termómetro de infrarrojos

Los termómetros de infrarrojos y la medida de temperatura sin contacto

Hoy en día, para medidas de temperatura existen unos termómetros portátiles llamados termómetros de infrarrojos. La característica principal de estos termómetros es que tienen la capacidad de medir temperatura sin contacto, es decir a distancia, sin necesidad de sonda opcional ya sea de contacto, ambiente o inmersión.

Para poder medir sin contacto y a distancia, los termómetros de infrarrojos necesitan tener la propiedad de poder medir por infrarrojos la emisividad. La emisividad es la proporción de radiación térmica emitida por un objeto debido a su temperatura. La medida de temperatura por infrarrojos sin contacto depende de forma directa del ajuste correcto de la emisividad en el termómetro. Los rangos de medida de los termómetros de infrarrojos más habituales del merado van de -50ºC hasta 1.500ºC / 2.000ºC.

Un termómetro de infrarrojos es especialmente útil en aplicaciones donde no se puede usar una sonda de contacto

La emisividad puede variar por el color, brillo y reflejo de los materiales. Los diferentes materiales que existen se diferencian por su capacidad de emitir radiación infrarroja. El efecto sobre la intensidad también depende de diferentes tipos de superficie (su rugosidad, el color). Los objetos con superficie brillante, lisa o clara emiten menos radiación de calor (emisividad) que los de superficie metálica.

Para obtener resultados precisos, según las características del objeto medido es necesario utilizar el factor de emisividad (ε), para obtener resultados precisos y que se debe tener en cuenta al realizar mediciones con termómetros de infrarrojos.

El punto de referencia para medidas de temperatura sin contacto es el cuerpo negro, el cual absorbe la toda la radiación, independientemente de la longitud de la onda, el ángulo de incidencia y la temperatura del objeto emisor. Su factor de emisividad (se denomina ε) y es de 1.

Otra característica a tener en cuenta en la medida con termómetros de infrarrojos es la relación entre la distancia al objeto desde el sensor del termómetro y el diámetro de donde se capta o recoge la temperatura. Por ejemplo, si la relación es 10:1, significa que la distancia óptima de medida serían 10cm y captaría la temperatura de 1 cm de diámetro del cuerpo (alrededor de donde apunta el puntero láser aproximadamente). Si la relación es de 50:1, la distancia del sensor sería de 50cm y el punto de medida de 1cm de diámetro. En el primer caso las relaciones de 10:1, 12:1, 16:1, serían para tomas de medida de temperatura de objetos relativamente cercanos y no superiores a 300ºC – 500ºC. Las relaciones de medida de 30:1, 50:1 o más serian idóneas para medidas por encima de 300ºC hasta 1000ºC, 1500ºC o más.

En función de lo anterior, para medidas de temperatura por infrarrojos de cuerpos negros nos servirá un termómetro con emisividad fija (0,95 – 1).

Para medidas de temperatura sin contacto de cuerpos brillantes, claros o rugosos necesitaremos un termómetro de infrarrojos de emisividad variable, es decir que la emisividad pueda variarse en función de la radiación del objeto antes de tomar la medida. La forma de cambiar la emisividad en un termómetro de infrarrojos es muy simple, se realiza pulsando los botones de cambio de emisividad.

Es muy importante ajustar correctamente la emisividad en un termómetro de infrarrojos

Esto es muy importante y fundamental antes de adquirir un termómetro de infrarrojos por distancia puesto que si medimos con un termómetro de emisividad fija, materiales o cuerpos con diferentes brillos o colores nos encontraremos que estamos aplicando al cuerpo medido un factor de emisividad de 0,95 – 1, cuando a lo mejor en realidad la emisividad de ese cuerpo está en 0,65, o 078, o 0,90 y por tanto la medida será siempre errónea.

A continuación te mostramos las características más importantes a tener en cuenta a la hora de elegir un termómetro de infrarrojos:

  • Con emisividad fija (ε) de 1 o cercano al uno (0,95).
  • Con emisividad variable / ajustable de 0,1 a 1,0.
  • Con puntero láser direccional, que ayuda a localizar el punto emisor de temperatura.
  • Con display digital, iluminado y con símbolos en pantalla.
  • Con función de medida de máximos, mínimos y retención de lectura.
  • Con memoria de resultados medidos.
  • Con conversión automática de grados centígrados (ºC) a grados Fahrenheit (ºF) y viceversa.
  • Ligeros, manejables y de fácil uso.
  • Alimentación: por baterías de 9V, etc.

A continuación damos datos aproximados de la emisividad de los cuerpos sobre algunos materiales con el objeto de que el futuro usuario sepa de antemano en función de lo que vaya a medir si necesita un termómetro de infrarrojos de emisividad fija o variable.

 

Material Emisividad Material Emisividad
Asfalto 0,90 a 0,98 Mármol 0,94
Goma negra 0,94 Hormigón 0,94
Yeso 0,80 a 0,90 Plástico 0,85 a 0,95
Cemento 0,96 Mortero 0,89 a 0,91
Madera 0,90 Arena 0,90
Ladrillo 0,93 a 0,96 Papel 0,70 a 0,94
Tierra 0,92 a 0,96 Ropa negra 0,98
Óxido cromo 0,81 Agua 0,92 a 0,96
Piel humana 0,98 Óxido cobre 0,78
Hielo 0,96 a 0,98 Cuero 0,75 a 0,80
Óxido hierro 0,78 a 0,82 Nieve 0,83
Carbón 0,96 Textil 0,90
Cristal 0,90 a 0,95 Lacado 0,80 a 0,95
Cerámica 0,90 a 0,94 Lacado mate 0,97

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