Introducción
Un termómetro infrarrojo calcula la temperatura detectando la radiación infrarroja emitida por la superficie de un objeto. Por ello, puede utilizarse para medir una amplia variedad de materiales siempre que la superficie emita suficiente radiación infrarroja y sus características sean adecuadas para este tipo de medición.
Desde madera, plástico y caucho hasta maquinaria, componentes eléctricos, alimentos y líquidos, las aplicaciones son muy diversas.
Sin embargo, que un objeto pueda medirse no significa que todas las superficies puedan medirse con el mismo nivel de precisión.
Factores como la emisividad, el acabado superficial, el tamaño del objetivo, la distancia de medición, el ángulo y las condiciones ambientales pueden influir en la lectura.
Puntos clave
● Un termómetro infrarrojo mide principalmente la temperatura superficial, no la temperatura interna.
● La madera, los plásticos, el caucho, el papel, los tejidos y las superficies pintadas suelen tener una emisividad elevada y son relativamente fáciles de medir.
● Los metales oxidados, pintados o con superficies rugosas suelen ser más fáciles de medir que los metales pulidos.
● El acero inoxidable brillante, el aluminio y el cobre suelen presentar baja emisividad y reflejan gran parte de la radiación infrarroja del entorno.
● En los líquidos se mide la temperatura de la superficie, no la temperatura a diferentes profundidades.
● Al medir vidrio, la lectura suele corresponder a la superficie del vidrio y no al objeto situado detrás.
● El objetivo debe cubrir adecuadamente el área de medición para evitar que superficies cercanas afecten al resultado.
¿Qué mide realmente un termómetro infrarrojo?
Un termómetro infrarrojo no mide directamente la temperatura interna de un objeto.
Su sistema óptico recoge la radiación infrarroja procedente de una determinada zona de la superficie. Un detector convierte posteriormente esa radiación en una señal eléctrica que el instrumento procesa para calcular la temperatura.
En la mayoría de los termómetros infrarrojos portátiles, el valor mostrado representa:
la temperatura superficial del área medida.
Por ejemplo, al medir una tubería de agua caliente, se obtiene la temperatura de la pared exterior de la tubería. Al medir una taza con agua caliente, se registra la temperatura de la superficie del líquido. En los alimentos, se mide la superficie y no la temperatura del centro.
Cuando se requiere conocer la temperatura interna, normalmente debe utilizarse un termopar, una sonda de penetración u otro sensor de temperatura por contacto adecuado.
¿Qué materiales son especialmente adecuados para la medición infrarroja?
La mayoría de los materiales no metálicos con una emisividad relativamente alta son adecuados para la medición directa con un termómetro infrarrojo.
Entre los ejemplos más comunes se encuentran:
● madera y productos de madera;
● papel, cartón y materiales de embalaje;
● caucho y productos de caucho;
● la mayoría de los plásticos;
● cuero y tejidos;
● superficies pintadas o recubiertas;
● hormigón, cemento y ladrillo;
● piedra, cerámica y baldosas;
● suelo y numerosos materiales de construcción;
● superficies de alimentos;
● hielo y superficies congeladas.
Estos materiales suelen emitir su propia radiación infrarroja de forma suficientemente eficiente como para proporcionar una señal estable.
No obstante, la emisividad debe ajustarse de acuerdo con el material y el estado de la superficie.
¿Puede medirse el metal con un termómetro infrarrojo?
Sí, aunque las superficies metálicas requieren especial atención.
La emisividad de un metal puede cambiar considerablemente en función del acabado de la superficie. Un mismo material puede comportarse de forma muy diferente si está oxidado, pintado, rugoso o pulido.
En general:
● las superficies metálicas pintadas son relativamente fáciles de medir;
● las superficies oxidadas o rugosas suelen ofrecer mejores condiciones de medición;
● el metal oxidado o con corrosión suele ser más fácil de medir que un metal muy pulido;
● el acero inoxidable brillante, el aluminio y el cobre requieren mayor precaución;
● las superficies tipo espejo o muy pulidas se encuentran entre las más difíciles de medir.
Los metales brillantes suelen presentar una emisividad baja y una elevada reflectividad infrarroja.
Como consecuencia, el instrumento puede recibir radiación reflejada procedente de maquinaria, paredes, personas u otras fuentes calientes o frías cercanas.
Cuando el termómetro permite ajustar la emisividad, este valor debe adaptarse al material y al estado de la superficie.
¿Pueden medirse los plásticos y el caucho?
Sí. La mayoría de los plásticos y materiales de caucho pueden medirse eficazmente con un termómetro infrarrojo.
Por este motivo, la medición infrarroja se utiliza ampliamente en el procesamiento de plásticos, moldeo por inyección y fabricación de productos de caucho.
Entre los objetivos habituales se encuentran:
● carcasas de plástico;
● tuberías de plástico;
● piezas moldeadas por inyección;
● cintas transportadoras de caucho;
● rodillos de caucho;
● superficies de neumáticos;
● juntas y sellos;
● películas y materiales plásticos en líneas de producción.
Sin embargo, distintos polímeros pueden tener diferentes propiedades infrarrojas. El color, el grosor, la transparencia y el acabado superficial también pueden influir.
Los materiales transparentes o semitransparentes requieren especial atención porque la medición puede verse afectada por sus propiedades espectrales y por la radiación procedente del fondo.
¿Pueden medirse la madera, el papel y los textiles?
Sí. Estos materiales suelen presentar una emisividad elevada y, por tanto, son relativamente fáciles de medir.
Entre las aplicaciones habituales se incluyen:
● tablas y productos de madera;
● papel y rollos de papel;
● cartón y embalajes;
● tejidos y productos textiles;
● artículos de cuero;
● materiales situados cerca de procesos de secado o fabricación.
La humedad, el laminado o los recubrimientos especiales pueden modificar la emisividad efectiva de la superficie y deben tenerse en cuenta.
¿Puede medirse la temperatura de los líquidos?
Sí, pero el termómetro infrarrojo mide únicamente la temperatura de la superficie del líquido.
Algunos ejemplos son:
● agua;
● aceite de cocina;
● refrigerante;
● líquidos de limpieza;
● líquidos de procesos industriales;
● determinados líquidos químicos.
El instrumento detecta la radiación de la capa superficial. Por ello, la lectura no representa necesariamente la temperatura de todo el líquido contenido en el recipiente.
Si existe estratificación térmica, la temperatura superficial puede ser diferente de la temperatura a mayor profundidad.
El vapor, la niebla o la condensación presentes entre el termómetro y la superficie también pueden afectar a la medición.
¿Puede medirse la temperatura de los alimentos?
Sí. Los termómetros infrarrojos se utilizan habitualmente para comprobaciones rápidas en almacenamiento de alimentos, cadena de frío, cocinas y procesos de producción.
Pueden emplearse para comprobar:
● superficies de alimentos refrigerados o congelados;
● superficies de carne;
● pan y productos de panadería;
● aceites de cocina;
● bebidas y alimentos líquidos;
● envases de alimentos;
● superficies de equipos de refrigeración y calentamiento.
No obstante, el resultado sigue siendo una temperatura superficial.
Cuando un proceso o procedimiento de seguridad alimentaria requiere conocer la temperatura interna o del centro del alimento, debe utilizarse una sonda de penetración adecuada.
¿Puede medirse el vidrio?
Sí, puede medirse la temperatura superficial del vidrio.
Sin embargo, existe un error común que conviene evitar:
un termómetro infrarrojo portátil convencional normalmente no puede medir de forma fiable un objeto a través de vidrio común.
Muchos equipos funcionan en una banda infrarroja en la que el vidrio ordinario no es transparente.
Por tanto, si se apunta a una ventana, la lectura normalmente corresponderá principalmente a la superficie del vidrio y no al objeto situado detrás.
Siempre que sea posible, debe existir una línea de visión directa y sin obstáculos entre el instrumento y el objetivo.
¿Pueden medirse equipos eléctricos?
Sí. La inspección de equipos eléctricos es una de las aplicaciones más habituales de los termómetros infrarrojos.
Siguiendo los procedimientos de seguridad eléctrica correspondientes, pueden comprobarse:
● componentes de cuadros eléctricos;
● carcasas de interruptores automáticos;
● terminales y conexiones;
● cables y empalmes;
● interruptores;
● relés;
● carcasas de transformadores;
● fuentes de alimentación;
● puntos de conexión eléctrica.
La medición infrarroja permite comparar rápidamente temperaturas e identificar posibles puntos anormalmente calientes.
Sin embargo, barras de cobre desnudas, terminales brillantes y otras superficies metálicas con baja emisividad requieren especial precaución al interpretar la lectura.
¿Puede medirse maquinaria y equipos mecánicos?
Sí. Los termómetros infrarrojos son especialmente útiles en mantenimiento porque permiten comprobar sin contacto superficies calientes, móviles o de difícil acceso.
Entre los puntos de medición habituales se encuentran:
● carcasas de motores;
● alojamientos de rodamientos;
● cajas de engranajes;
● compresores;
● cuerpos de bombas;
● equipos hidráulicos;
● tuberías;
● equipos de calefacción;
● sistemas transportadores;
● motores y componentes mecánicos.
Registrar periódicamente la temperatura en los mismos puntos permite observar tendencias.
Por ejemplo, un aumento sostenido de la temperatura en un alojamiento de rodamiento puede indicar problemas de lubricación, sobrecarga, desalineación o desgaste mecánico.
¿Pueden medirse sistemas HVAC y superficies de edificios?
Sí. Los termómetros infrarrojos se utilizan ampliamente en mantenimiento HVAC, construcción y gestión de instalaciones.
Entre las aplicaciones más habituales se incluyen:
● rejillas de impulsión y retorno;
● tuberías de calefacción;
● tuberías de agua caliente y fría;
● radiadores;
● carcasas de calderas;
● superficies de equipos de refrigeración;
● paredes;
● suelos;
● techos;
● puertas y ventanas;
● materiales aislantes.
Comparar las temperaturas superficiales de diferentes zonas puede ayudar a detectar desequilibrios térmicos, problemas de aislamiento o funcionamiento anómalo de equipos.
Un termómetro infrarrojo no está diseñado para medir directamente la temperatura del aire. Para ello debe utilizarse un sensor de temperatura del aire adecuado.
¿Qué objetos son más difíciles de medir con precisión?
Aunque los termómetros infrarrojos pueden utilizarse con muchos materiales, los siguientes objetivos requieren especial atención:
● Metales brillantes: el acero inoxidable pulido, el aluminio y el cobre suelen presentar baja emisividad y elevada reflectividad.
● Superficies tipo espejo: la radiación infrarroja reflejada puede dominar la señal recibida.
● Materiales transparentes o semitransparentes: las propiedades de transmisión y la radiación del fondo pueden influir en la lectura.
● Objetivos muy pequeños: si el objetivo no cubre completamente el área de medición, el fondo también influirá.
● Objetivos ocultos por vapor, humo o polvo: el trayecto óptico puede atenuar o alterar la radiación infrarroja.
● Objetivos con cambios rápidos de temperatura: debe considerarse el tiempo de respuesta del instrumento.
● Objetivos fuera del rango especificado: la lectura no puede considerarse fiable fuera del intervalo de medición del equipo.
Por tanto, la idoneidad de un objeto para la medición infrarroja depende no solo del material, sino también del estado de su superficie, tamaño, distancia, entorno y especificaciones del instrumento.
¿Por qué pueden variar las mediciones del mismo objeto?
Además de la temperatura real, existen numerosos factores que influyen en el resultado:
● ajuste correcto de la emisividad;
● estado pintado, oxidado, pulido o recubierto de la superficie;
● distancia entre el instrumento y el objetivo;
● tamaño del objetivo respecto al área de medición;
● ángulo de medición;
● reflexiones procedentes de objetos calientes o fríos cercanos;
● polvo, aceite, humedad o condensación en la óptica;
● humo, vapor o alta concentración de partículas en el trayecto de medición;
● uso dentro de los rangos ambientales y de temperatura especificados.
Para obtener mediciones repetibles en mantenimiento predictivo o seguimiento de tendencias, conviene mantener constantes la posición, distancia, ángulo y emisividad.
¿Qué debe tenerse en cuenta al medir distintos objetos?
En primer lugar, debe comprobarse que la temperatura del objetivo se encuentre dentro del rango de medición del instrumento.
Después, es necesario evaluar si el material y el estado de la superficie son adecuados para el valor de emisividad seleccionado.
Durante la medición:
● apuntar lo más perpendicularmente posible a la superficie;
● seleccionar la distancia de acuerdo con la relación D:S;
● asegurarse de que el objetivo cubra completamente el área de medición;
● prestar especial atención a la emisividad y las reflexiones en metales de baja emisividad;
● no intentar medir un objeto a través de vidrio común;
● diferenciar entre temperatura superficial e interna al medir líquidos o alimentos;
● evitar vapor, humo o polvo intenso en el trayecto óptico;
● no confundir el tamaño del punto láser con el área real de medición.
El láser sirve principalmente como ayuda de puntería. El área real de medición infrarroja suele ser mayor y aumenta a medida que crece la distancia.
FAQ
¿Puede un termómetro infrarrojo medir cualquier objeto?
La mayoría de los objetos emiten radiación infrarroja, pero no todas las superficies pueden medirse con la misma precisión. Los metales brillantes, las superficies reflectantes y algunos materiales transparentes requieren mayor atención.
¿Puede medir la temperatura del agua?
Sí, pero únicamente la temperatura superficial. Para conocer la temperatura a diferentes profundidades debe utilizarse una sonda de contacto.
¿Puede utilizarse un termómetro infrarrojo industrial para medir la temperatura corporal?
Debe utilizarse un dispositivo específicamente diseñado y validado para la medición de temperatura corporal. Los termómetros infrarrojos industriales están destinados principalmente a la medición de superficies.
¿Puede medirse a través de vidrio?
Generalmente no. Un termómetro infrarrojo portátil estándar mide principalmente la superficie del vidrio.
¿Por qué la lectura es inestable sobre acero inoxidable brillante?
El acero inoxidable brillante presenta baja emisividad y refleja fuertemente la radiación infrarroja del entorno. Un valor de emisividad incorrecto o la presencia de fuentes calientes o frías cercanas puede causar errores importantes.
¿Puede un termómetro infrarrojo medir la temperatura del aire?
No directamente. Para medir la temperatura ambiente debe utilizarse un sensor específico para aire.
¿El termómetro mide únicamente donde apunta el láser?
No. El láser se utiliza principalmente para orientar la medición. El área real depende de la relación D:S y de la distancia.
¿Pueden medirse objetos en movimiento?
Sí, siempre que el objetivo sea suficientemente grande y que su velocidad sea compatible con el tiempo de respuesta del instrumento.
Resumen
Un termómetro infrarrojo puede medir la temperatura superficial de una gran variedad de materiales y objetos, incluidos madera, plástico, caucho, papel, textiles, materiales de construcción, metales, líquidos, alimentos, equipos eléctricos, maquinaria y sistemas HVAC.
La cuestión principal no es simplemente si un determinado objeto puede medirse, sino si las propiedades infrarrojas de su superficie son adecuadas para las condiciones de medición.
Las superficies de alta emisividad y tamaño suficiente suelen ser fáciles de medir. Los metales brillantes, superficies reflectantes, vidrio, materiales transparentes y objetivos pequeños requieren mayor atención a la emisividad, las reflexiones, la distancia y el tamaño del área de medición.
Comprender que un termómetro infrarrojo mide la temperatura superficial y adaptar el método al material y al entorno es fundamental para obtener resultados fiables.
