Introducción

Un termómetro infrarrojo determina la temperatura superficial detectando la radiación infrarroja emitida por un objeto. Al no requerir contacto físico, se utiliza ampliamente en mantenimiento industrial, inspecciones eléctricas, sistemas HVAC, diagnóstico de maquinaria y otras aplicaciones de control de temperatura.

Aunque su funcionamiento parece sencillo —apuntar al objetivo y accionar el disparador—, obtener una lectura no significa necesariamente que el valor sea correcto.

En muchos casos, las desviaciones no se deben a una avería del instrumento, sino a una distancia de medición inadecuada, una emisividad incorrecta, las características de la superficie o unas condiciones ambientales poco favorables.

Puntos clave

● Un termómetro infrarrojo mide la temperatura superficial, no la temperatura interna.
● Una distancia excesiva puede hacer que el área de medición sea mayor que el objeto.
● Una emisividad incorrecta es una de las principales causas de error.
● Los metales brillantes, las superficies pulidas y otros materiales de baja emisividad pueden ser difíciles de medir directamente.
● Los termómetros infrarrojos convencionales normalmente no permiten medir correctamente un objeto situado detrás de vidrio común o plástico transparente.
● Los cambios rápidos de temperatura ambiente, el vapor, el polvo y las fuentes de calor cercanas pueden afectar al resultado.
● El láser sirve principalmente como ayuda de puntería y no representa toda el área de medición.

Error: medir desde una distancia excesiva

Los termómetros infrarrojos disponen de una determinada relación entre la distancia y el diámetro del punto de medición, conocida como relación D:S.

Por ejemplo, con una relación D:S de 12:1, una distancia aproximada de 1.200 mm corresponde teóricamente a un diámetro de medición de unos 100 mm. A medida que aumenta la distancia, también aumenta el área medida.

Si el punto de medición supera las dimensiones del objetivo, el instrumento puede captar radiación infrarroja tanto del objeto como de las superficies que lo rodean. En consecuencia, la temperatura indicada puede desviarse de la temperatura superficial real del objetivo.

Siempre que sea posible, conviene reducir la distancia y asegurarse de que el objetivo sea claramente mayor que el área de medición.

Error: confundir el punto láser con el área de medición

Muchos termómetros infrarrojos incorporan un láser de puntería, lo que puede hacer pensar que el punto iluminado corresponde exactamente al área medida.

En realidad, el láser se utiliza principalmente para orientar el instrumento. El detector infrarrojo mide una zona más amplia, cuyo tamaño aumenta con la distancia.

● El láser facilita la puntería.
● El área real de medición suele ser mayor que el punto láser.
● Cuanto mayor es la distancia, mayor suele ser el diámetro del punto de medición.

Por lo tanto, que el punto láser esté situado sobre el objetivo no garantiza que únicamente se esté midiendo esa zona.

Error: utilizar una emisividad incorrecta

Los diferentes materiales no emiten radiación infrarroja con la misma eficiencia. Esta propiedad se define mediante la emisividad, representada por ε.

Muchos termómetros infrarrojos vienen configurados de fábrica con una emisividad de 0,95. Este valor es adecuado para numerosas superficies no metálicas y de alta emisividad, como determinados recubrimientos, caucho, madera, plásticos y materiales oxidados.

Sin embargo, los metales pulidos, el aluminio, el acero inoxidable y otros materiales de baja emisividad pueden generar errores importantes si se utilizan con el ajuste predeterminado.

En los instrumentos con emisividad ajustable, el valor debe configurarse según el material y el estado de su superficie.

Error: medir directamente superficies metálicas brillantes

Los metales brillantes son uno de los objetivos más difíciles para la medición infrarroja.

Las superficies metálicas pulidas suelen presentar una baja emisividad y una elevada reflectividad infrarroja. El termómetro puede captar no solo la radiación emitida por el metal, sino también radiación reflejada procedente de personas, luminarias, equipos de calefacción u otras fuentes térmicas cercanas.

Por este motivo, una misma superficie puede mostrar temperaturas distintas al cambiar el ángulo de medición, aunque su temperatura real apenas haya variado.

En superficies de baja emisividad deben tenerse en cuenta el acabado superficial, la emisividad y el método de medición utilizado.

Error: medir un objetivo demasiado pequeño

Cuando el objetivo es pequeño y el termómetro se encuentra demasiado lejos, el área de medición puede superar el tamaño del objeto.

Esto es especialmente relevante al medir tuberías estrechas, terminales eléctricos, componentes electrónicos o piezas mecánicas pequeñas. El instrumento puede captar simultáneamente la radiación del objetivo y la de su entorno.

En ese caso, el valor mostrado puede representar una combinación de temperaturas y no la temperatura real del objeto pequeño.

Para este tipo de mediciones, es importante tener en cuenta la relación D:S y reducir la distancia siempre que sea posible.

Error: medir a través de vidrio o materiales transparentes

Algunos usuarios intentan medir objetos situados detrás de una ventana, una cubierta transparente o una protección de plástico.

Sin embargo, un material que es transparente a la luz visible no tiene por qué ser transparente a las longitudes de onda infrarrojas utilizadas por el instrumento.

El vidrio común normalmente absorbe o refleja una parte importante de esta radiación. Por ello, el termómetro suele medir principalmente la temperatura de la superficie del vidrio y no la del objeto situado detrás.

Para obtener resultados fiables, conviene eliminar el obstáculo siempre que sea posible y apuntar directamente a la superficie que se desea medir.

Error: interpretar la temperatura superficial como temperatura interna

Un termómetro infrarrojo detecta la radiación emitida por la superficie del objeto y, por tanto, mide su temperatura superficial.

En alimentos, recipientes, carcasas de motores, tuberías, paredes o equipos mecánicos, la lectura no debe interpretarse automáticamente como la temperatura interna.

● Medir el exterior de un recipiente proporciona la temperatura de su superficie.
● Medir la carcasa de un motor no proporciona directamente la temperatura de los devanados.
● Medir la superficie de un alimento no sustituye una medición de temperatura en el interior.

Cuando se requiere conocer la temperatura interna, normalmente deben utilizarse sondas, termopares u otros sensores de contacto.

Error: medir líquidos en movimiento o superficies inestables

Un termómetro infrarrojo puede medir la temperatura superficial de un líquido, pero el resultado corresponde únicamente a la zona visible por el instrumento.

Cuando el líquido fluye rápidamente, se agita, hierve o produce mucho vapor, la temperatura de la superficie puede cambiar continuamente y la lectura puede fluctuar.

El vapor, la niebla o la condensación situados entre el sensor y el objetivo también pueden afectar a la transmisión de la radiación infrarroja.

Para obtener una medición más estable, es recomendable seleccionar una zona de superficie relativamente tranquila y despejada. La temperatura superficial no debe interpretarse como la temperatura media de todo el volumen del líquido.

Error: medir inmediatamente después de un cambio importante de temperatura ambiente

El propio termómetro infrarrojo puede verse afectado por cambios significativos de temperatura ambiental.

Por ejemplo, si el instrumento pasa de un almacén frío a un taller caliente, o de un entorno exterior muy cálido a una sala climatizada, su temperatura interna puede tardar cierto tiempo en estabilizarse.

Las mediciones realizadas inmediatamente después del cambio pueden presentar desviaciones temporales.

Tras un cambio ambiental importante, debe permitirse que el instrumento se aclimate de acuerdo con las instrucciones del fabricante antes de realizar mediciones de precisión.

Error: medir a través de vapor, polvo o humo

La medición infrarroja depende de que la radiación emitida por el objetivo llegue correctamente al detector.

Si existe una cantidad considerable de vapor, humo, polvo u otras partículas entre el instrumento y la superficie, parte de la radiación puede ser absorbida, dispersada o bloqueada.

En aplicaciones industriales conviene mantener, siempre que sea posible, una línea de visión clara entre el termómetro y el objetivo.

En ambientes con mucho vapor, gases de escape o polvo, debe evaluarse si la medición infrarroja es adecuada para las condiciones reales de trabajo.

Error: utilizar un ángulo de medición excesivo

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

Con ángulos muy oblicuos cambia la zona efectiva de medición. Además, las superficies reflectantes pueden dirigir hacia el sensor radiación procedente de fuentes térmicas cercanas.

Este efecto es especialmente importante en superficies lisas de metal, vidrio o cerámica.

Para mejorar la repetibilidad, conviene mantener una posición estable y evitar ángulos excesivamente inclinados.

Error: continuar midiendo con la óptica contaminada

El sistema óptico situado en la parte frontal del termómetro recibe la radiación infrarroja procedente del objetivo.

El polvo, el aceite, la humedad, la condensación u otros contaminantes sobre la ventana óptica pueden reducir la transmisión infrarroja y afectar al rendimiento de la medición.

La ventana del sensor debe mantenerse limpia y limpiarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante.

No deben utilizarse materiales duros o abrasivos que puedan rayar o dañar la superficie óptica.

Error: ignorar fuentes de calor y reflexiones cercanas

Al medir cerca de hornos, resistencias calefactoras, luminarias potentes, calentadores u otros equipos calientes, la radiación térmica del entorno puede influir en el resultado.

Las superficies metálicas brillantes son especialmente sensibles porque pueden reflejar la radiación infrarroja procedente de otros objetos.

Si aparece una lectura anómala, puede ser útil:

● Cambiar la posición o el ángulo de medición.
● Reducir la distancia.
● Evitar la reflexión directa de fuentes de calor cercanas.
● Comprobar el ajuste de emisividad.
● Repetir la medición en el mismo punto.

Si la temperatura indicada cambia notablemente al modificar el ángulo, conviene revisar especialmente la emisividad y las reflexiones superficiales.

Error: evaluar el estado de un equipo con una sola lectura

En las inspecciones industriales, una única lectura de temperatura suele ser insuficiente para valorar correctamente el estado de un equipo.

La medición infrarroja resulta especialmente útil cuando se combina con mediciones repetidas y análisis de tendencias. En cuadros eléctricos, motores, rodamientos, tuberías o sistemas HVAC, la evolución de la temperatura bajo condiciones similares de carga y ambiente suele ser más significativa que una lectura aislada.

Para facilitar las comparaciones, conviene mantener:

● El mismo punto de medición.
● Una distancia similar.
● Un ángulo similar.
● El mismo ajuste de emisividad.
● Condiciones de carga comparables.

Unas condiciones de medición consistentes mejoran considerablemente la utilidad de los datos para el análisis de tendencias.

FAQ

¿Por qué un termómetro infrarrojo puede mostrar una temperatura incorrecta?

Entre las causas más frecuentes se encuentran una emisividad mal configurada, una distancia excesiva, un objetivo demasiado pequeño, una superficie reflectante, cambios importantes de temperatura ambiente y la presencia de vapor o polvo. Conviene revisar sistemáticamente el material, la relación D:S y las condiciones de medición.

¿Es siempre mejor medir lo más cerca posible?

Dentro del rango de funcionamiento especificado por el fabricante, una distancia menor suele reducir el tamaño del punto de medición y resulta especialmente útil para objetos pequeños. No obstante, deben respetarse las especificaciones ópticas del instrumento.

Si el láser apunta al objetivo, ¿la medición es necesariamente correcta?

No. El láser solo sirve como ayuda de puntería. El área infrarroja realmente medida suele ser mayor. También deben considerarse la distancia, el tamaño del objetivo, la emisividad y el estado superficial.

¿Se puede medir acero inoxidable con un termómetro infrarrojo?

Sí, pero el acero inoxidable brillante presenta una baja emisividad y una elevada reflectividad. La medición directa puede generar errores importantes, por lo que deben considerarse la emisividad y la radiación reflejada.

¿Se puede medir a través de vidrio?

Los termómetros infrarrojos convencionales generalmente no permiten medir correctamente un objeto situado detrás de vidrio común. La lectura suele corresponder principalmente a la temperatura superficial del propio vidrio.

¿Puede un termómetro infrarrojo medir la temperatura interna?

No directamente. Estos instrumentos miden la temperatura superficial. Para temperaturas internas suele ser necesario utilizar una sonda, un termopar u otro sensor de contacto.

Conclusión

Los termómetros infrarrojos son fáciles de utilizar, pero una medición fiable requiere algo más que apuntar al objetivo y accionar el disparador. La emisividad, la relación D:S, el tamaño del objetivo, el estado de la superficie, el ángulo de medición y las condiciones ambientales influyen directamente en el resultado.

Entre los errores más habituales se encuentran medir desde una distancia excesiva, utilizar una emisividad inadecuada, medir directamente superficies muy reflectantes, medir a través de vidrio, confundir la temperatura superficial con la interna e ignorar los cambios ambientales.

Comprender correctamente el principio de medición y mantener condiciones estables y repetibles permite mejorar de forma significativa la fiabilidad de los datos en mantenimiento industrial, inspección eléctrica, diagnóstico HVAC y supervisión del estado de los equipos.