CALIBRACIÓN DE TERMOMETRO INFRARROJO.

Los termómetros de infrarrojos permiten medir la temperatura de una superficie distante sin necesidad de estar en contacto físicamente. Miden la radiación electromagnética emitida por un objeto como resultado de su temperatura. Cuando un objeto alcanza temperaturas elevadas, la mayor parte de su radiación es una banda de longitudes de onda llamada espectro infrarrojo. Los objetos muy calientes emiten una luz visible que es también una forma de radiación electromagnética.

Los termómetros de infrarrojos son utilizados en gran variedad de situaciones donde las medidas de contacto no son posibles. Las aplicaciones que abarcan estos aparatos son a menudo desconocidas, reduciendo la utilidad de las medidas resultantes. Pero la confianza en estas medidas se incrementa con la calibración. Cuando la fiabilidad de la medida que está en juego es clave, es bien sabida la importancia de calibrar regularmente los termómetros de IR. Todas las calibraciones no son exactamente iguales y la elección del equipamiento correcto puede marcar la diferencia.

La radiación infrarroja es radiación electromagnética con longitudes de onda mayores que la luz visible y más pequeñas que la radiación de onda milimétrica. Términos como longitud de onda y amplitud son utilizados para describir los infrarrojos y otros tipos de radiación electromagnética. Por ejemplo, la amplitud de onda describe la intensidad de la radiación electromagnética y la longitud de onda es utilizada entre otras cosas para determinar si es una microonda, luz visible o radiación infrarroja.

La calibración puede ser definida como el conjunto de operaciones llevadas a cabo de acuerdo con un procedimiento de calibración definido, que compara las medidas realizadas por un instrumento con otras realizadas con un instrumento de mayor exactitud o patrón, con el propósito de detectar e informar, o eliminar por ajuste los errores en el instrumento que se está calibrando.

Una calibración de temperatura IR comienza con una medida superficial de lo que actúa como fuente de calor, que debe ser un plato plano o una cavidad que funciona como patrón o referencia. La geometría de calibración, que incluye el tamaño de la superficie de medida y la distancia del termómetro a calibrar juega un papel fundamental en el resultado de la medida.

También son críticas la estabilidad de la temperatura, la uniformidad y las propiedades físicas de la superficie emisora como es la emisividad.

La superficie de medida de un calibrador actúa como un transductor convirtiendo la energía térmica en radiación térmica. La intensidad de la radiación infrarroja emitida por la superficie de medida es medida por el termómetro infrarrojo para calcular la temperatura. La medida de temperatura en la superficie es análoga al sensor de una termoresistencia que traduce la energía térmica en resistencia que es medida por un termómetro para calcular la temperatura. Es interesante tener en cuenta que el sensor es el responsable de la mayoría de los errores en la medida de temperatura, lo que explica la importancia de calibrar los sensores de temperatura. Una de esas fuentes de error en la medida de la temperatura superficial y quizá la mayor en la calibración de temperatura infrarroja es la emisividad.

La energía radiante proveniente de una superficie opaca es una combinación de la radiancia emitida causada por la temperatura de la superficie y la radiancia reflejada proveniente de cualquier lugar en el ambiente. La transmisión a través del objeto es otra fuente de energía radiante que debe ser considerada cuando los objetos no son opacos. La cantidad de luz emitida a una determinada temperatura es determinada por la emisividad de la superficie. La emisividad es la relación entre la energía radiada emitida por una superficie y la emitida por un cuerpo negro a la misma temperatura. La emisividad se ve enormemente afectada por el tipo de material de la superficie y el acabado de la misma. Los metales con superficies lisas tienden a tener una baja emisividad y una alta reflectividad mientras que los orificios estrechos y profundos tienen una alta emisividad y muy baja reflectividad. La suma de emisividad, reflectividad, y transmisividad es siempre igual a uno. Los calibradores de temperatura infrarroja deben ser diseñados para tener una emisividad conocida, que debe permanecer constante a lo largo del tiempo.

La energía luminosa radiada desde la superficie del calibrador es transmitida a través del aire hasta ser detectada por el termómetro. La suciedad, el humo y las superficies de vidrio pueden obstruir a la luz y afectar los resultados de la medida. El detector tiene que recoger la luz de un área precisa en el centro del blanco para evitar errores indeseados por objetos cercanos.

La profundidad de campo (D:S) ayuda al usuario a encontrar la posición correcta del termómetro. Sin embargo, el tamaño del blanco es solo un porcentaje de todo el campo de visión del termómetro. Como el ojo humano, un termómetro infrarrojo tiene visión periférica. La visión periférica en los termómetros IR a veces se llama dispersión, puede suponer entre el 1 % y el 35 % del total de la energía medida, dependiendo de la calidad del instrumento. Un tamaño de blanco que puede ser adecuado para medidas prácticas en campo, no es siempre el adecuado para la exactitud del laboratorio durante la calibración. Este es el motivo por el cual para calibrar la mayoría de los termómetros de infrarrojos es necesario un blanco con un tamaño bastante mayor al sugerido por la profundidad de campo.

La energía infrarroja recogida por el termómetro será filtrada por su sistema óptico, que es solo sensible a una determinada banda de espectros que va de 8 μm a 14 μm. En la energía recogida se incluye la energía reflejada por la radiación de la temperatura ambiente de la habitación.

EQUIPOS Y LABORATORIO DE COLOMBIA S.A.S ofrece servicio de calibración de temperatura infrarroja