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Termómetro de infrarrojos

¿Qué es un termómetro de infrarrojos?

Los termómetros laser o pirómetros permiten a los usuarios medir la temperatura en aplicaciones en las que los sensores de temperatura convencionales no pueden ser empleados.

Específicamente, en los casos relacionados con objetos en movimiento (es decir, rodillos, maquinaria en movimiento, o una cinta transportadora), o donde mediciones sin contacto se requieren debido a razones de contaminación o peligrosas (tales como alta tensión), donde las distancias son demasiado grandes, o donde las temperaturas que se miden son demasiado altas para termopares u otros sensores de contacto.

Un ejemplo típico es la medición de temperatura atmósferas oxidantes donde sensores de temperatura más tradiconales no sobrevivirían.
Funcionamiento del termómetro de infrarrojos

Más información sobre termómetros infrarrojos

¿Cómo se clasifican los pirómetros?

  1. Pirómetros de radiación de banda ancha
  2. Pirómetros de radiación de banda estrecha
  3. Pirómetros de radiación de relación
  4. Pirómetros ópticos
  5. Pirómetros de radiación de fibra óptica
Esta clasificación no es rígida.

Por ejemplo, los pirómetros ópticos pueden considerarse un subconjunto de los dispositivos de banda estrecha.

Los termómetros laser de fibra óptica, pueden clasificarse como dispositivos de banda ancha, de banda estrecha o de relación.

Del mismo modo, los termómetros infrarrojos pueden considerarse subconjuntos de varios de estas categorías.

En este artículo se ven los tipos de los pirómetros en detalle.

¿Cómo funcionan el termómetro de infrarrojos?


El diseño más básico de un termómetro IR consiste en una lente para enfocar los rayos infrarrojos (IR) de energía a un pirómetro, que convierte la energía en una señal eléctrica que se puede mostrar en unidades de temperatura después de ser compensada por la variación de la temperatura ambiente. Esta configuración facilita la medición de temperatura sin contacto con el objeto a medir.

Como tal, el termómetro de infrarrojos es útil para medir la temperatura en circunstancias donde termopares, sondas Pt100 u otros sensores de temperatura por contacto no pueden ser utilizados o no producen datos exactos por una variedad de razones.

Algunas circunstancias típicas son: donde el objeto a medir se mueve, donde el objeto está rodeado por un campo electromagnético, como en el calentamiento por inducción, donde el objeto está contenido en un vacío o en atmósferas controladas, o en aplicaciones donde se requiere una respuesta rápida.

¿Qué debo tener en cuenta respecto a mi aplicación cuando se selecciona un termómetro IR?


Las consideraciones importantes para cualquier termómetro de infrarrojos incluyen campo de visión (tamaño del objetivo y la distancia), el tipo de superficie que se mide (consideraciones de emisividad), respuesta espectral (por efectos atmosféricos o de transmisión a través de superficies), rango de temperatura y de montaje (pistolas de infrarrojo portátiles o sensores IR fijos). Otras consideraciones incluyen el tiempo de respuesta, el medio ambiente, las limitaciones de montaje, el puerto de visualización o aplicaciones de ventanas, y el procesamiento de la señal deseada.

¿Qué se entiende por campo de visión, y por qué es importante?


El campo de visión es el ángulo de visión en el que el instrumento funciona, y está determinado por la óptica del pirómetro. Para obtener una lectura precisa de la temperatura, el objetivo que se mide debe llenar completamente el campo de visión del instrumento. Puesto que el sensor de infrarrojos determina la temperatura media de todas las superficies dentro del campo de visión, si la temperatura de fondo es diferente de la temperatura del objeto, puede llevar a un error de medición.

OMEGA ofrece una solución única para este problema. Muchos termómetros de infrarrojos de OMEGA cuentan con láser patentado conmutable de círculo de puntos. El modo de círculo de un termómetro láser incorporado crea un círculo de 12-puntos que indica claramente el área objetivo que se está midiendo. En el modo de punto a punto láser sola marca el centro de la zona de medición.

¿Qué es la emisividad, y cómo se relaciona con las mediciones de temperatura por infrarrojos?


Termómetro infrarrojo OMEGA con laser integrado La emisividad se define como la relación de la energía radiada por un objeto a una temperatura dada, a la energía emitida por un radiador perfecto, o de cuerpo negro, a la misma temperatura. La emisividad de un cuerpo negro es 1,0. Todos los valores de emisividad caen entre 0,0 y 1,0. La mayoría de los termómetros de infrarrojos tienen la capacidad de compensar valores de emisividad diferentes, para diferentes materiales.

En general, cuanto mayor es la emisividad de un objeto, más fácil es para obtener una medición precisa de la temperatura mediante infrarrojos. Los objetos con emisividad muy bajos (por debajo de 0,2) pueden ser aplicaciones difíciles.

Algunas superficies pulidas, metales brillantes, tales como aluminio, son tan reflectantes en el infrarrojo que las mediciones de temperatura precisas no siempre son posibles.

Tipos de termómetros infrarrojos

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Termómetro infrarrojos portátil OS530E Pirómetros portátiles
Los termómetros infrarrojos portátiles son uno de los tipos más populares de pirómetro infrarrojo. Son comúnmente utilizados para aplicaciones portátiles aunque algunos modelos también cuentan con un trípode integral. OMEGA ofrece una gran variedad de termómetros infrarrojos en varias formas y factores. Muchos de los sensores IR portátiles de OMEGA cuentan con un puntero láser patentado que define claramente el campo de visión del termómetro.
Termómetro de infrarrojos OS36 Termómetro de infrarrojos de bolsillo
Los termómetros infrarrojos de estick o bolsillo son extremadamente compactos. Normalmente son lo suficientemente pequeño para ser transportados en un bolsillo de la camisa.
Termómetro de infrarrojos de montura fija Termómetro de infrarrojos de montura fija
Los termómetros infrarrojos de montaje fijo se utilizan comúnmente en los procesos industriales en los que el pirómetro se puede montar en una posición estacionaria. Lea este artículo sobre transmisores infrarrojos de alta velocidad de la serie OS4000.
IR2 termómetro de infrarrojos de 2 colores Termometría de dos colores
Teniendo en cuenta que la emisividad juega un papel vital en la obtención de datos precisos de temperatura de los termómetros infrarrojos, no es de extrañar que se han hecho intentos para diseñar pirómetros que midan de forma independiente de esta variable. El más conocido y más comúnmente aplicado de estos diseños es el termómetro de dos colores. Esta técnica no es disímil a los termómetros infrarrojos descrito hasta ahora, pero las medidas de la relación de la energía infrarroja emitida desde el material en dos longitudes de onda, en lugar de la energía absoluta en una longitud de onda o la banda de ondas. El uso de la palabra "color" en este contexto es un poco anticuado, pero sin embargo no ha sido superada.

Preguntas frecuentes

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Cinco maneras de determinar la emisividad de un cuerpo

Hay cinco maneras de determinar la emisividad del material, con la finalidad de garantizar mediciones precisas de temperatura:
  • Se calienta una muestra del material a una temperatura conocida, utilizando un sensor preciso, y se mide la temperatura usando el termómetro de infrarrojos. A continuación, ajuste el valor de emisividad para forzar el indicador a mostrar la temperatura correcta.


  • Sensor de temperatura por infrarrojos
  • Para temperaturas relativamente bajas (hasta 200 ° C), un trozo de cinta adhesiva, con una emisividad de 0,95, puede ser medida. A continuación, ajustar el valor de emisividad para forzar el indicador a mostrar la temperatura correcta del material.


  • Para mediciones de alta temperatura, un agujero (profundidad la cual es por lo menos 6 veces el diámetro) puede ser perforado en el objeto. Este agujero actúa como un cuerpo negro con la emisividad de 1,0. Medir la temperatura en el agujero, y luego ajustar la emisividad para forzar el indicador a mostrar la temperatura correcta del material.


  • Si el material, o una parte de el, puede estar recubierto, una pintura de color negro mate tendrá una emisividad de aprox. 1.0. Mida la temperatura de la pintura, y luego ajuste la emisividad para forzar el indicador a mostrar la temperatura correcta.


  • Están disponibles los valores normalizados de emisividad para la mayoría de los materiales. Esto se puede introducir en el sensor para estimar el valor del material de emisividad.


¿Cómo puedo montar el termómetro de infrarrojos?

El termómetro IR puede ser de dos tipos, ya sea de montaje fijo o portátil. Los pirómetros de montaje fijo se instalan generalmente en una ubicación fija para controlar continuamente un proceso. Por lo general, operan con alimentación de línea, y están dirigidas a un solo punto. La salida de este tipo de sensor puede ser una visualización local o remota, junto con una salida analógica que se puede utilizada para otro bucle de visualización o control.

También están disponibles termómetros portátiles de infrarrojos "pistolas" con pilas, estas unidades tienen todas las características de los dispositivos de montaje fijo, por lo general, sin la salida analógica para fines de control. Generalmente, estas unidades se utilizan en el mantenimiento, el diagnóstico, el control de calidad, y las mediciones in situ de los procesos.