Introducción
Un termómetro infrarrojo determina la temperatura detectando la radiación infrarroja emitida por la superficie de un objeto. Por ello, puede utilizarse para medir sin contacto la temperatura superficial de una gran variedad de materiales.
Sin embargo, obtener una lectura no significa necesariamente que dicha lectura sea precisa.
Los materiales presentan diferentes niveles de emisividad, reflectividad, rugosidad, acabado y oxidación. Estas características influyen directamente en la medición infrarroja. Los metales brillantes, las superficies reflectantes y determinados materiales transparentes requieren una atención especial.
Por este motivo, además del rango de temperatura del instrumento, es necesario considerar las propiedades de la superficie que se va a medir.
Puntos clave
● Los termómetros infrarrojos miden principalmente la temperatura superficial, no la temperatura interna.
● Los plásticos, el caucho, la madera, el papel y las superficies pintadas suelen presentar una emisividad elevada y son relativamente fáciles de medir.
● Los metales pulidos o brillantes suelen tener baja emisividad y reflejan con mayor facilidad la radiación infrarroja del entorno.
● En el caso del vidrio, normalmente se mide la temperatura de la propia superficie y no la de un objeto situado detrás.
● El agua, el aceite y otros líquidos pueden medirse, pero la lectura corresponde principalmente a la superficie.
● Para materiales con emisividades diferentes es recomendable utilizar un termómetro infrarrojo con emisividad ajustable.
● La distancia, la relación D:S, la temperatura ambiente y el estado de la superficie también afectan a la precisión.
¿Por qué se pueden medir materiales diferentes?
Todos los objetos por encima del cero absoluto emiten radiación electromagnética, incluida radiación infrarroja.
El sensor del termómetro detecta esta energía y la convierte en un valor de temperatura teniendo en cuenta las características ópticas del instrumento y el ajuste de emisividad.
Por tanto, el equipo no mide directamente la temperatura interna del material, sino la radiación infrarroja emitida por su superficie.
La capacidad de una superficie para emitir radiación infrarroja se expresa mediante su emisividad. Las superficies con una emisividad elevada suelen ser más fáciles de medir. Las superficies de baja emisividad reflejan una mayor cantidad de radiación procedente del entorno.
¿Se pueden medir los plásticos?
La mayoría de los plásticos habituales pueden medirse correctamente con un termómetro infrarrojo.
● ABS, PVC, PE, PP y poliamida suelen presentar una emisividad relativamente alta.
● Las superficies mates y rugosas proporcionan normalmente lecturas más estables que las superficies muy brillantes.
● Los plásticos transparentes, las películas finas y los recubrimientos especiales requieren precaución debido a posibles efectos de transmisión y reflexión.
Entre las aplicaciones habituales se encuentran el moldeo por inyección, la extrusión, la soldadura de plásticos y el termoformado.
¿Se puede medir el caucho?
El caucho suele ser un material adecuado para la medición infrarroja.
El caucho natural, los elastómeros sintéticos, los neumáticos, las cintas transportadoras y las juntas suelen tener una emisividad relativamente alta.
En mantenimiento industrial, un termómetro infrarrojo puede utilizarse para detectar sobrecalentamiento en correas, neumáticos y otros componentes.
Si la superficie está cubierta de aceite, agua o suciedad, la temperatura medida puede corresponder principalmente a esa capa superficial.
¿Se pueden medir la madera, el papel y los textiles?
La madera, el papel, el cartón, los tejidos y muchos materiales textiles presentan normalmente una emisividad elevada.
● Procesamiento de madera: control después del secado, prensado o mecanizado.
● Industria del papel y cartón: comprobación rápida durante la producción.
● Industria textil: control tras procesos de calentamiento o tratamiento térmico.
En superficies húmedas, la lectura puede estar más influida por la capa de humedad que por el propio material.
¿Se pueden medir los metales?
Sí, aunque los metales se encuentran entre los materiales más exigentes para la termometría infrarroja.
La emisividad puede variar considerablemente en función de la oxidación, rugosidad, recubrimiento y acabado.
● Metales oxidados: normalmente más fáciles de medir que los metales brillantes.
● Metales pintados o recubiertos: suelen ofrecer mediciones estables cuando el recubrimiento es uniforme.
● Superficies metálicas rugosas: suelen presentar una emisividad efectiva mayor.
● Metales pulidos: reflejan con facilidad la radiación infrarroja procedente del entorno.
Para aluminio, cobre o acero inoxidable pulidos se recomienda utilizar un instrumento con emisividad ajustable. Cuando el procedimiento lo permita, una superficie de referencia de alta emisividad también puede mejorar la fiabilidad.
¿Se puede medir el vidrio?
Sí, pero es necesario interpretar correctamente el resultado.
Un termómetro infrarrojo portátil convencional suele medir la temperatura superficial del vidrio, no la temperatura de un objeto situado detrás.
Aunque el vidrio es transparente a la luz visible, no necesariamente lo es en las longitudes de onda infrarrojas utilizadas por el instrumento.
Por ello, al apuntar a una ventana, la lectura suele corresponder principalmente a la superficie del vidrio.
Las reflexiones del entorno también pueden influir en el resultado.
¿Se pueden medir el agua, el aceite y otros líquidos?
La mayoría de los líquidos pueden medirse, aunque el resultado representa principalmente la temperatura superficial.
Ejemplos habituales:
● Agua en depósitos o recipientes;
● Aceites lubricantes e hidráulicos;
● Aceites alimentarios;
● Pinturas y determinados líquidos de proceso;
● Ingredientes líquidos en la industria alimentaria.
En un líquido en reposo, la temperatura superficial puede ser diferente de la temperatura interna.
La espuma, el vapor y las películas superficiales también pueden afectar a la medición.
Cuando sea necesario conocer la temperatura interna, conviene utilizar adicionalmente un termopar, una RTD u otro sensor de contacto.
¿Se pueden medir los alimentos?
Los termómetros infrarrojos son adecuados para realizar comprobaciones rápidas de la temperatura superficial de los alimentos.
Aplicaciones habituales:
● Productos refrigerados;
● Productos congelados;
● Productos de panadería;
● Superficies de cocción y calentamiento;
● Líneas de procesado de alimentos.
Sin embargo, el instrumento no puede determinar directamente la temperatura en el centro del alimento.
Cuando la temperatura interna sea importante para el control del proceso o la seguridad alimentaria, debe utilizarse además una sonda de penetración adecuada.
¿Se pueden medir la cerámica, la piedra y el hormigón?
La cerámica, el ladrillo, el hormigón y la piedra suelen presentar una emisividad relativamente alta y pueden medirse de forma estable.
Aplicaciones habituales:
● Comprobación de la temperatura de paredes;
● Medición de suelos y superficies de hormigón;
● Control de materiales cerámicos o refractarios;
● Inspección del calentamiento alrededor de equipos térmicos.
Cuando se necesita visualizar la distribución térmica de una superficie amplia, una cámara termográfica suele ser más adecuada.
¿Se pueden medir superficies pintadas o recubiertas?
La mayoría de las superficies pintadas son adecuadas para la medición infrarroja.
Una pintura puede incluso facilitar la medición de un metal originalmente de baja emisividad, ya que el instrumento detecta principalmente la radiación emitida por el recubrimiento.
No obstante, la lectura corresponde a la temperatura superficial del recubrimiento. Si el recubrimiento es grueso o existe un gradiente térmico importante, dicha temperatura puede diferir de la del material base.
¿Qué materiales requieren especial atención?
La cuestión no es únicamente si un material puede medirse, sino bajo qué condiciones debe hacerse.
● Metales con acabado espejo: reflejan intensamente la radiación infrarroja del entorno.
● Aluminio, cobre y acero inoxidable pulidos: suelen presentar baja emisividad.
● Materiales transparentes: la transparencia a la luz visible no implica transparencia al infrarrojo.
● Películas muy finas: pueden verse afectadas por transmisión, reflexión y temperatura del fondo.
● Superficies húmedas, aceitosas o sucias: el instrumento puede medir la capa superficial en lugar del sustrato.
● Materiales en movimiento rápido: deben considerarse el tiempo de respuesta, la distancia y el tamaño de la zona medida.
● Superficies con temperatura no uniforme: el valor representa la energía recibida de toda el área de medición.
Por tanto, deben evaluarse conjuntamente el material, el estado de la superficie y el entorno.
¿Por qué es importante la emisividad?
La emisividad es uno de los parámetros fundamentales de la termometría infrarroja.
Un cuerpo negro ideal tiene una emisividad de 1,00. Los materiales reales presentan valores inferiores.
Muchos materiales no metálicos tienen una emisividad relativamente alta y pueden medirse con facilidad.
En metales brillantes de baja emisividad, un ajuste incorrecto puede provocar errores importantes.
Para trabajar con diferentes materiales y acabados es recomendable utilizar un termómetro infrarrojo con emisividad ajustable.
¿Qué otros factores afectan a la medición?
El tipo de material es solo uno de los factores que determinan la calidad de la medición.
● Distancia de medición: cuanto mayor sea la distancia, mayor será el área medida.
● Relación D:S: el objetivo debe ser mayor que el tamaño del punto de medición.
● Ángulo de medición: siempre que sea posible, medir perpendicularmente a la superficie.
● Temperatura ambiente: el instrumento debe estabilizarse después de cambios importantes de temperatura.
● Vapor, humo y polvo: pueden absorber o interferir con la radiación infrarroja.
● Estado de la superficie: oxidación, pintura, aceite y humedad modifican las propiedades radiativas.
● Óptica: la contaminación de la lente puede reducir la fiabilidad de la medición.
Por ello, incluso el mismo material puede producir resultados diferentes cuando cambian las condiciones superficiales o ambientales.
FAQ
¿Puede un termómetro infrarrojo medir cualquier material?
La temperatura superficial de la mayoría de los materiales puede medirse, pero la precisión depende de la emisividad y del estado de la superficie.
¿Son precisos los termómetros infrarrojos sobre metal?
Sí, siempre que se tengan en cuenta la emisividad y el acabado. Los metales oxidados, rugosos o pintados suelen ser más fáciles de medir que los metales pulidos.
¿Se puede medir a través del vidrio?
Normalmente no con un termómetro infrarrojo portátil convencional. La lectura suele corresponder a la superficie del vidrio.
¿Se puede medir la temperatura del agua?
Sí, pero se mide la temperatura superficial, que puede ser diferente de la temperatura interna.
¿Influye el color en la medición infrarroja?
El color visible no determina directamente la emisividad. El material, el acabado, la oxidación y el recubrimiento suelen ser factores más importantes.
¿Por qué el mismo metal puede ofrecer lecturas diferentes?
El pulido, la oxidación, la rugosidad, la pintura y la contaminación modifican la emisividad de la superficie.
Conclusión
Los termómetros infrarrojos pueden medir la temperatura superficial de plásticos, caucho, madera, papel, textiles, metales, vidrio, líquidos, alimentos, cerámica, piedra, hormigón y numerosas superficies recubiertas.
El factor determinante no es únicamente el tipo de material, sino principalmente su emisividad y estado superficial.
Los materiales no metálicos de alta emisividad suelen ser fáciles de medir. Los metales brillantes, las superficies reflectantes, los materiales transparentes y las películas finas requieren una evaluación más cuidadosa de la emisividad, las reflexiones y las condiciones de medición.
Ajustar correctamente la emisividad, mantener una distancia adecuada, asegurar que el objetivo cubra completamente el punto de medición y comprender que la termometría infrarroja mide la superficie son requisitos fundamentales para obtener resultados fiables.
