Introducción

Al utilizar un termómetro infrarrojo, la temperatura indicada puede ser considerablemente superior o inferior a la esperada. También es posible obtener resultados diferentes al medir varias veces el mismo objeto. Estas situaciones pueden hacer pensar que el instrumento está defectuoso.

Sin embargo, un termómetro infrarrojo mide la temperatura superficial sin contacto mediante la detección de la radiación infrarroja emitida por el objetivo. Por este motivo, el resultado puede verse afectado por las características de la superficie, la distancia, la emisividad, las condiciones ambientales y la técnica de medición.

Cuando aparece una lectura anormal, conviene comprobar primero las condiciones de medición antes de concluir que existe un fallo del instrumento.

Puntos clave

● Un termómetro infrarrojo determina la temperatura superficial a partir de la radiación infrarroja y no mediante contacto directo.
● Una emisividad mal configurada es una de las causas más frecuentes de error.
● El objetivo debe ser suficientemente grande para cubrir por completo el área real de medición.
● Los metales brillantes, las superficies pulidas y los materiales muy reflectantes son más difíciles de medir con precisión.
● Los cambios rápidos de temperatura ambiente, el vapor, el polvo, el vidrio y la contaminación de la óptica pueden afectar a la lectura.
● El láser sirve principalmente como ayuda de puntería y no representa toda el área de medición.
● Si el error continúa después de descartar factores de uso y ambientales, puede ser necesario revisar o calibrar el instrumento.

Configuración incorrecta de la emisividad

Los termómetros infrarrojos calculan la temperatura detectando la energía infrarroja emitida por la superficie de un objeto. La capacidad de un material para emitir esta radiación se expresa mediante su emisividad.

Muchos materiales no metálicos, como madera, caucho, plásticos, superficies pintadas, hormigón y numerosos materiales orgánicos, presentan una emisividad relativamente alta. En estos casos, una configuración alta o un valor cercano a 0,95 suele proporcionar resultados estables.

Los metales sin tratar, el aluminio pulido, el acero inoxidable y otras superficies metálicas brillantes pueden presentar una emisividad mucho menor. Si el valor configurado en el termómetro difiere considerablemente de la emisividad real del objetivo, la temperatura calculada puede presentar un error importante.

● En los modelos con emisividad ajustable, configure el valor según el material.
● Si la emisividad es desconocida, consulte datos fiables o compare la lectura con una temperatura de referencia conocida.
● No utilice automáticamente en metales muy reflectantes los mismos ajustes empleados para superficies no metálicas comunes.

Distancia excesiva o objetivo demasiado pequeño

Un termómetro infrarrojo no mide únicamente el pequeño punto indicado por el láser. Detecta la radiación infrarroja media procedente de una determinada superficie.

A medida que aumenta la distancia entre el instrumento y el objetivo, el diámetro del área de medición normalmente también aumenta. Esta relación se expresa mediante la relación D:S, es decir, la relación entre distancia y tamaño del punto de medición.

Por ejemplo, con una relación D:S de 12:1, una distancia aproximada de 1200 mm corresponde teóricamente a un diámetro de medición de unos 100 mm en condiciones ideales.

Si el objetivo es más pequeño que el área de medición, el instrumento también puede recibir radiación de las superficies circundantes. En ese caso, la temperatura mostrada puede no representar correctamente la temperatura real del objetivo.

● Asegúrese de que el objetivo sea claramente mayor que el área de medición.
● Reduzca la distancia cuando mida objetos pequeños.
● No utilice el tamaño del punto láser para estimar el tamaño real del área medida.

Confusión entre el punto láser y el área real de medición

Muchos termómetros infrarrojos incorporan un láser de puntería, lo que puede generar la impresión de que el instrumento mide únicamente donde incide el punto láser.

En realidad, el láser solo sirve como referencia de puntería. La temperatura se mide sobre el área cubierta por el sistema óptico infrarrojo.

Incluso si el láser está correctamente centrado sobre un objetivo pequeño, el fondo puede influir en el resultado si el área de medición infrarroja es mayor que el objetivo.

Por este motivo, el láser debe utilizarse teniendo en cuenta tanto la relación D:S como la distancia real de medición.

Superficie altamente reflectante

Los metales brillantes, las superficies pulidas y los materiales con acabado tipo espejo se encuentran entre los objetivos más difíciles para la medición infrarroja.

Estas superficies suelen presentar baja emisividad y alta reflectividad infrarroja. La energía detectada por el termómetro puede incluir no solo la radiación emitida por el propio objetivo, sino también radiación procedente de fuentes térmicas cercanas y reflejada por la superficie.

Por ejemplo, al medir una superficie metálica brillante cerca de maquinaria caliente, parte de la radiación de la maquinaria puede reflejarse en el metal y llegar al termómetro. Como resultado, la temperatura indicada puede ser superior a la temperatura real de la superficie.

Las superficies de baja emisividad o alta reflectividad deben medirse con especial precaución y utilizando un método adecuado.

Ángulo de medición inadecuado

Siempre que sea posible, el termómetro infrarrojo debe orientarse aproximadamente de forma perpendicular a la superficie del objetivo.

Con ángulos excesivamente oblicuos cambia el área efectiva observada y puede aumentar la influencia de las reflexiones.

Esto resulta especialmente importante al medir objetivos pequeños o superficies metálicas lisas.

● Oriente el termómetro de la forma más directa posible hacia la superficie.
● Evite ángulos muy inclinados al medir áreas pequeñas.
● En mediciones comparativas, mantenga constantes la distancia y el ángulo siempre que sea posible.

Cambios rápidos de temperatura ambiente

El sensor infrarrojo y los componentes electrónicos del termómetro también pueden verse afectados por la temperatura ambiente.

Si el instrumento se traslada directamente de un entorno frío a una sala caliente, o de un ambiente caliente a otro mucho más frío, su temperatura interna puede no haberse estabilizado todavía. Durante ese periodo pueden producirse desviaciones temporales.

Por ejemplo, un termómetro utilizado inmediatamente después de entrar en un taller calefaccionado desde un entorno exterior frío puede mostrar lecturas temporalmente incorrectas.

Conviene permitir que el instrumento se aclimate antes de realizar la medición. Las condiciones ambientales y de funcionamiento específicas deben consultarse en el manual del modelo correspondiente.

Lente o ventana infrarroja contaminada

La lente óptica o la ventana infrarroja situada en la parte frontal del instrumento permite que la radiación térmica llegue al sensor.

El polvo, el aceite, la condensación u otros contaminantes pueden reducir o modificar la cantidad de radiación que alcanza el sensor y provocar mediciones incorrectas.

Este problema es especialmente habitual en entornos industriales.

● Compruebe periódicamente el estado de la zona óptica frontal.
● Limpie la óptica siguiendo las instrucciones del fabricante.
● No utilice métodos de limpieza que puedan rayar o deteriorar químicamente la lente.
● Evite tocar directamente la superficie óptica o el sensor infrarrojo.

Medición a través de vidrio o materiales transparentes

Los termómetros infrarrojos convencionales normalmente no son adecuados para medir la temperatura real de un objeto a través de vidrio común.

Estos instrumentos trabajan en longitudes de onda diferentes de la luz visible. Un material que parece transparente al ojo humano puede no ser transparente a la radiación infrarroja utilizada por el termómetro.

Cuando el instrumento apunta a un objeto situado detrás de un cristal, normalmente detecta principalmente la temperatura superficial del propio cristal.

El mismo problema puede producirse con determinados plásticos transparentes, ventanas protectoras y otros materiales. La transparencia visible no implica necesariamente transparencia infrarroja.

Vapor, humo o polvo en la trayectoria de medición

Para realizar una medición fiable, la radiación infrarroja debe desplazarse desde la superficie del objetivo hasta el sensor.

Si existe una cantidad importante de vapor, humo, polvo u otras partículas entre el termómetro y el objetivo, la señal puede ser absorbida, dispersada o alterada, lo que puede provocar lecturas inestables o incorrectas.

Esto puede ocurrir al medir líquidos calientes, equipos próximos a líneas de vapor o maquinaria situada en zonas de producción con mucho polvo.

Siempre que sea posible, la trayectoria óptica entre el instrumento y el objetivo debe mantenerse despejada.

El termómetro mide la temperatura superficial

Un termómetro infrarrojo mide la temperatura superficial de un objeto.

Si se necesita determinar la temperatura interna de un material, un termómetro infrarrojo convencional normalmente no es suficiente.

En alimentos calientes, recipientes con líquidos, tuberías o equipos mecánicos, la temperatura de la superficie puede ser significativamente diferente de la temperatura interna. Una lectura infrarroja correcta de la superficie no representa necesariamente la temperatura del interior.

Antes de considerar que el termómetro está midiendo de forma incorrecta, es necesario confirmar que los valores comparados corresponden al mismo punto y al mismo tipo de temperatura.

Comparación con un termómetro de contacto en condiciones diferentes

A veces se utiliza un termopar, una sonda u otro termómetro de contacto para verificar un termómetro infrarrojo. Sin embargo, una diferencia entre las lecturas no demuestra automáticamente que el termómetro infrarrojo sea inexacto.

Una sonda de contacto puede medir una temperatura interna o una temperatura localizada después de estabilizar el contacto térmico, mientras que el termómetro infrarrojo mide la radiación media procedente de una determinada superficie.

Para realizar una comparación válida:

● Mida en el mismo punto.
● Realice las mediciones con la menor diferencia de tiempo posible.
● Espere a que la temperatura del objetivo se estabilice.
● Configure correctamente la emisividad del termómetro infrarrojo.
● Asegúrese de que todo el área de medición quede dentro del objetivo.
● Utilice un método de referencia adecuado para la superficie.

Cómo comprobar una lectura incorrecta

Cuando la temperatura mostrada parece claramente anormal, conviene realizar una comprobación sistemática:

● Confirme que el objetivo es adecuado para la medición infrarroja.
● Compruebe que la emisividad configurada corresponde al material.
● Reduzca la distancia y asegúrese de que el objetivo sea mayor que el área de medición.
● Oriente el instrumento de la forma más perpendicular posible a la superficie.
● Compruebe si el objetivo es brillante o muy reflectante.
● Asegúrese de que no haya vidrio, vapor denso, humo o una cantidad importante de polvo entre el instrumento y el objetivo.
● Revise si la lente presenta polvo, aceite o condensación.
● Después de un cambio importante de temperatura ambiente, permita que el instrumento se aclimate.
● Repita la medición sobre una superficie estable y con propiedades conocidas.

Si después de estas comprobaciones continúa existiendo una desviación significativa en condiciones normales, puede ser necesario revisar o calibrar el instrumento.

Cuándo puede existir un problema del propio instrumento

No todas las lecturas incorrectas se deben al método de medición. Conviene realizar una revisión adicional cuando:

● Las lecturas fluctúan de forma anormal al medir repetidamente un objetivo estable en condiciones sin cambios.
● Existe una desviación importante, constante y reproducible respecto a un instrumento de referencia fiable.
● El error continúa después de corregir la emisividad, ajustar la distancia y limpiar la óptica.
● El problema aparece después de una caída, un impacto fuerte, una exposición excesiva al calor u otra condición anormal.
● La pantalla muestra códigos de error, avisos inusuales o fallos relacionados con el sensor.

En estos casos, deben seguirse las instrucciones del manual y, cuando sea necesario, realizar una calibración o reparación mediante personal cualificado. No se recomienda modificar los parámetros internos de calibración sin los equipos y procedimientos adecuados.

FAQ

¿Por qué mi termómetro infrarrojo siempre indica una temperatura demasiado baja?
Las causas habituales incluyen una emisividad incorrecta, un objetivo más pequeño que el área de medición, una distancia excesiva, superficies muy reflectantes o contaminación de la óptica. Es necesario comprobar sistemáticamente el material y las condiciones de medición.

¿Por qué varias mediciones en el mismo punto dan temperaturas diferentes?
Los cambios de distancia, ángulo o área medida pueden modificar la radiación detectada. También pueden influir las variaciones de temperatura del objetivo, las reflexiones, el vapor y los cambios ambientales.

¿Por qué la lectura sigue siendo incorrecta aunque el láser apunte correctamente?
El láser es únicamente una ayuda de puntería y no representa toda el área realmente medida. Si el objetivo es menor que el área infrarroja de medición, las superficies del entorno pueden afectar al resultado.

¿Puede un termómetro infrarrojo medir a través de vidrio?
Un termómetro infrarrojo convencional normalmente no puede medir con precisión la temperatura de un objeto situado detrás de vidrio común. Generalmente detectará principalmente la temperatura superficial del vidrio.

¿Puede medir metales brillantes?
Puede generar una lectura, pero los metales brillantes suelen presentar baja emisividad y alta reflectividad, lo que puede producir errores significativos. Es necesario utilizar una configuración y una técnica de medición adecuadas.

¿Una lectura incorrecta significa que el instrumento debe calibrarse inmediatamente?
No necesariamente. Primero deben comprobarse la emisividad, la distancia, el tamaño del objetivo, las propiedades de la superficie, la temperatura ambiente y el estado de la óptica. La calibración o inspección debe considerarse cuando persiste una desviación significativa y reproducible después de descartar estos factores.

Conclusión

Una temperatura inesperada en un termómetro infrarrojo no significa necesariamente que el instrumento esté averiado. En muchos casos, las desviaciones están relacionadas con la emisividad, la distancia de medición, el tamaño del objetivo, las reflexiones, los cambios ambientales o la técnica de medición.

Para obtener resultados fiables, primero debe comprobarse que el objetivo sea adecuado para medición infrarroja, utilizar la emisividad correcta, garantizar que el objetivo sea mayor que el área de medición y mantener una distancia y un ángulo consistentes.

Las mediciones a través de vidrio, sobre metales altamente reflectantes, en ambientes con vapor o cuando se intenta determinar la temperatura interna requieren comprender las limitaciones de la tecnología infrarroja. Si después de descartar todos los factores de uso y ambientales continúa existiendo un error importante, debe considerarse la calibración, inspección o mantenimiento del instrumento.