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Selección de pirómetros y termómetros infrarrojos sin contacto

En muchos entornos de fabricación, la capacidad para medir la temperatura de la superficie sin contacto con el producto es crítica para asegurar la calidad y el rendimiento. Tan variadas son estas exigentes aplicaciones como lo que son los productos y tecnologías disponibles. La medición y control de la temperatura es una parte rutinaria, pero vital de prácticamente todos los tipos de automatización de procesos de fabricación. Las secuencias de temperatura / tiempo requeridas para producir los resultados deseados en un proceso dado son generalmente el resultado de una amplia experiencia en la producción de ese producto en base a datos proporcionados por un laboratorio específico o datos de la planta piloto sobre la temperatura adecuada para el proceso. También las consecuencias del control inadecuado de temperatura en el rendimiento del producto, la calidad del mismo, el uso de energía de la planta, los costos de mantenimiento de la planta o de la vida útil del equipo son conocidas. Estos factores permiten que uno o pueda cuantificar o calcular el compromiso entre el coste de la medición de la temperatura adecuada y el costo de la calidad del producto perdido o pobre, el mayor consumo de energía o el mantenimiento prematura del equipo (horno) o su reducción de vida de servicio. 

Consulte esta comparación práctica de tecnologías y la forma en que se aplican antes de comprar. Esto le podría ahorrar tiempo, molestias y dinero.

¿Qué tipo instrumento de medición de temperatura sin contacto se debe utilizar? Principalmente cuatro factores, la aplicación, la precisión del instrumento, la fiabilidad y el presupuesto, impulsan esta elección.

Fig. 1. Espectro electromagnético

Básicamente, dos grupos de instrumentos de medición de temperatura sin contacto están disponibles. Las primera, los pirómetros ópticos (también conocidos como pirómetros de brillo) miden temperatura en el espectro de luz visible de 0,4 a 0,7 micras; específicamente, 0.655 micras. Los segundos, los termómetros infrarrojos, miden la temperatura en el espectro de luz infrarroja de 0,7 a 80 micras (figura 1). Los dos grupos utilizan diferentes tecnologías para medir la temperatura.

En el grupo tradicional del pirómetro óptico, dos tipos de tecnologías están disponibles: photoscreenic de tipo cuña y los pirómetros de desaparición de filamento. En el grupo de termómetro de infrarrojos, de nuevo dos tecnologías están disponibles: de longitud de onda única (también llamado de un solo color) o de longitud de onda múltiple (o multicolor). Los termómetros infrarrojos también pueden incorporar tecnologías adicionales, como la fibra óptica y el láser de pulso. Para determinar qué tecnología es la más adecuada para un uso específico, usted debe entender alguna teoría básica de la medida de la temperatura.

Cómo se relacionan la temperatura y la emisividad.

Todos los objetivos por encima de los  -273°C (0 ° K) emiten energía radiante. Los instrumentos sin contacto miden esta energía comparándolo con un objetivo ideal o cuerpo negro, que se define como un emisor de 100% de la energía. Desafortunadamente, todos los otros objetivos no emiten energía (Qt) en comparación con un cuerpo negro (Qb). La relación entre la energía real emitida desde un objetivo y la de un cuerpo negro emisor se conoce como emisividad.

¿Cómo se usa esto en su aplicación? La energía (Q) aplicada a un objetivo es absorbida (A), reflejada (R) o transmitida (T). Por lo tanto,

A + R + T = 100% de la energía

Veamos un ejemplo. Supongamos que el 90% de la energía es absorbida, 10% de la energía se refleja, y 0% de la energía se transmite. Esto se expresa como la siguiente ecuación.

0,90 + 0,10 + 0,00 = 100% de la energía

Los pirómetros ópticos y los termómetros infrarrojos sólo pueden detectar radiación de los objetos opacos, y como resultado, la energía transmitida se elimina de la ecuación. (Tenga en cuenta que los objetivos tales como el vidrio o silicio pueden ser transparentes o translúcidos a una longitud de onda pero sin embargo opacos a otra, por lo que la longitud de onda de funcionamiento se convierte en un factor en la selección del instrumento.) Esto simplifica la ecuación anterior a:

A + R = 100%, o 0,90 + 0,10 = 100%

Además, la cantidad de energía que está siendo emitida desde un objetivo es igual a la cantidad de energía que está siendo absorbida por el mismo. Por lo tanto, la energía absorbida (Qt) es igual a la energía emitida, de acuerdo con la ley de Kirchoff. Más importante aún, el valor de emisividad de un objetivo ahora se puede explicar como la relación de "qué tan bien" o "tan mal" un objetivo a una temperatura y longitud de onda dada emite o irradia energía térmica en comparación con un cuerpo negro ideal 100% emisor.

Emisividad (E) = energía emitida por el objetivo  (Qt)

Energía emitida de cuerpo negro (Qb)

Para demostrar estos principios, considere un ejemplo. Supongamos que un  termómetro del tipo sin contacto está operando a 0.865 micras de longitud de onda. Este termómetro se utiliza para medir la temperatura de un objetivo que emite al 80% de su energía en comparación con un cuerpo negro (expresado como emisividad 0,8). El termómetro indica una temperatura de 1794°F (979°C). Debido a que el objetivo no es un cuerpo negro emisor, se introduce un error de medición comparativo al valor en la emisividad. Mientras que el  termómetro sin contacto indica 1794°F (979°C), la verdadera temperatura del objetivo es 1832°F (1000°C). Esto representa un potencial error de medición de la temperatura del 2.1%. Como regla general, cuanto menor sea el valor de la emisividad, mayor será la diferencia en el potencial del error de medición de la temperatura.

La emisividad está sujeta a la vez a la longitud de onda (micras) y a la temperatura. Como resultado, las lecturas obtenidas de un único objetivo, medida a dos longitudes de onda diferentes, pueden estar afectadas por valores de emisividad diversamente diferentes. Además, las lecturas obtenidas de un único objetivo, medida a dos temperaturas diferentes, pero en la misma longitud de onda, también pueden tener diferentes valores de emisividad. Obviamente, el conocimiento de la emisividad de un objetivo es fundamental para determinar la verdadera temperatura del mismo.

Tanto los instrumentos de medición de temperatura ópticos como infrarrojos se ven afectados por la emisividad. La mayoría de los termómetros infrarrojos disponen una perilla de ajuste para compensar la emisividad. Independientemente del instrumento que se utiliza, la emisividad debe abordarse en base a la longitud de onda central de la banda espectral que se utiliza.

Una especial consideración se debe dar a las aplicaciones donde la emisividad cambia muy rápidamente a medida que aumenta o disminuye la temperatura del objetivo. Este es un fenómeno común para algunos materiales. ¿Dónde establece el operador su valor de emisividad fija? Esta es una debilidad inherente a la medición de temperatura sin contacto. En este caso, los termómetros infrarrojos que incorporan corrección automática de emisividad con pulso de láser son bastante eficaces.

Determinación de la emisividad

Hay varios métodos para determinar la emisividad de un objeto. En primer lugar, usted puede encontrar la emisividad de muchos materiales de uso frecuente en una tabla. Las tablas de emisividad también ayudan a encontrar el rango de longitud de onda correcto para un material dado y, así, el dispositivo de medición adecuado.

Particularmente en el caso de los metales, los valores en tales tablas sólo deben utilizarse de forma orientativa ya que la condición de la superficie (por ejemplo, el pulido, oxidado o reducido) puede influir emisividad más que los diversos materiales en sí mismos. Es posible determinar la emisividad de un material particular, por sí mismo utilizando diferentes métodos. Para ello, se necesita un pirómetro con capacidad de ajuste de emisividad.

  1. Caliente una muestra del material a una temperatura conocida que usted pueda determinar con mucha precisión usando un termómetro de contacto (por ejemplo termopares). A continuación, mida la temperatura del objetivo con el termómetro IR. Cambie la emisividad hasta que la temperatura se corresponda con la del termómetro de contacto. A continuación, guarde esta emisividad para todas las futuras mediciones de los objetivos en este material.
  2.  A una temperatura relativamente baja (hasta 260 ° C), adhiera una etiqueta de plástico especial con la emisividad conocida al objetivo. Utilice el dispositivo de medición por infrarrojos para determinar la temperatura del adhesivo y la emisividad correspondiente. A continuación, mida la temperatura de la superficie del objetivo y sin el adhesivo vuelva a ajustar la emisividad hasta que se muestre el valor de temperatura correcto. Ahora, utilice la emisividad determinada por este método para todas las mediciones sobre objetivos de este material.
  3. Cree un cuerpo negro con un cuerpo de muestra a partir del material a medir. Perfore un agujero en el objeto. La profundidad de la perforación debe ser al menos cinco veces su diámetro. El diámetro debe ser igual al tamaño del punto a medir con el dispositivo de medición. Si la emisividad de las paredes internas es mayor que 0,5, la emisividad de la cavidad del cuerpo es ahora alrededor de 1, y la temperatura medida en el agujero es la temperatura correcta del objetivo. Si ahora se dirige el termómetro IR a la superficie del objetivo, cambie la emisividad hasta que el indicador de temperatura se corresponda con el valor dado previamente del cuerpo negro. La emisividad encontrada por este método se puede utilizar para todas las mediciones en el mismo material.
  4. Si el objetivo puede ser recubierto, recúbralo con una pintura de color negro mate. Mida la temperatura de este cuerpo negro y ajuste la emisividad como se describió anteriormente.

Medición de Metales

La emisividad de un metal depende de la longitud de onda y de la temperatura. Dado que a menudo los metales reflejan, éstos tienden a tener una baja emisividad que puede producir resultados diferentes y poco fiables.

En tal caso, es importante seleccionar un instrumento que mida la radiación infrarroja en una longitud de onda particular, y dentro de un intervalo de temperatura particular, en la que los metales tienen la emisividad más alta posible. Con muchos metales, el error de medición se hace mayor con la longitud de onda, lo que significa que para hacer la medición se debe se utilizar la longitud de onda más corta posible. 

La longitud de onda óptima altas temperaturas en el caso de los metales está  alrededor de 0,8 a 1,0 µm, en el límite del rango visible. Longitudes de onda de 1.6, 2.2, y 3.9 µm también son posibles.

Buenos resultados se puede lograr utilizando pirómetros de relación en casos (por ejemplo, procesos de calentamiento) donde la medición se llevará a cabo a través de un amplio rango de temperaturas y donde la emisividad cambia con la temperatura.

Medición de Plásticos

La transmitancia de un plástico varía con la longitud de onda y es proporcional a su espesor.

Los materiales delgados son más transmisivos que los plásticos gruesos. Con el fin de lograr una medición de la temperatura óptima es importante  seleccionar una longitud de onda a la que la transmitancia sea casi cero. Algunos plásticos (polietileno, polipropileno, nylon y poliestireno) no son transmisivos a 3,43 µm, mientras que otros (poliéster, poliuretano, teflón FEP, y poliamida) a 7,9 µm. Con películas fuertemente coloreadas más gruesas (> 0,4 mm), usted debe elegir una longitud de onda entre 8 y 14 µm. Si todavía tiene dudas, envíe una muestra del plástico al fabricante del dispositivo de infrarrojos para determinar el ancho de banda espectral óptimo para la medición. Casi todas las películas de plástico tienen reflectancia entre 5 y 10%.

Medición de vidrio

Cuando se mide la temperatura del vidrio con un termómetro de infrarrojos, tanto la reflectancia como la transmitancia deben ser consideradas. Al seleccionar cuidadosamente la longitud de onda, es posible medir la temperatura de la superficie y a una profundidad. Al tomar medidas bajo la superficie, se debe utilizar un sensor de 1,0, 2,2, ó 3,9 µm de longitud de onda. Le recomendamos utilizar un sensor para 5 µm para temperaturas de la superficie. A bajas temperaturas, uno de 8 a 14 µm debe ser utilizado con la emisividad ajustada a 0,85, para compensar la reflectancia. Puesto que el vidrio es un mal conductor del calor, y puede cambiar la temperatura de la superficie rápidamente, se recomienda un dispositivo de medición con un tiempo de respuesta corto.

¿Cómo impacta la aplicación a la medición de temperatura?

Muchos factores influyen en la elección del instrumento de medición de temperatura apropiado para una aplicación dada. Los factores físicos incluyen:

  • Rango de temperatura del objetivo.
  • Material del objetivo.
  • Tamaño del objetivo.
  • Distancia del objetivo.
  • Gase que interfieren.
  • Temperatura ambiente.

Otros factores juegan un papel igualmente importante. Por ejemplo, ¿será el instrumento utilizado como parte de una solución integrada de control de proceso?, o, ¿requiere la aplicación mediciones sólo ocasionales que se obtienen como datos de referencia?

Además, tenga en cuenta que no todos los pirómetros y termómetros infrarrojos sin contacto leerán toda la energía en su campo de visión dentro de su banda espectral. Diversos materiales y entornos operativos, como llamas, gases, partículas u otras obstrucciones en el campo visual del instrumento,  pueden tener un impacto negativo en la precisión de la medición. El instrumento también puede medir fuentes adicionales de energía, incluyendo la energía reflejada (R), si se encuentran en el campo visual del instrumento de vista. Esto puede resultar en una medición integrada de temperatura en lugar de una lectura precisa del objetivo.

La precisión es un factor importante al seleccionar un pirómetro o un termómetro sin contacto para asegurarse los rendimientos del producto y la calidad. Hágase dos preguntas sobre la aplicación: En primer lugar, ¿requiere la aplicación de precisión?, en segundo lugar, ¿tiene el  instrumento en consideración la precisión adecuada para la aplicación? No tiene sentido utilizar un instrumento con gran precisión cuando la aplicación no lo requiera, o viceversa. Tenga en cuenta, sin embargo, que la precisión del instrumento tiene un precio más alto. Por lo general, la precisión del instrumento se define por el fabricante por una de las siguientes características: porcentaje de temperatura que se muestra; porcentaje del rango de temperatura, o más o menos un valor de temperatura. Tenga en cuenta que esta definición típicamente se realiza en la ausencia de la emisividad. Por lo tanto, cuando se imponen valores de emisividad, la precisión de la temperatura se ve afectada aún más.

Pirómetros Ópticos: Función y operación

Los tradicionales pirómetros ópticos miden brillo en el espectro visible. Mediante el uso de la capacidad inherente de los ojos del operador humano, la intensidad desconocida de la luz irradiada desde un objetivo caliente a 0.655 micras de longitud de onda se compara con el brillo conocido de una lámpara interna, calibrada. Debido a que el ojo humano puede ver  el "resplandor" reflejado de la energía, esto es algo más eficaz con los objetivos no difusos o brillantes que con los termómetros infrarrojos. Estos instrumentos portátiles y livianos son eficaces para ciertos tipos de aplicaciones. Las mediciones de temperatura obtenidas con un pirómetro óptico son precisas cuando se comparan con una fuente de temperatura de cuerpo negro. Pero, los pirómetros ópticos se ven afectados por la emisividad de la misma manera que los termómetros infrarrojos, por lo tanto, requieren de compensación de temperatura por emisividad para medidas de temperatura de objetivos que no son un cuerpo negro.

Fig. Pirómetro tipo cuña óptica

Pirómetro tipo cuña óptica:  Las lentes y prismas de tipo cuña óptica del pirómetro óptico proporcionan una vista ampliada clara del objetivo (figura 2). El instrumento incorpora una cuña photoscreenic óptica giratoria que funciona como un filtro de densidad neutra. El brillo de un objetivo caliente, visto través del sistema óptico, se varía girando la cuña interna hasta que la intensidad del objetivo coincida con el de la lámpara interna calibrada. La escala de temperatura alrededor de la parte exterior del pirómetro óptico está acoplada directamente a la cuña óptica del instrumento. Los rangos típicos de temperatura para pirómetros ópticos son aproximadamente 1300 a 5800°F (700 a 3200°C).

Pirómetros de desaparición de filamento. Este tipo de instrumento utiliza óptica de ajuste visual de telescopio para la observación de objetivos pequeños  (figura 3). Las temperaturas se determinan mediante el ajuste de un reóstato de precisión que cambia la intensidad de la lámpara interna calibrada hasta que se forme una mezcla del color entre el vértice de la lámpara del pirómetro y el objetivo. La corriente a la lámpara es después extraída a través de la salida de señal analógica o digital a un indicador de la temperatura. Uno de los beneficios asociados con este tipo de instrumento es que el objetivo no necesita llenar todo el campo de visión. Esto es especialmente eficaz cuando se hace la medición de objetivos, tales como alambres de 0,0005" de diámetro. Los rangos de temperatura se pueden medir entre aproximadamente 1300 a 5800°F (700 a 3200°C), y con los filtros adecuados, los rangos de temperatura del pirómetro de  desaparición de filamentos pueden ser extendidos a aproximadamente 18000 ° F (10000°C). Las unidades electrónicas permiten a los usuarios insertar un valor de emisividad para mostrar una temperatura con emisividad corregida.

Los pirómetros ópticos son muy eficaces y precisos para las aplicaciones que permiten la operación manual. Los procesos automatizados que requieren altas velocidades de adquisición de datos se adaptan mejor a un equipo que utiliza tecnología de infrarrojos. Pero, para la aplicación que requiere sólo la supervisión periódica, el pirómetro óptico es una solución eficiente y eficaz.

Fig. : Lámpara de pirómetro de desaparición de filamento sobrepuesta sobre objetivo

Termómetros infrarrojos: Función y operación

La medición de temperatura sin contacto con termómetro infrarrojo ha sido ampliamente utilizada en la industria metalúrgica, química, petrolera, cerámica y con los instrumentos que operan en las porciones visible y de radiación infrarroja del espectro. Independientemente de la longitud de onda seleccionada, existe incertidumbre en la exactitud de los valores medidos debido a la emisividad de la superficie desconocida o cambiante. Además de influir en la radiación emitida, no pueden ser considerados los efectos de la radiación de fondo reflejada por las paredes del horno. Ahora, una técnica directa y simple de medición, utilizando un láser de impulsos permite la corrección automática de la emisividad. Si bien no es aplicable a todo tipo de objetivos, desde hace varios años mediciones fiables de temperatura del termómetro de infrarrojos se están llevando a cabo en los procesos de fabricación en línea y laboratorios sofisticados utilizando esta nueva técnología que se ha implementado en configuraciones de instrumentos ópticos portátiles y de fibra óptica.

Los termómetros infrarrojos son adaptables a la mayoría de las aplicaciones de medición de temperatura. Son capaces de medir una amplia gama de rangos de temperatura desde aproximadamente -4 a 7200°F (-20 a 4000°C), estos están disponibles en diseños tan simples como de dispositivos manuales tipo pistola para apuntar y disparar con mira láser o tan sofisticados como los sistemas integrados de control de procesos que pueden dar salida a las mediciones de temperatura en tiempo real.

Todos los termómetros infrarrojos funcionan utilizando los mismos principios básicos de diseño (gráfico 4). Utilizando varios filtros infrarrojos, un sistema de lente óptica concentra la energía en un detector de infrarrojos, que convierten la energía en una señal eléctrica. Esta señal eléctrica está compensada por emisividad, típicamente de forma manual. A través de la linealización y la amplificación en el procesador del instrumento, se da salida a una señal analógica (por lo general, 1 a 5 VCC o 4 a 20 mA). La electrónica se puede incorporar para convertir la salida de señales analógicas a señales digitales que se pueden transmitir a altas velocidades, lo que permite tasas extremadamente rápidas de adquisición de datos.  La electrónica de compensación de temperatura ambiente asegura que las variaciones de temperatura en el interior del termómetro infrarrojo no afecten su valor indicado. Algunas aplicaciones con entornos de trabajo muy calientes pueden requerir refrigeración de camisa de agua en el sensor de infrarrojos.

Fig. Termómetro infrarrojo básico

Los termómetros infrarrojos suelen operar tanto en anchos de banda muy grandes como muy estrechos (figura 5). Típicamente, los termómetros de amplio ancho de banda de infrarrojos tienen un rango de temperatura mucho más amplio que las unidades de banda estrecha. El inconveniente de los termómetros infrarrojos de amplio ancho de banda es que en los mismos la emisividad influye en un grado mayor. Tenga en cuenta que la emisividad es dinámica y que puede tener valores diferentes en diferentes longitudes de onda. Si un termómetro de infrarrojos funciona a 3 a 5 micras tiene un valor de emisividad de 0,6 a 3 micras y 0,9 a 5 micras, ¿cuál es el valor de emisividad verdadero? Sin conocer el verdadero valor de la emisividad, la temperatura verdadera del objetivo no puede ser establecida. Los termómetros infrarrojos de banda angosta no están influidos por esta limitación, porque el valor de emisividad general no variará en el ancho de banda estrecha utilizada. Sin embargo, el valor de la emisividad del objetivo debe ser determinado, ya que afecta significativamente la medición de temperatura. Los termómetros infrarrojos de banda estrecha son algo más caros que las unidades de banda ancha ya que se requiere una electrónica más sofisticada para dar cabida a los niveles más bajos de energía que se encuentran en estos anchos de banda. Además, los rangos de temperatura más bajos (debajo de 482ºF ó 250 º C) no son fácilmente alcanzables con termómetros infrarrojos de banda estrecha debido a la reducción de la energía que se está midiendo.

Fig.:Intensidad de radiación versus diferentes bandas utilizando la Ley de Planck

Los termómetros infrarrojos de un solo color son los instrumentos de medición de temperatura sin contacto más comunes. Estos instrumentos miden la temperatura sólo en un único segmento del espectro infrarrojo o ancho de banda. Como este enfoque se puede aplicar a cualquiera de los anchos de banda estrechos o amplios, los termómetros infrarrojos de un solo color se utilizan tanto como instrumentos de propósito general, que cubren amplios anchos de banda, como en aplicaciones especializadas, donde se selecciona un segmento muy estrecho del espectro infrarrojo o ancho de banda para adaptarse a un objetivo específico que se desea medir.

Otra de las razones para la adaptación de un termómetro IR a un sólo rango espectral particular (pirómetro espectral de radiación), es el comportamiento de transmisión del trayecto de transmisión, por lo general el aire ambiente. Ciertos componentes de la atmósfera, como el vapor y el dióxido de carbono, absorben la radiación infrarroja en longitudes de onda particulares que resultan en la pérdida de transmisión.

Si no se tiene en cuenta la absorción del medio, esto que puede dar lugar a una indicación de temperatura debajo de la de la temperatura real del objetivo. Afortunadamente, hay "ventanas" en el espectro infrarrojo que no contienen estas bandas de absorción.  Dado que los fabricantes ya han provisto a los dispositivos de medición por infrarrojos con filtros de corrección atmosférica, el usuario se ahorra tales preocupaciones.

Los termómetros infrarrojos multicolor miden la temperatura en dos o más segmentos del espectro o anchos de banda infrarroja. En teoría, si un objetivo se mide a diferentes longitudes de onda que están muy cerca una de la otra, y los valores de emisividad son los mismos en cada longitud de onda, creando una relación de 1:1, entonces la emisividad ya no afecta a la medición de la temperatura, debido a que puede ser matemáticamente retirada de la ecuación. Tenga en cuenta que esta teoría se basa en la suposición de que los valores de emisividad son los mismos en cada longitud de onda. Si los valores de emisividad son los mismos para cada longitud de onda, entonces un termómetro infrarrojo multicolor puede proporcionar mediciones precisas de la temperatura. En la práctica, esto no siempre será cierto con objetivos que cambian dinámicamente, y por lo tanto, errores importantes en la medición de la temperatura pueden ser realizados. A pesar de esta debilidad, los termómetros multicolores de infrarrojos pueden ser útiles en muchas aplicaciones de proceso. El termómetro infrarrojo multicolor es capaz de medir la temperatura de un objetivo que no llena todo el campo de visión. Esto tiene gran aplicación práctica para medir la temperatura en procesos en los que sólo una parte del objetivo puede ser visto debido a una obstrucción en el área de visualización.

Los termómetros infrarrojos también pueden incorporar tecnologías adicionales. Por ejemplo, los sensores de fibra óptica permiten que los controles del instrumento sean colocados a distancia, lejos del calor del objetivo que se está midiendo. Además, las sondas especializadas, fabricadas a partir de materiales como el zafiro, se pueden utilizar para medir objetivos inaccesibles a los cabezales convencionales de los sensores. Esto es útil para aplicaciones en las que el objetivo está el interior de un reactor o cámara de vacío.

La mayoría de los termómetros infrarrojos requieren que el operador estime la emisividad del objetivo para obtener la verdadera temperatura del mismo. Recientes desarrollos en los termómetros infrarrojos inteligentes han combinado la tecnología láser de pulso con termómetros infrarrojos de un solo color de ancho de banda estrecho para determinar automáticamente los valores de emisividad y corregir con precisión la verdadera temperatura del objetivo. Esta tecnología incorpora el uso de un láser de impulsos que emite energía dentro del mismo ancho de banda estrecho que el instrumento midiendo el resplandor del objetivo. La técnica de láser pulsante es bastante simple pero elegante. Incorporado en instrumentos tales como termómetros infrarrojos sin contacto, es un láser pulsante pequeño de baja potencia (potencia efectiva = 0,0025). Mediante el muestreo de la señal de láser de salida con un detector interno y la captura de una porción de la señal de láser de retorno reflejada tenemos una medición directa de la reflectividad de la superficie en la longitud de onda en el mismo lugar y de la temperatura, así como la medición de radiación. Tenemos así a través de la Ley de Kirchoff  la información necesaria para resolver las ecuaciones de forma exclusiva. 

El detector de infrarrojos del instrumento mide la cantidad de energía láser reflejada desde el objetivo, y el microprocesador de control convierte esta energía adicional en un valor exacto para compensar la emisividad. El instrumento después muestra temperaturas de objetivo verdaderas, corregidos por emisividad, con una precisión de ± 3 ° C. La tecnología láser de pulso es muy eficaz con objetivos difusos.

Los sistemas de control de procesos provistos con la utilización de múltiples cabezales sensores son otra opción. Esta disposición permite al usuario recoger datos en muchos lugares al mismo tiempo. Debido a que la irradiación, o energía reflejada de otras fuentes, puede afectar a la medición de temperatura por infrarrojos, esta configuración puede utilizarse para medir la irradiancia de radiación de fondo y deducir su impacto en la medición de temperatura global. En una aplicación de horno, por ejemplo, la irradiancia de radiación de fondo de paredes calientes puede ser compensada, lo que resulta en una temperatura más precisa y verdadera del objetivo. Esta tecnología permite que la temperatura del objetivo controle dinámicamente el proceso, permitiendo que el proceso controle con precisión la temperatura del objetivo.

Referencia : http://www.pyrometer.com/index.html

 

 

 

 

 

 

 
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