Photometer: 9 Dinge, die du wissen solltest [Ratgeber 2022]

Photometer sind Messgeräte mit einem breiten Einsatzspektrum. Je nach Bauweise werden sie in der Fotografie, der Chemie oder der Astronomie eingesetzt. Gemessen werden entweder die Lichtstärke oder die Leuchtdichte. In diesem Ratgeber werden wir Ihnen das Photometer mit seinen verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten und seinem prinzipiellen Aufbau vorstellen sowie Tipps zum Kauf dieses Messgeräts geben.

Mann hält Photometer in der Hand
Alles was du über Photometer wissen solltest, erfährst du in diesem Ratgeber | © Lord_Ghost – stock.adobe.com
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Was ist ein Photometer

Prinzipiell ist ein Photometer ein Gerät, mit dem Messungen im Bereich des sichtbaren Lichts ausgeführt werden. Fotografen kennen das Photometer als Beleuchtungsmesser, in der Astronomie wird damit die Helligkeit von Himmelskörpern gemessen und in der analytischen Chemie dienen diese Messgeräte zu Bestimmung von Verunreinigungen bzw. Konzentrationen von Flüssigkeiten.

Andere Bezeichnungen für bestimmte Photometer

  • Messgerät zur Bestimmung der Wasserhärte: in der analytischen Chemie
  • ph-Messgerät: analytische Chemie
  • Spektrometer: analytische Chemie
  • Trübungsmesser: Wasseranalyse
  • Luxmeter: Fotografie, Arbeitssicherheit
  • Belichtungsmesser: Fotografie

Anwendungsbereiche

Für die Verwendung in der Astronomie gibt es zahlreiche stationäre Photometer, die nach verschiedenen Prinzipien arbeiten. Bei allen wird die von dem zu untersuchenden Objekt einfallende Lichtmenge mit dem Standardstern, einer geeichten Lichtquelle, verglichen.

In der Fotografie und der Arbeitssicherheit dient das Photometer zur Bestimmung der Helligkeit eines bestimmten Ortes verwandt. Ein solches Photometer befindet sich auch in Smartphones. Daher können diese mit einer entsprechenden App als Belichtungsmesser genutzt werden.

Die größte Bandbreite portabler Geräte gibt es im Bereich der analytischen Chemie. Hier dienen die Photometer beispielsweise zur Bestimmung der Gewässergüte in Aquarien, des Trinkwassers oder in Swimmingpools sowie der Konzentration von Flüssigkeiten.

Zielgruppe

Je nach Art des Photometers richten sich diese Messgeräte beispielsweise an Astronomen, Fotografen, Aquarien- oder Poolbesitzer, im Gewässer- und Umweltschutz tätige Personen, Mitarbeiter der Abwasseraufbereitung, Laboranten, Mitarbeiter der Qualitätskontrolle in biochemischen und pharmazeutischen Betrieben, im Gartenbau arbeitende Personen, Mitarbeiter des Arbeitsschutzes oder Sicherheitsbeauftragte.


Prinzipieller Aufbau eines Photometers

Die größte Bedeutung haben heute Photometer zur Untersuchung von Wasser und anderen Flüssigkeiten. Sie bestehen aus einer Lichtquelle, die ihr Licht durch ein Küvette strahlt, in der sich die Flüssigkeitsprobe befindet. Je nach Zusammensetzung der Probenflüssigkeit wird ein Teil des einfallenden Lichtes absorbiert. Der Anteil des durchgehenden Lichtes wird mit einer lichtempfindlichen Zelle gemessen. Durch den Vergleich mit Messtabellen lässt sich so die Konzentration von Stoffen in der Probenflüssigkeit bestimmen.

Für die Beleuchtungsmessung wird in einer Fotozelle der einfallende Lichtstrom pro Fläche gemessen. Als Messzelle wird hierbei oft eine Silizium-Photodiode verwendet. In vielen Smartphones ist ein Lichtsensor vorhanden. Je nach Typ des Smartphones kann dieser Sensor alleine oder mit Hilfe einer App als Beleuchtungsmesser genutzt werden. Allerdings ist die Genauigkeit nicht besonders hoch.


Kaufratgeber: Das sollten Sie über das Photometer wissen (vor dem Kauf)

Was soll gemessen werden?

Wenn Sie die Beleuchtungsstärke messen wollen, benötigen Sie ein anderes Gerät als zur Messung der Konzentration oder Verunreinigung einer Flüssigkeit. Beide Gerätetypen eignen sich nicht für astronomische Messungen. Diese sind ein Spezialfall, mit dem wir uns hier nicht weiter beschäftigen werden.

Der Messbereich des Photometers, wenn es als Luxmeter verwendet wird

Sollen nur im Innern von Gebäuden Messungen vorgenommen werden, beispielsweise um Mindestwerte der Beleuchtung zu garantieren, reichen Messbereiche von 2.000 bis 10.000 Lux. Wollen Sie auch Tageslichtmessungen im Freien durchführen, brauchen Sie einen Messbereich, der mindestens bis zu 100.000 Lux reicht.

Messgenauigkeit bei einem Luxmeter

Die meisten handelsüblichen Geräte haben eine Genauigkeit zwischen 3 % und 5 % bezogen auf den jeweiligen Messwert. Selbstverständlich gibt es auch genauere Messgeräte, die aber entsprechend teurer sind. Hier lohnt sich also die Überlegung, welche Messgenauigkeit Sie wirklich brauchen.

Ist das Photometer auf bestimmte Beleuchtungsmittel ausgelegt?

Manche Luxmeter sind mit Filtern auf bestimmte Leuchtmittel hin optimiert. Mit diesen Lichtquellen arbeiten sie dann besonders genau.

Wollen Sie nur die Lichtstärke oder auch die Farbzusammensetzung des Lichtes messen?

Wenn auch die Farbzusammensetzung des Lichtes für Sie interessant ist, müssen Sie darauf achten, dass das Photometer auch die Rot-, Grün- und Blau-Werte angibt. Besonders anschaulich ist es, wenn der Farbverlauf auch grafisch angezeigt wird.

Analyse von Flüssigkeiten: Welches Messverfahren wird verwendet?

Gebräuchlich sind die Durchlicht-Methode, auch 0°-Methode genannt, und die seitwärts Streulicht-Messung, die auch 90°-Methode genannt wird. Die Durchlicht-Methode eignet sich am besten für trübe Substanzen. Dabei ist die Probe zwischen Lichtquelle und Lichtsensor platziert. Bei der 90°-Methode ist der Lichtsensor im rechten Winkel zur Lichtquelle angebracht. Dort trifft nur das Licht ein, dass von der Probe gestreut wurde. Diese Methode eignet sich am besten für klare und wenig trübe Substanzen.

Werden die Daten gespeichert?

Wenn die Daten gespeichert werden, ergeben sich weniger Fehler durch Ablesen und Aufschreiben.
Für größere Messungen sollte der Speicherplatz für die Daten groß genug sein.

Können Daten auf andere Geräte übertragen werden?

Zur Speicherung und Weiterverarbeitung größerer Datenmengen ist es sinnvoll, wenn die Daten aus dem Photometer direkt auf ein Handy oder einen PC übertragen werden können. Dies kann durch Bluetooth oder über ein USB-Kabel geschehen.

Analyse von Inhaltsstoffen: Sind Vergleichsdaten hinterlegt?

Wenn das Photometer zur Analyse von Inhaltsstoffen einer Flüssigkeit verwendet werden soll, müssen entsprechende Vergleichswerte im Photometer gespeichert sein. Diese Vergleichswerte beziehen sich immer auf einen bestimmten Stoff. Sie müssen also beim Kauf schon wissen, was Sie messen wollen.


Wichtige Hersteller bzw. Marken des Photometers

PCE-Instruments

PCE-Instruments wurde 1999 in Meschede-Freienol im Hochsauerlandkreis von drei Ingenieuren gegründet. Zu Beginn entwickelten und lieferten sie Messgeräte für die Papierindustrie. Heute gehört PCE-Instruments zur PCE-Holding, die weltweit tätig ist. Sie ist ein führender Anbieter im Bereich Mess-, Labor-, Prüf- und Wägetechnik.

HT-Instruments

Das Unternehmen wurde 1987 in Italien gegründet. Heute hat es außerdem Niederlassungen in Deutschland und Spanien. HT-Instruments gehört zu den führenden europäischen Herstellern von Messgeräten.

Mettler Toledo

Mettler Toledo entwickelt, produziert und vertreibt weltweit Messgeräte. Die Produktionsstätten befinden sich in Deutschland, der Schweiz, Großbritannien, den USA und China. Das Unternehmen ist für seine Präzisionsgeräte bekannt.

Extech

Extech baut seit 1971 Test- und Messwerkzeuge für die professionelle Anwendung. Dieses amerikanische Unternehmen wurde in Boston gegründet. Seit 2007 gehört es zu FLIR Systems.

Weitere Hersteller von Photometern

  • Testboy GmbH
  • Testo
  • Peak Tech: HOME
Zusammenfassung zum Photometer

Fazit

Photometer nutzen für die Messungen die Eigenschaften des Lichts. Als Luxmeter dienen sie zur Messung der Beleuchtungsstärke. Andere Ausführungen werden zur Analyse von Flüssigkeiten, oft zur Untersuchung der Wasserqualität verwendet. Einfache Luxmeter bekommen Sie schon für unter 30 Euro, ausgereifte Photometer zu Analyse-Zwecken kosten oft mehrere Hundert Euro. Um ein passendes Gerät zu finden, ist es wichtig, sich vor dem Kauf eines Photometers genau zu überlegen, was man wie und wo messen will.


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Quellen und weiterführende Informationen



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Dr.-Ing Johannes Christoph