Introducción

Al seleccionar un termómetro infrarrojo, además del rango de temperatura, la precisión, la emisividad y el tiempo de respuesta, es importante prestar atención a la relación D:S.

Es habitual encontrar especificaciones como 10:1, 12:1, 50:1 o incluso 80:1. Sin embargo, una relación D:S más alta no es necesariamente mejor en todos los casos. La selección debe realizarse principalmente en función de la distancia de medición y del tamaño del objetivo.

Si la relación D:S no es adecuada, el área de medición puede extenderse fuera del objetivo e incluir superficies adyacentes. Esto puede provocar diferencias importantes en la temperatura indicada, incluso cuando el instrumento cuenta con una buena precisión especificada.

Por tanto, comprender la relación D:S y adaptarla a la aplicación real es fundamental para obtener mediciones infrarrojas fiables.

Puntos clave

● D:S representa la relación entre la distancia de medición y el diámetro del punto o área de medición.
● Cuanto mayor sea la relación D:S, menor será generalmente el punto de medición a la misma distancia.
● Las mediciones de objetivos grandes a corta distancia normalmente no requieren una relación D:S elevada.
● Los objetivos pequeños o las mediciones a larga distancia suelen requerir una relación D:S superior.
● Deben considerarse conjuntamente el tamaño del objetivo, la distancia de medición y la distancia de seguridad.
● Para obtener resultados fiables, el objetivo debe ser claramente mayor que el área de medición.

¿Qué es la relación D:S de un termómetro infrarrojo?

D:S significa Distance-to-Spot Ratio, es decir, la relación entre la distancia de medición y el diámetro del punto de medición.

En esta relación:

● D representa la distancia entre el termómetro infrarrojo y el objetivo.
● S representa el diámetro aproximado del área medida a esa distancia.

Por ejemplo, en un termómetro con una relación D:S de 12:1:

● A 120 mm, el diámetro teórico del punto es de aproximadamente 10 mm.
● A 600 mm, es de aproximadamente 50 mm.
● A 1200 mm, es de aproximadamente 100 mm.

A medida que aumenta la distancia, también aumenta el área desde la que el termómetro recibe radiación infrarroja.

La relación D:S describe el campo de visión óptico del instrumento. No debe interpretarse como la distancia máxima de medición. La capacidad práctica también depende del tamaño del objetivo, las condiciones ambientales, el rango de temperatura y el diseño óptico del modelo concreto.

¿Por qué es importante la relación D:S?

Un termómetro infrarrojo no mide únicamente el punto señalado por el láser. Mide la radiación procedente de un área determinada por su sistema óptico.

Si el objetivo es menor que el área de medición, el detector puede recibir radiación tanto del objetivo como de las superficies que lo rodean.

Por ejemplo, al medir una tubería caliente de pequeño diámetro desde una distancia elevada con una relación D:S baja, el punto de medición puede ser mayor que la propia tubería.

En ese caso, el instrumento puede captar también la radiación de una pared, de una carcasa de máquina o de otras superficies situadas detrás del objetivo. Como consecuencia, la temperatura indicada puede ser superior o inferior a la temperatura real de la tubería.

La relación D:S permite determinar qué tamaño de área está midiendo realmente el termómetro a una distancia determinada.

¿Qué significa una relación D:S más alta?

En condiciones comparables, una relación D:S más alta corresponde a un campo de visión óptico más estrecho.

Por ejemplo, a una distancia de 1200 mm:

● Con 12:1, el diámetro teórico del punto es de aproximadamente 100 mm.
● Con 50:1, es de aproximadamente 24 mm.

Por tanto, a la misma distancia, un instrumento 50:1 puede medir un área mucho más pequeña.

Esto resulta especialmente útil para inspecciones a distancia, componentes pequeños, equipos a altas temperaturas y puntos a los que no es conveniente acercarse.

Sin embargo, no todas las aplicaciones necesitan una relación D:S elevada. Cuando el objetivo es grande y puede medirse desde una distancia corta, una relación 10:1 o 12:1 suele ser suficiente.

¿Para qué aplicaciones son adecuados 10:1 y 12:1?

Las relaciones 10:1 y 12:1 son habituales en termómetros infrarrojos de uso general y resultan adecuadas para numerosas tareas de mantenimiento, HVAC, inspección eléctrica e industria.

Aplicaciones típicas:

● Comprobación de salidas de aire, radiadores y equipos HVAC.
● Medición de carcasas de motores, maquinaria y tuberías de tamaño relativamente grande.
● Localización de zonas de temperatura anormal en equipos eléctricos y conexiones.
● Control de equipos de procesado de alimentos, instalaciones de almacenamiento y superficies industriales.
● Medición de objetivos relativamente grandes desde unas decenas de centímetros hasta aproximadamente un metro.

Por ejemplo, si una zona objetivo mide más de 100 mm de ancho y la distancia es aproximadamente 500 mm, una relación 12:1 genera un punto teórico de unos 42 mm, dejando un margen razonable dentro del objetivo.

Para la mayoría de las aplicaciones generales que no requieren medir objetivos pequeños desde grandes distancias, 10:1 o 12:1 suele ser una opción práctica.

¿Para qué aplicaciones son adecuados 50:1 y 80:1?

Las relaciones más altas, como 50:1 y 80:1, están destinadas principalmente a mediciones a mayor distancia o de objetivos pequeños.

Aplicaciones habituales:

● Medición de equipos a altas temperaturas desde una mayor distancia.
● Inspección de maquinaria en funcionamiento.
● Comprobación de rodamientos, tuberías o conexiones pequeñas.
● Medición de equipos eléctricos de difícil acceso.
● Exploración de pequeñas áreas para localizar diferencias de temperatura.
● Medición de objetivos calientes o en movimiento manteniendo una distancia de seguridad adecuada.

Por ejemplo, para un objetivo de aproximadamente 50 mm de diámetro medido desde 1000 mm o más, el punto de un modelo 12:1 puede ser demasiado grande. Un instrumento 50:1 u 80:1 permite limitar considerablemente el área medida.

Las relaciones D:S elevadas son especialmente útiles para mantenimiento industrial, inspecciones remotas y aplicaciones con objetivos de pequeñas dimensiones.

Elegir D:S según el tamaño del objetivo

El primer paso consiste en determinar el tamaño del objetivo más pequeño que debe medirse.

Una regla importante es:

El objetivo debe ser claramente mayor que el punto de medición generado a la distancia prevista.

Aunque teóricamente podría medirse una superficie del mismo tamaño que el punto, no es recomendable trabajar en ese límite.

Entre los motivos se encuentran:

● El usuario no siempre puede apuntar exactamente al centro.
● La distancia real de medición puede variar.
● Los límites del campo óptico no son perfectamente definidos.
● Un pequeño movimiento puede hacer que superficies adyacentes entren en el área medida.

Si el objetivo es pequeño, conviene utilizar una relación D:S mayor o reducir la distancia de medición.

Elegir D:S según la distancia de medición

El segundo factor fundamental es la distancia real de trabajo.

Cuando las mediciones se realizan normalmente a unos 100–300 mm del objetivo, 10:1 o 12:1 es suficiente en muchas aplicaciones.

Si es necesario medir desde 1 m, 2 m o una distancia superior, la relación D:S adquiere mucha más importancia.

Un método sencillo de selección consiste en:

● Determinar la distancia habitual de trabajo.
● Determinar el objetivo más pequeño que debe medirse.
● Calcular aproximadamente el tamaño teórico del punto a esa distancia.
● Confirmar que el objetivo sea claramente mayor que el área de medición.

Ejemplo: objetivo de aproximadamente 30 mm medido desde 1000 mm.

● 10:1 → punto teórico de unos 100 mm: no adecuado.
● 12:1 → unos 83 mm: no adecuado.
● 50:1 → unos 20 mm: más apropiado.
● 80:1 → unos 12,5 mm: proporciona un margen adicional.

Por ello, es mejor seleccionar la relación D:S a partir de la combinación distancia + tamaño del objetivo que limitarse a comparar el valor nominal.

Elegir D:S según la distancia de seguridad

En algunas aplicaciones, la principal limitación no es el tamaño del objetivo, sino la imposibilidad de acercarse al punto de medición.

Algunos ejemplos:

● Hornos a alta temperatura.
● Tuberías calientes.
● Maquinaria en movimiento.
● Equipos instalados a gran altura.
● Equipos con posibles riesgos eléctricos.
● Máquinas de producción a las que no es conveniente acercarse durante el funcionamiento.

Una relación D:S más alta permite mantener una mayor distancia de trabajo sin que el área medida se haga excesivamente grande.

Por ejemplo, un objetivo de aproximadamente 100 mm puede medirse fácilmente con 12:1 desde 500 mm. Sin embargo, si las condiciones de la instalación obligan a mantener más de 2 m de distancia, puede ser necesario utilizar una relación D:S superior.

Por tanto, la selección debe considerar no solo el tamaño del objetivo, sino también la accesibilidad y la distancia de trabajo adecuada.

¿Qué relación D:S conviene elegir?

Como orientación general:

● 10:1: para distancias cortas, objetivos grandes y mediciones generales.
● 12:1: para mantenimiento industrial, HVAC, inspecciones eléctricas y aplicaciones de uso general.
● 50:1: para distancias medias o largas, objetivos pequeños e inspecciones de equipos más exigentes.
● 80:1: para distancias mayores o objetivos más pequeños que requieren una resolución óptica superior.

Estas recomendaciones son orientativas.

El diseño óptico, la definición del campo de visión y otras características pueden variar entre fabricantes y modelos. La selección final debe realizarse consultando las especificaciones técnicas y las instrucciones del instrumento concreto.

¿Qué otros parámetros deben tenerse en cuenta?

Aunque D:S es importante, no debe utilizarse como único criterio de selección.

También deben considerarse:

● Rango de temperatura: debe cubrir todas las temperaturas previstas en la aplicación.
● Precisión: debe ajustarse a los requisitos del trabajo.
● Emisividad: debe comprobarse si es necesario ajustar la emisividad para los materiales medidos.
● Tiempo de respuesta: los objetivos móviles o las variaciones rápidas de temperatura pueden requerir una respuesta más rápida.
● Condiciones ambientales: el instrumento debe ser adecuado para el entorno de trabajo.
● Material del objetivo: los metales muy reflectantes y algunos materiales transparentes pueden dificultar la medición infrarroja.
● Funciones: valores máximo/mínimo, alarmas alta/baja, registro de datos u otras funciones según la aplicación.

La selección correcta debe partir de las necesidades reales y evaluar conjuntamente D:S, rango de temperatura, precisión, emisividad y otras características.

¿Una relación D:S más alta significa mayor precisión?

No.

La relación D:S determina principalmente la resolución óptica y el tamaño del área medida. No representa directamente la precisión de temperatura del instrumento.

Por ejemplo, si un termómetro 12:1 y otro 50:1 miden una superficie suficientemente grande desde una distancia adecuada y en las mismas condiciones, el modelo 50:1 no será automáticamente más preciso por tener una relación D:S superior.

Las principales ventajas de una relación D:S elevada son:

● Poder medir el mismo objetivo desde una mayor distancia.
● Medir una zona más pequeña desde la misma distancia.
● Reducir la probabilidad de incluir superficies próximas en el área de medición.

Por ello, para objetivos grandes medidos a corta distancia, una relación D:S muy elevada puede no aportar una ventaja práctica significativa.

¿El punto láser es el área de medición?

No.

El láser de un termómetro infrarrojo normalmente sirve únicamente como ayuda de apuntado. No representa el área real desde la que se mide la temperatura.

La medición se realiza mediante el campo de visión del sistema óptico infrarrojo.

Por tanto, aunque el láser apunte correctamente al centro del objetivo, las superficies adyacentes pueden influir en el resultado si el punto de medición real es mayor que el objetivo.

Por esta razón, deben tenerse en cuenta tanto la relación D:S como la distancia de medición y no depender únicamente del indicador láser.

En modelos con doble láser u otros sistemas de apuntado, es recomendable consultar la documentación del producto para conocer la relación entre los indicadores y el área real de medición.

¿Cómo determinar rápidamente la relación D:S necesaria?

Un procedimiento práctico es:

● Paso 1: determinar el objetivo más pequeño que debe medirse.
● Paso 2: determinar la distancia máxima habitual de medición.
● Paso 3: estimar la relación D:S necesaria a partir de la distancia y del tamaño del objetivo.
● Paso 4: dejar un margen suficiente para que el área de medición permanezca completamente dentro del objetivo.
● Paso 5: comparar después el rango de temperatura, la precisión, la emisividad y otras especificaciones.

Ejemplo:

Si es necesario medir un componente de 50 mm desde una distancia de 1500 mm, el cálculo básico es 1500 ÷ 50 = 30. Por tanto, se requiere teóricamente al menos una relación aproximada de 30:1.

En la práctica, no se recomienda que el tamaño del objetivo sea exactamente igual al punto teórico. Conviene dejar margen, por lo que un modelo 50:1 o superior resultará más adecuado que uno 12:1.

Seleccionar la relación D:S a partir de la distancia real y del tamaño de la pieza suele ser más fiable que elegir simplemente el valor nominal más alto.

FAQ

¿Una relación D:S más alta siempre es mejor?

No. Una relación más alta proporciona generalmente un punto más pequeño a la misma distancia y resulta útil para objetivos pequeños o largas distancias. Para objetivos grandes y cercanos, normalmente no es necesario utilizar una relación muy alta.

¿Cómo elegir entre 12:1 y 50:1?

Para mantenimiento general, trabajos HVAC o grandes objetivos medidos a corta distancia, 12:1 suele ser suficiente. Para tuberías pequeñas, rodamientos, componentes mecánicos u objetivos calientes medidos desde más lejos, 50:1 suele ser más adecuado.

¿La relación D:S afecta a la precisión de temperatura?

No modifica directamente la precisión especificada. Sin embargo, si el punto es mayor que el objetivo, las superficies circundantes pueden influir en la lectura y generar errores prácticos de medición.

¿El punto de medición aumenta al aumentar la distancia?

Sí. En un mismo termómetro infrarrojo, el área de medición normalmente aumenta a medida que crece la distancia.

¿Apuntar correctamente con el láser garantiza una medición precisa?

No. El láser sirve principalmente como ayuda de apuntado. Todo el punto de medición infrarrojo debe quedar dentro del objetivo.

¿Qué relación D:S se necesita para un objetivo pequeño?

No existe un único valor válido para todos los casos. Cuanto menor sea el objetivo y mayor la distancia, mayor deberá ser normalmente la relación D:S.

Conclusión

Elegir correctamente la relación D:S de un termómetro infrarrojo consiste, en esencia, en hacer coincidir la distancia de medición con el tamaño del objetivo.

Para objetivos grandes medidos a corta distancia y tareas generales de mantenimiento, 10:1 o 12:1 suele ser suficiente. Para objetivos pequeños, distancias mayores, equipos a alta temperatura o puntos de difícil acceso, 50:1 u 80:1 puede ser una opción más adecuada.

No debe asumirse que una relación D:S más alta es siempre mejor. Primero conviene definir la distancia real de trabajo y el objetivo más pequeño y, a continuación, comprobar que el área de medición queda ampliamente contenida dentro de la superficie objetivo.

La selección final debe considerar conjuntamente la relación D:S, el rango de temperatura, la precisión, la emisividad, el material de la superficie y las condiciones reales de uso.