¿Qué es la medición de temperatura por infrarrojos?

Después del tiempo, la temperatura es la propiedad física que se mide con más frecuencia. Los dispositivos de medición de temperatura por infrarrojos definen la temperatura según la ley de radiación de Planck y Boltzmann a través de la radiación infrarroja liberada por el objeto medido. Pero, ¿cómo funciona la medición de temperatura sin contacto?

Cada cuerpo con una temperatura superior al cero absoluto de 0 K (-273,15°C) emite una radiación electromagnética desde su superficie, que es proporcional a su temperatura intrínseca. Una parte de esta radiación es infrarroja y se utiliza para medir la temperatura. La radiación del cuerpo penetra en la atmósfera y puede enfocarse en un elemento detector con ayuda de una lente. El elemento detector genera una señal eléctrica proporcional a la radiación. Esta señal se amplifica y, mediante un tratamiento digital sucesivo de la señal digital, se transforma en una señal de salida proporcional a la temperatura del objeto. El valor medido puede mostrarse en una pantalla o emitirse como señal.

La emisividad ε (Epsilon) tiene una importancia central, si la temperatura se mide a través de la radiación. La emisividad define la relación del valor de radiación en real y del cuerpo negro. Este es el máximo 1 para un cuerpo negro. Pero sólo unos pocos cuerpos cumplen el ideal del cuerpo negro. Para la calibración de los sensores se utilizan generalmente caras de contacto de radiadores, que consiste en la longitud de onda favorecida de 0,99.

Muchos cuerpos tienen una emisividad constante respecto a la longitud de onda, pero emiten mucha menos radiación que los cuerpos negros. Se denominan cuerpos grises. Los cuerpos cuya emisividad depende de la temperatura y de la longitud de onda, como los metales, se denominan radiadores selectivos. La parte de radiación que falta se compensa en ambos casos mediante la definición de la emisividad. Al utilizar un radiador selectivo, hay que tener en cuenta la longitud de onda medida (onda corta para el metal).

El sensor de infrarrojos recibe la radiación emitida por la superficie del objeto, pero también la radiación reflejada del entorno y, tal vez, la radiación infrarroja penetrada del objeto de medición.

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