Termómetros para la medición de temperatura de superficie a distancia

Los termómetros habituales entran directamente en contacto con el medio y transmiten el calor, aprovechándose de determinados principios físicos como la dilatación de gas o la variación de resistencia al someterse a variaciones de temperatura. Para realizar la medición de temperatura mediante un método más cómodo se aplica un termómetro infrarrojo  (pirómetro de infrarrojos).  Un termómetro para superficie capta la temperatura en una superficie de un objeto al medir la radiación térmica y no la temperatura.

Como medir la temperatura con un termómetro para superficie infrarrojo

Dado que dicha radiación térmica es proporcional a la temperatura, resulta fácil deducir la temperatura del objeto a medir. Los valores de radiación térmica se convierten en señales eléctricas que a su vez indican la temperatura actual. Este sistema permite una medición segura y rápida de la temperatura aunque hay que tener en cuenta que la exactitud de medición de un termómetro para superficie infrarrojo es inferior que la de una versión convencional. Un termómetro para superficie infrarrojo es óptimo para la medición in situ de cualquier objeto estática o en movimiento en la industria. El responsable de planta puede desplazarse con el dispositivo a los puntos de medición y medir en un momento la temperatura de cualquier objeto.

Sin embargo hay una multitud de factores que influyen sobre el resultado. En primer lugar hay que considerar la superficie, ya que la capacidad de un objeto de emitir calor depende del color de su superficie. Los cuerpos de color negro emiten más energía que objetos blancos o de otros colores.

En el caso ideal, el objeto absorbe la totalidad de la radiación que recibe y la convierte completamente en radiación de calor. (absorción = emisión/radiador ideal). Sin embargo, en la realidad este proceso se ve afectado por varios factores, como son la transmisión y la reflexión (radiador real).

Termómetro para superficie WIKA. Actuación de radiadores

Como resultado de esta actuación de los radiadores reales se introdujo el concepto de grado de emisión. El grado de emisión es un indicador de la cantidad de emisión en comparación con una radiación ideal y es un coeficiente de la capacidad de un objeto de emitir calor. Un grado de emisión de e=0,95 significa, por ejemplo, que la totalidad de la emisión está compuesta por 95% emisión y 5% reflexión. Cada termómetro para superficie infrarrojo dispone de una óptica para captar la energía reflejada de una mancha de medida de forma circular y, por consiguiente, para enfocarla en un detector. A su vez, el detector convierte la radiación en una señal eléctrica.

Termómetro para superficie. Distancia óptima de medición.

Distancia óptima de un termómetro para superficie a un objeto

La resolución de un termómetro para superficie infrarrojo es la relación entre la distancia del termómetro al objeto y el diámetro de la mancha de medición. Cuanto más grande sea este valor, mejor será la resolución óptica y el objeto puede ser de tamaño inferior. Para marcar la mancha pueden aplicarse varios visores, por ejemplo láser de un punto, punto doble y visor láser cruzado. Un valor de 50:1 (resolución óptica) significa que el diámetro de la mancha es 50 x inferior que la distancia.

Una distancia de 2 metros, por ejemplo, corresponde a una mancha de 40 mm. Una mancha reducida a grandes distancias puede realizarse con objetivos de una distancia focal aumentada. La óptica es un criterio de calidad de un termómetro para superficie infrarrojo. Un rasgo característico de la medida de temperatura sin contacto es su susceptibilidad a factores perturbadores como polvo, vapor o humedad. Estos factores pueden afectar las características de la radiación.

Los usuarios, no solo del sector industrial aprecian el uso de un termómetro para superficie  ya que facilitan la medición de temperatura de superficies de manera fácil, segura y exacta. A menudo completan los sistemas ya existentes para aumentar la seguridad  por lo tanto los termómetros portátiles infrarrojos constituyen una herramienta indispensable para la medición y comprobación en aplicaciones críticas.

Las aplicaciones típicas para la medición rápida de las temperaturas de superficie con termómetros de superfificie portátiles son mediciones en:

1. Componentes de difícil acceso
2. Piezas giratorias
3. Conductores bajo tensión eléctrica
4. Objetos de temperaturas peligrosas
5. Componentes de masa baja
6. Sustancias agresivas

Autor: Chassan Jalloul, Marketing Manager Instrumentos WIKA

Artículos sobre la medición de temperatura: Cómo funciona un termopar, Termómetros de dilatación de líquido como alternativa económica al termómetro de dilatación de gas, ¿Cómo funcionan los termómetros mecánicos?