Industrie, sondern auch im Labor und in der Forschung eingesetzt. Wichtig dabei ist immer, dass die Sensoren unempfindlich sind gegenüber Wassereinwirkung, gegenüber Druckbeeinflussung oder Vakuumphasen.