El termómetro de Infrarrojos
(portátil)
Un termómetro de infrarrojos, pirómetro de infrarrojos o termómetro sin contacto (término que ilustra su capacidad para medir la temperatura a distancia), es un medidor de temperatura de una porción de superficie de un objeto a partir de la emisión de luz del tipo cuerpo negro que produce.
En la figura #1 se expresa graficamente como los gases y obstáculos pueden alterar la medición de la emisión.
Existen los termómetros llamados portátiles (hand held) que en su mayoría tienen forma de pistola, de estos unos proporcionan una imagen térmica además de los valores de temperatura y otros que solo despliegan en pantalla los valores numericamente, vistos en las figuras #2 y #3.
También existen los de montaje fijo según las necesidades.
Los portátiles, también son llamados erróneamente termómetros laser debido a que generalmente poseen un apuntador laser, el cual su único fin es ubicar el centro del área de la cual se está realizando la medición.
“Al conocer la cantidad de energía emitida por un objeto, y su emisividad, se puede determinar su temperatura.”
En términos generales, el método comprende la medición de la energía de luz (que se encuentra en la banda IR) con un detector que lo convierte en una señal eléctrica. Por lo tanto, es posible medir la temperatura si el objeto se está moviendo, si está rodeado por un campo electromagnético, o si se coloca en el vacío, etc.
Los termómetros infrarrojos no emiten ningun tipo de radiación o similar cuando están sin uso o al momento de utilizarlos, son solo lectores que transducen la imagen IR a valores de temperatura.
“¿El termómetro de infrarrojos es el más rápido de todos los dispositivos disponibles para medir la temperatura corporal? Sí. Es un instrumento muy práctico, pero conviene tener en cuenta una serie de aspectos a fin de no equivocarse y dejar de obtener un resultado fiable, tales como: emisividad del cuerpo, exactitud del equipo y conocer que la temperatura interna del cuerpo no es igual a la externa.
Calibración
Aunque se indica que para la calibración de un termómetro IR se puede utilizar la superficie de un cubito de hielo en fusión como punto de medición y proporcionar datos muy precisos, también se indica que la radiación medida depende de muchos parámetros: emisividad del objeto, uniformidad de la fuente, geometría del dispositivo, etc; lo que hace al método exigente en cuanto a cuidado de las variables que pueden al final afectar los resultados. Ver figura #5.
En Metcal actualmente utilizamos un equipo denominado Calibrador de Infrarrojos que es una fuente calibrador de cuerpo negro además de un procedimiento que controla las variables de incertidumbre. Ver figura #6.
Se observa una fuente calibrador de cuerpo negro.
Cuando calibramos debemos tener varias consideraciones, entre ellas que la lente de la cámara o del termómetro infrarrojo debe estar bien limpia, que el campo de medición debe estar libre de cualquier interferencia: sin polvo o partículas, sin humedad, sin óxido, sin vapor o gases extraños.
Estos termómetros son utilizados en el control de envasado de alimentos, control de hornos, control de circuitos eléctricos en armarios, medición de la temperatura corporal humana.
Un cuerpo negro es un objeto teórico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energía radiante que incide sobre él. Nada de la radiación incidente se refleja o pasa a través del cuerpo negro. La luz emitida por un cuerpo negro se denomina radiación de cuerpo negro.
Así, los cuerpos de color negro son buenos absorbentes.
La emisividad, es la proporción de radiación térmica emitida por una superficie u objeto debido a su temperatura. La emisividad direccional espectral se define como la razón entre la intensidad emitida por la superficie en una dirección particular y la intensidad que sería emitida por un cuerpo negro a la misma temperatura y longitud de onda. La emisividad total se obtiene por integración sobre todo el espectro electromagnético y todo el espacio. Cuanto más pequeño sea el valor de la emisividad, mejor aislante por reflexión será dicha superficie, siendo 1 el valor máximo.
Coeficiente de emisividad
| No metales | T (°C) | ε |
| Madera | 70 | 0,91 |
| Hielo | -10 | 0,92 |
| Agua | (10 a 50) | 0,91 |
| Papel | 95 | 0,90 |
| Piel Humana | 33 | 0,98 |
El coeficiente de emisividad (ε), es un número adimensional que relaciona la habilidad de un objeto real para irradiar energía térmica, con la habilidad de irradiar si éste fuera un cuerpo negro:
Un cuerpo negro, por consiguiente, tiene un coeficiente ε = 1, mientras que en un objeto real, ε siempre se mantiene menor a 1.
