Introducción
La precisión es una de las especificaciones más importantes al seleccionar un termómetro infrarrojo. Según el modelo, puede indicarse como ±1 °C, ±1,5 °C, ±2 °C o ±1 % de la lectura. Pero ¿qué significan realmente estos valores? ¿Una precisión de ±2 °C implica que todas las mediciones tendrán un error de 2 °C? ¿Cómo debe interpretarse una especificación porcentual?
La precisión de un termómetro infrarrojo describe, en esencia, la desviación admisible entre la temperatura indicada y una temperatura de referencia. Sin embargo, como la medición infrarroja se basa en la radiación térmica emitida por la superficie sin contacto físico, el resultado real también depende de la emisividad del objetivo, la distancia de medición, las condiciones ambientales y el tamaño del área medida.
Por ello, la precisión no debe evaluarse como un valor aislado. Las condiciones bajo las cuales se define la especificación son igualmente importantes.
Puntos clave
● La precisión indica la desviación admisible entre la temperatura medida y una temperatura de referencia.
● Las especificaciones habituales incluyen ±°C, ±% de la lectura o «±% de la lectura o ±°C, el valor que sea mayor».
● Precisión y resolución no son lo mismo. Una resolución de pantalla de 0,1 °C no implica una precisión de ±0,1 °C.
● La precisión nominal se define normalmente bajo condiciones específicas de temperatura ambiente, temperatura del objetivo y ensayo.
● La emisividad, la relación D:S, el tamaño del objetivo, la temperatura ambiente y las condiciones ópticas pueden afectar al error real.
● Para evaluar un termómetro infrarrojo deben considerarse conjuntamente la precisión, la repetibilidad, la resolución, el rango de medición y las condiciones de funcionamiento.
¿Qué significa la precisión de un termómetro infrarrojo?
La precisión puede definirse como la desviación máxima admisible entre la temperatura mostrada por el instrumento y una temperatura de referencia bajo condiciones de ensayo especificadas.
Por ejemplo, si un termómetro infrarrojo mide una fuente de cuerpo negro calibrada a 100 °C y muestra 101 °C, el error de indicación es:
101 °C − 100 °C = +1 °C
Si el instrumento especifica una precisión de ±2 °C en ese rango, una lectura de 101 °C sigue estando dentro de la tolerancia permitida.
Es importante destacar que ±2 °C no significa que todas las mediciones tengan exactamente un error de 2 °C. El valor representa la desviación admisible bajo las condiciones establecidas por el fabricante.
Para una temperatura real de 100 °C:
● Con una precisión de ±2 °C, el intervalo permitido sería normalmente de 98 °C a 102 °C.
● El instrumento podría indicar 99,5 °C, 100,3 °C o 101 °C.
● Cualquier resultado dentro de la tolerancia especificada cumple la precisión declarada.
¿Cómo suele expresarse la precisión?
La precisión de un termómetro infrarrojo suele especificarse como un error fijo de temperatura, un porcentaje de la lectura o una combinación de ambos.
● ±2 °C: desviación permitida de ±2 °C.
● ±1 % de la lectura: la desviación se calcula como un porcentaje del valor medido.
● ±1 % de la lectura o ±1 °C, el valor que sea mayor: se calculan ambos valores y se aplica el mayor.
Ejemplo:
±1 % de la lectura o ±1 °C, el valor que sea mayor
A 50 °C:
1 % × 50 °C = 0,5 °C
Como 0,5 °C es inferior a 1 °C, se aplica una precisión de ±1 °C.
A 300 °C:
1 % × 300 °C = 3 °C
Como 3 °C es superior a 1 °C, se aplica una precisión de ±3 °C.
Este tipo de especificación es habitual porque los termómetros infrarrojos pueden cubrir desde temperaturas relativamente bajas hasta varios cientos de grados Celsius o más. Una única tolerancia fija no siempre describe adecuadamente el rendimiento en todo el rango.
¿Por qué la precisión puede variar según el rango de temperatura?
Un termómetro infrarrojo no necesariamente mantiene la misma precisión en todo su rango de medición.
Una especificación puede, por ejemplo, indicar:
● Rango de baja temperatura: ±2 °C
● Rango de uso habitual: ±1,5 °C o ±1,5 % de la lectura
● Rango de alta temperatura: ±2 % de la lectura
Esto se debe a que el detector infrarrojo, el sistema óptico, la electrónica de acondicionamiento de señal y los algoritmos de compensación trabajan en condiciones diferentes a medida que cambia la intensidad de la radiación térmica.
A temperaturas más elevadas, los objetos suelen emitir una radiación infrarroja más intensa. A temperaturas bajas, la diferencia entre la radiación del objetivo y la del entorno puede ser menor, lo que exige mayor sensibilidad del detector y una compensación ambiental y un procesamiento de señal más precisos.
Por ello, al comparar distintos modelos, conviene revisar la precisión correspondiente al rango de temperatura que realmente se utilizará, y no limitarse al mejor valor indicado en la ficha técnica.
¿Cuál es la diferencia entre precisión y resolución?
Precisión y resolución son conceptos que se confunden con frecuencia.
La resolución indica el menor incremento de temperatura que el instrumento puede mostrar. Una resolución de 0,1 °C permite, por ejemplo, visualizar:
25,1 °C
25,2 °C
25,3 °C
Sin embargo, esto no significa que la precisión sea de ±0,1 °C.
Un termómetro puede tener:
● Resolución de pantalla: 0,1 °C
● Precisión de medición: ±1,5 °C
Aunque la pantalla muestre 25,3 °C, la exactitud del resultado debe interpretarse según la especificación de ±1,5 °C.
En términos sencillos:
La resolución indica con qué detalle se muestra la temperatura; la precisión indica qué tan cerca puede estar el resultado del valor de referencia.
Una mayor resolución de pantalla no implica necesariamente una mayor precisión de medición.
¿Cuál es la diferencia entre precisión y repetibilidad?
La repetibilidad describe la capacidad del instrumento para producir resultados similares cuando se mide varias veces el mismo objetivo bajo las mismas condiciones.
Por ejemplo, cinco mediciones consecutivas de una fuente de cuerpo negro estable podrían ser:
100,1 °C
100,2 °C
100,1 °C
100,2 °C
100,1 °C
Estos resultados indican una buena repetibilidad.
Sin embargo, si la temperatura de referencia real es de 102 °C, todos los valores siguen presentando una desviación de aproximadamente 2 °C.
Por tanto:
● La precisión indica la proximidad del valor medido al valor de referencia.
● La repetibilidad indica la concordancia entre mediciones sucesivas.
Un termómetro infrarrojo de buen rendimiento debe ofrecer tanto una precisión adecuada como una buena repetibilidad.
¿Por qué la precisión nominal debe definirse bajo condiciones de ensayo?
La precisión de un termómetro infrarrojo no puede garantizarse de forma incondicional en cualquier entorno.
Los fabricantes suelen definirla bajo condiciones controladas, como:
● Temperatura ambiente dentro de un intervalo especificado
● Instrumento estabilizado térmicamente
● Fuente de cuerpo negro estable como referencia
● Objetivo que cubre completamente el campo de visión
● Emisividad correctamente configurada
● Distancia compatible con el sistema óptico
● Lente limpia
● Ausencia de cambios ambientales bruscos o radiación térmica externa intensa
Por tanto, la precisión indicada en la ficha técnica describe el rendimiento del instrumento bajo condiciones de ensayo definidas.
Si las condiciones de uso reales se alejan significativamente de ellas, el error puede aumentar incluso si el instrumento funciona correctamente.
¿Por qué la emisividad afecta a la precisión real?
Un termómetro infrarrojo no mide la temperatura mediante contacto. Detecta la radiación infrarroja emitida por la superficie y calcula la temperatura a partir de esa señal.
La capacidad de un material para emitir radiación infrarroja se expresa mediante su emisividad (ε).
Muchos materiales no metálicos, superficies recubiertas, cauchos y plásticos tienen una emisividad relativamente alta. Los metales pulidos suelen presentar una emisividad más baja y reflejan una mayor proporción de la radiación térmica procedente del entorno.
Si la emisividad configurada en el instrumento difiere significativamente de la emisividad real del objetivo, la temperatura calculada puede desviarse de la temperatura superficial real.
Por tanto, incluso si el termómetro tiene una precisión instrumental nominal de ±1,5 °C, una configuración incorrecta de emisividad puede añadir varios grados de error.
Por esta razón, la precisión especificada del instrumento y la precisión real de una medición de campo no son necesariamente equivalentes.
¿Qué relación existe entre D:S y la precisión?
D:S significa Distance-to-Spot Ratio, o relación entre la distancia y el diámetro del punto de medición.
En un termómetro con relación D:S de 12:1:
● A una distancia aproximada de 120 mm, el diámetro del punto es de unos 10 mm.
● A unos 600 mm, el diámetro es de aproximadamente 50 mm.
● A medida que aumenta la distancia, también aumenta el área real de medición.
Si el objetivo es más pequeño que el punto de medición, el instrumento puede captar radiación tanto del objetivo como de las superficies circundantes. La temperatura indicada será entonces el resultado de la radiación combinada procedente de varias zonas.
Una distancia inadecuada no modifica la precisión nominal declarada en la ficha técnica, pero puede aumentar considerablemente el error real de medición.
Por ello, el objetivo debe cubrir completamente el campo de medición. El hecho de que el punto láser esté sobre el objetivo no garantiza por sí solo que la zona infrarroja esté correctamente cubierta.
¿Por qué afecta la temperatura ambiente?
El detector infrarrojo, la electrónica y los componentes ópticos del instrumento pueden verse afectados por la temperatura ambiente. Por esta razón, los termómetros infrarrojos suelen incorporar compensación de temperatura.
Si el instrumento se traslada rápidamente de un entorno frío a uno cálido, o viceversa, su temperatura interna necesita tiempo para estabilizarse. Antes de alcanzar el equilibrio térmico, las lecturas pueden presentar una deriva temporal.
Ejemplos habituales:
● Llevar el instrumento desde el exterior frío a un interior calefactado y medir inmediatamente
● Utilizarlo justo después de haber estado almacenado en un vehículo caliente
● Medir cerca de hornos, calentadores u otras fuentes intensas de radiación térmica
Para mediciones más precisas, conviene dejar que el instrumento se adapte a la temperatura del entorno antes de realizar la medición definitiva.
¿El punto láser representa el área real de medición?
Normalmente, no.
En la mayoría de los termómetros infrarrojos portátiles, el láser funciona principalmente como ayuda de puntería.
El área real de medición está determinada por el sistema óptico infrarrojo y por la relación D:S.
Por tanto:
● El punto láser puede ser muy pequeño.
● El área infrarroja real suele ser mayor.
● El tamaño del punto de medición aumenta con la distancia.
Si el usuario se guía únicamente por el láser y no considera el tamaño real del punto, puede incluir accidentalmente superficies circundantes al medir componentes pequeños, tuberías, terminales eléctricos o piezas mecánicas.
¿Cómo debe interpretarse correctamente una especificación de «±1,5 °C»?
Supongamos que un termómetro indica:
Precisión: ±1,5 °C
La interpretación correcta es:
Dentro del rango de temperatura correspondiente y bajo las condiciones de ensayo definidas por el fabricante, la desviación entre el valor mostrado y la temperatura de referencia debe mantenerse dentro de ±1,5 °C.
No significa que:
● Cada medición tenga exactamente 1,5 °C de error.
● Todo el rango de medición tenga necesariamente una precisión de ±1,5 °C.
● Cualquier material pueda medirse en campo dentro de ±1,5 °C.
● Una emisividad mal configurada no afecte al resultado.
● La distancia y el tamaño del objetivo sean irrelevantes.
Por ello, siempre deben evaluarse conjuntamente la especificación completa y las condiciones reales de medición.
¿Cómo comparar la precisión al seleccionar un termómetro infrarrojo?
Al comparar distintos modelos, conviene prestar atención a los siguientes aspectos:
● Precisión en el rango de temperatura necesario: es más importante que la mejor cifra aislada de la ficha técnica.
● Forma de expresar la precisión: ±°C, porcentaje de la lectura o combinación de ambos.
● Relación D:S: especialmente importante para objetivos pequeños o mediciones a mayor distancia.
● Emisividad ajustable: útil cuando se trabaja con distintos materiales.
● Repetibilidad: relevante para inspecciones periódicas y seguimiento de tendencias.
● Condiciones de funcionamiento: el entorno de uso debe estar dentro de los límites especificados.
● Calibración y verificación: en control de calidad, laboratorio o aplicaciones industriales, puede utilizarse una fuente de referencia adecuada para comprobar periódicamente el rendimiento.
Una cifra de precisión menor suele ser favorable, pero solo puede compararse directamente si el rango, las condiciones de ensayo y el método de especificación son equivalentes.
FAQ
¿Qué significa una precisión de ±2 °C?
Significa que, dentro del rango y de las condiciones especificadas, la indicación puede desviarse aproximadamente ±2 °C respecto a la referencia. No significa que todas las mediciones tengan siempre un error exacto de 2 °C.
Si la resolución es de 0,1 °C, ¿la precisión también es de 0,1 °C?
No. El valor de 0,1 °C suele corresponder a la resolución de la pantalla. La precisión debe consultarse por separado en las especificaciones del instrumento.
¿Qué es más preciso, ±1 % o ±1 °C?
Depende de la temperatura. A 50 °C, el 1 % equivale a 0,5 °C. A 500 °C, el 1 % equivale a 5 °C.
¿Por qué el error real puede superar la precisión nominal?
Entre las causas habituales se encuentran una emisividad incorrecta, un objetivo demasiado pequeño, una distancia excesiva, cambios en la temperatura ambiente, suciedad en la óptica, superficies reflectantes y radiación térmica externa.
¿Puede la calibración mejorar la precisión?
La calibración compara el instrumento con una fuente de temperatura de referencia trazable y determina el error de indicación. Si el equipo permite ajuste o corrección, los resultados pueden utilizarse para compensar la desviación. En un termómetro portátil estándar, la calibración también permite comprobar que continúa cumpliendo sus especificaciones.
¿Puede un termómetro infrarrojo ser tan preciso como uno de contacto?
Ambas tecnologías utilizan principios de medición diferentes y no deben compararse únicamente mediante una sola cifra de precisión. Los termómetros infrarrojos permiten medir rápidamente y sin contacto, incluso objetos en movimiento o a alta temperatura, pero dependen en mayor medida de la emisividad, las condiciones ópticas y el entorno.
Conclusión
La precisión de un termómetro infrarrojo define la desviación admisible entre el valor indicado y una temperatura de referencia bajo condiciones especificadas. Suele expresarse como ±°C, ±% de la lectura o mediante una combinación de ambos.
Es importante distinguir claramente entre precisión, resolución y repetibilidad. Una pantalla con más decimales no significa necesariamente una medición más precisa, y una buena repetibilidad tampoco garantiza que el valor medido esté cerca de la temperatura real.
Como la medición infrarroja se basa en la radiación térmica, factores como la emisividad, la relación D:S, el tamaño del objetivo, la temperatura ambiente, el ángulo de medición y la radiación térmica externa pueden influir en el resultado.
Por tanto, la selección de un termómetro infrarrojo no debe basarse únicamente en una cifra de precisión. También deben considerarse el rango de temperatura, el material del objetivo, su tamaño, la distancia de medición y las condiciones ambientales.
