Introducción

Al utilizar dos termómetros infrarrojos para medir el mismo objeto, las temperaturas indicadas no siempre coinciden exactamente. Por ejemplo, un instrumento puede mostrar 82,3°C y el otro 84,0°C.

Esto no significa necesariamente que uno de los termómetros esté defectuoso. La medición infrarroja depende no solo de la temperatura real de la superficie, sino también de la emisividad, el área medida, la distancia, el ángulo de medición, la radiación reflejada del entorno y las características de precisión del propio instrumento.

Por este motivo, no debe evaluarse el estado de los dos termómetros únicamente a partir de una diferencia observada en una sola medición. Primero debe comprobarse que ambos instrumentos se utilizan en condiciones equivalentes y adecuadas.

Puntos clave

● Una pequeña diferencia entre dos termómetros infrarrojos no es necesariamente anormal.
● Los ajustes distintos de emisividad son una causa habitual de resultados diferentes.
● Diferentes relaciones D:S (Distance-to-Spot Ratios) pueden hacer que los instrumentos midan áreas de superficie distintas.
● La distancia, el ángulo, el estado de la superficie y la radiación reflejada del entorno pueden afectar a la medición.
● Diferentes modelos pueden tener distintas especificaciones de precisión, respuesta espectral, tiempo de respuesta y estado de calibración.
● Para comparar dos instrumentos deben mantenerse iguales la emisividad, la distancia, el ángulo, el punto de medición y las condiciones ambientales.

¿Por qué el mismo objeto puede producir temperaturas diferentes?

Un termómetro infrarrojo no mide directamente la temperatura interna de un objeto. Detecta la radiación infrarroja procedente de la superficie y la convierte en un valor de temperatura según los ajustes y el procesamiento interno del instrumento.

Por tanto, incluso al medir el mismo objeto, unas condiciones radiativas diferentes en los detectores pueden producir valores distintos.

Este efecto suele ser más evidente en metales, superficies brillantes, objetivos pequeños, superficies con una distribución térmica no uniforme y entornos térmicos complejos.

Los diferentes ajustes de emisividad afectan directamente al resultado

La emisividad es uno de los parámetros más importantes en la medición infrarroja de temperatura.

Si ambos termómetros permiten ajustar la emisividad, pero uno está configurado en 0,95 y el otro en un valor diferente, pueden mostrar temperaturas distintas aunque estén dirigidos exactamente al mismo punto.

Este efecto es especialmente importante en materiales de baja emisividad, como:

● Acero inoxidable pulido;
● Aluminio;
● Cobre;
● Superficies cromadas;
● Otros metales brillantes.

Antes de comparar los instrumentos, debe comprobarse que ambos utilizan el mismo valor de emisividad y que dicho valor es adecuado para el material medido.

Si alguno utiliza una emisividad fija, también debe verificarse si los valores fijos de ambos modelos son iguales.

Los dos instrumentos pueden no estar midiendo la misma área

Un termómetro infrarrojo no mide únicamente el punto láser. Recibe radiación procedente de un área circular o aproximadamente circular de la superficie.

El tamaño de dicha área depende de la relación D:S (Distance-to-Spot Ratio) y de la distancia de medición.

Por ejemplo:

● Primer instrumento: relación D:S de 12:1;
● Segundo instrumento: relación D:S de 50:1.

Aunque ambos se encuentren a la misma distancia del objetivo, las áreas medidas pueden tener tamaños muy diferentes.

Si la superficie presenta un gradiente térmico, por ejemplo un centro más caliente y una zona periférica más fría, ambos instrumentos pueden mostrar temperaturas diferentes porque reciben radiación de áreas distintas.

Por tanto, dos termómetros pueden parecer dirigidos al mismo punto aunque sus áreas reales de medición no coincidan.

Una distancia de medición diferente también puede afectar al resultado

A medida que aumenta la distancia entre el termómetro infrarrojo y el objetivo, normalmente también aumenta el diámetro del punto de medición.

Si el objetivo es pequeño y el área medida supera sus límites, el instrumento también recibe radiación infrarroja de la zona circundante.

Por ejemplo, al medir una tubería caliente situada delante de una pared más fría desde una distancia excesiva, el termómetro puede recibir radiación de:

● La tubería caliente;
● La pared circundante;
● Otras zonas del fondo.

La temperatura indicada puede entonces representar la influencia combinada de varias áreas y no únicamente la temperatura real de la superficie de la tubería.

Si ambos instrumentos tienen relaciones D:S diferentes, el efecto puede ser todavía mayor.

Un ángulo de medición diferente puede modificar la lectura

En general, conviene realizar las mediciones infrarrojas lo más perpendicularmente posible a la superficie.

Cuando el ángulo de medición es grande, cambian tanto la forma como la superficie cubierta por el punto de medición. También pueden modificarse las condiciones de reflexión.

Este aspecto es especialmente importante al medir metales brillantes. Una pequeña variación del ángulo puede hacer que el detector reciba radiación infrarroja reflejada procedente de:

● Personas;
● Luminarias;
● Equipos de calefacción;
● Techos;
● Objetos calientes próximos.

Por ello, dos instrumentos que midan el mismo objetivo desde ángulos distintos pueden mostrar temperaturas diferentes.

La superficie del objetivo puede no tener una temperatura uniforme

Medir el “mismo objeto” no significa que toda su superficie tenga exactamente la misma temperatura.

Muchos objetivos reales presentan gradientes térmicos significativos, por ejemplo:

● Diferentes zonas de la carcasa de un motor;
● Uniones de tuberías;
● Centro y bordes de una placa calefactora;
● Componentes electrónicos;
● Zonas próximas a rodamientos mecánicos.

Una diferencia de solo unos milímetros o centímetros en el punto de medición puede hacer que los dos instrumentos midan zonas con temperaturas diferentes.

Cuanto menor sea el objetivo y mayor sea la variación térmica de la superficie, más evidente puede ser este efecto.

Por ello, en una prueba comparativa debe definirse un punto de medición fijo y preciso.

Las especificaciones de precisión de los instrumentos también pueden ser diferentes

Todo instrumento de medición tiene una precisión o error admisible especificado.

Dos termómetros infrarrojos pueden diferir en:

● Precisión de medición;
● Rango de temperatura;
● Resolución de pantalla;
● Repetibilidad;
● Rango de respuesta espectral;
● Tiempo de respuesta;
● Compensación de temperatura ambiente.

Incluso si ambos funcionan correctamente, no es necesario que indiquen exactamente el mismo valor.

Al comparar los resultados deben consultarse las especificaciones de precisión de cada modelo en lugar de exigir lecturas idénticas.

Si la diferencia observada es compatible con los límites de precisión especificados para ambos instrumentos, esa diferencia por sí sola no demuestra que exista una avería.

La temperatura ambiente y la radiación reflejada también pueden causar diferencias

Un termómetro infrarrojo detecta la radiación emitida por el objetivo, pero la radiación infrarroja del entorno reflejada por la superficie también puede influir en el resultado.

Este efecto es especialmente importante en materiales de baja emisividad.

Al medir una superficie brillante de acero inoxidable, por ejemplo, el resultado puede verse afectado por la radiación procedente de:

● Equipos calientes;
● Hornos o calefactores;
● Radiación solar;
● Luminarias;
● Operadores.

Si los dos termómetros se encuentran en posiciones diferentes o se utilizan con ángulos distintos, pueden recibir diferentes niveles de radiación reflejada del entorno y mostrar valores diferentes.

También deben comprobarse la óptica y el estado de calibración

El polvo, el aceite, la condensación u otros contaminantes sobre la óptica infrarroja pueden modificar la cantidad de energía que llega al detector.

Dos instrumentos con historiales de uso distintos también pueden encontrarse en diferentes condiciones de mantenimiento o calibración.

Antes de una comparación formal debe comprobarse:

● Si la óptica infrarroja está limpia;
● Si el estado de la batería es normal;
● Si el instrumento ha sufrido caídas o golpes;
● Si ha estado expuesto durante largos periodos a temperaturas o humedades elevadas;
● Si se ha superado el intervalo recomendado de calibración o verificación.

Si el instrumento ha sufrido un impacto importante o existe una desviación sistemática, elevada y estable entre ambos equipos, conviene realizar una verificación o calibración con una fuente de referencia adecuada.

¿Cómo comparar correctamente dos termómetros infrarrojos?

Para determinar si la diferencia entre dos instrumentos es razonable, las condiciones de prueba deben mantenerse lo más uniformes posible.

Se recomienda:

● Utilizar la misma superficie estable y térmicamente uniforme;
● Ajustar ambos instrumentos a la misma emisividad adecuada;
● Mantener una distancia de medición lo más similar posible;
● Medir lo más perpendicularmente posible a la superficie;
● Apuntar exactamente a la misma zona;
● Asegurarse de que el objetivo sea claramente mayor que el punto de medición de ambos instrumentos;
● Evitar reflejos procedentes del sol, calefactores u otras fuentes térmicas intensas;
● Esperar hasta que la temperatura del objetivo se estabilice;
● Realizar varias mediciones en lugar de comparar una sola lectura.

Para una evaluación más rigurosa de la precisión debe utilizarse una fuente de radiación de referencia o un calibrador de cuerpo negro con temperatura conocida y características radiativas adecuadas.

¿Por qué no debe utilizarse uno de los termómetros como “referencia” para el otro?

Ambos termómetros infrarrojos tienen su propio error de medición, por lo que no puede suponerse automáticamente que la lectura de uno de ellos representa la temperatura real.

Por ejemplo, si un instrumento muestra 100°C y el otro 102°C, esos dos valores por sí solos no permiten determinar cuál es más exacto.

Para establecer el error real de medición, los instrumentos deben compararse con una fuente o sistema de referencia que disponga de un valor de temperatura trazable.

Comparar dos termómetros infrarrojos puede ser útil para detectar diferencias evidentes, pero no sustituye una verificación metrológica o una calibración adecuada.

FAQ

¿Es normal una diferencia de 1–2°C entre dos termómetros infrarrojos?

No puede determinarse únicamente a partir de la diferencia. También deben considerarse la temperatura medida, las especificaciones de precisión de ambos instrumentos y las condiciones reales de la prueba. Si la diferencia es compatible con los límites especificados, no implica necesariamente una avería.

¿Por qué los dos termómetros coinciden mejor sobre superficies negras y difieren más sobre metales?

Muchas superficies negras y no metálicas presentan una emisividad relativamente alta y suelen verse menos afectadas por la radiación reflejada del entorno. Los metales brillantes suelen tener una emisividad baja y una reflectividad elevada, por lo que el ajuste de emisividad y la radiación reflejada tienen una influencia mucho mayor.

¿Por qué las lecturas son distintas aunque los dos puntos láser coincidan?

El láser se utiliza principalmente como ayuda de puntería y no define el área real de medición. Esta depende de la óptica, la relación D:S y la distancia de medición. Por tanto, los puntos láser pueden coincidir aunque los puntos reales de medición sean diferentes.

¿Cómo puedo saber cuál de los dos termómetros infrarrojos es más preciso?

No puede determinarse de forma fiable comparando únicamente los dos instrumentos entre sí. Debe utilizarse una fuente de radiación de referencia con temperatura conocida, campo térmico estable y características radiativas adecuadas, teniendo en cuenta además la especificación de precisión de cada equipo.

¿Es necesario reparar los termómetros si siempre existe una diferencia grande?

Primero deben descartarse problemas relacionados con la emisividad, la distancia, el ángulo, el tamaño del objetivo, la radiación reflejada y la contaminación de la óptica. Si persiste una desviación importante y estable en condiciones controladas o frente a una fuente de referencia adecuada, se recomienda una inspección profesional o una calibración.

Resumen

Es relativamente habitual que dos termómetros infrarrojos den resultados diferentes al medir el mismo objeto. La causa puede estar relacionada tanto con los propios instrumentos como con las condiciones de medición.

La emisividad, la relación D:S, la distancia, el ángulo, la distribución de temperatura de la superficie, la radiación reflejada, la precisión del instrumento y el estado de calibración pueden influir en el resultado.

Por tanto, una diferencia entre dos lecturas no debe interpretarse automáticamente como una avería. La comparación debe realizarse en condiciones equivalentes y evaluarse teniendo en cuenta las especificaciones de precisión de ambos instrumentos.

Cuando sea necesario verificar la precisión real de un termómetro infrarrojo, debe utilizarse una fuente de radiación de referencia adecuada o un sistema profesional de calibración, en lugar de tomar otro termómetro infrarrojo convencional como referencia.