La radiación infrarroja se encuentra entre la luz visible y las microondas en el espectro electromagnético, con longitudes de onda que van desde 700 nanómetros hasta 1 milímetro, incluyendo el infrarrojo cercano, el infrarrojo medio y el infrarrojo lejano. El infrarrojo cercano se refiere a la parte del espectro infrarrojo que está cerca de la luz visible, el infrarrojo lejano se refiere a la parte del espectro infrarrojo que está cerca de las microondas, y el infrarrojo medio está entre los dos.
Cabe señalar que la radiación infrarroja es "invisible", lo que significa que no puede ser vista a simple vista. Se encuentra fuera de la luz roja visible para el ojo humano y tiene una frecuencia más baja que la luz roja. Lo mismo ocurre con la luz ultravioleta, que se encuentra fuera de la luz púrpura visible para el ojo humano y tiene una frecuencia más alta que la luz púrpura.
La radiación infrarroja es algo que no podemos observar a simple vista, y para "ver" la radiación infrarroja, se requiere un equipo especial. Las dos técnicas más comunes para medir la temperatura de la superficie son los sensores infrarrojos (IR) (sin contacto) y los termopares (tipo de contacto). Cada uno tiene sus propias ventajas y aplicaciones ideales. Si está buscando una solución de medición de temperatura confiable en el mercado, puede preguntarse: ¿Cuál es la adecuada para mí?
En este artículo, proporcionaremos una introducción detallada a los conceptos básicos de los sensores infrarrojos y los termopares de contacto, comparando sus principios de funcionamiento, ventajas y cómo determinar qué tecnología es la más adecuada para sus necesidades.
¿Qué son los sensores de temperatura infrarrojos (sensores IR)?
Los sensores de temperatura infrarrojos, a veces simplemente denominados sensores IR, miden la radiación infrarroja emitida por la superficie de un objeto. Dado que todos los objetos por encima del cero absoluto emiten radiación infrarroja, estos sensores pueden medir la temperatura de la superficie sin tocar físicamente el objeto.
1. Cómo funcionan
Los sensores IR detectan la intensidad de la energía infrarroja utilizando un detector y una lente integrados que enfocan la energía en el elemento sensor. Luego, el sensor calcula la temperatura en función de la intensidad de las ondas infrarrojas.
2. Beneficios clave
- Medición sin contacto: Ideal para superficies peligrosas, en movimiento o extremadamente calientes.
- Tiempo de respuesta rápido: Las mediciones pueden ser casi instantáneas.
- Riesgo mínimo de contaminación: Debido a que no hacen contacto, reducen los problemas de contaminación cruzada (particularmente útil en entornos alimentarios y médicos).
3. Consideraciones
- Emisividad: Diferentes materiales emiten radiación infrarroja a diferentes velocidades; comprender la emisividad es crucial para obtener lecturas precisas.
- Superficies reflectantes: Los materiales altamente reflectantes o brillantes pueden causar lecturas inexactas a menos que el sensor esté configurado correctamente.
- Relación distancia-punto: Los sensores infrarrojos tienen una cierta relación que determina el tamaño del punto de medición a una distancia dada. Mantenerse dentro del rango óptimo es importante para la precisión.
¿Qué son los termopares de contacto?
Un termopar de contacto es un tipo de sensor simple pero extremadamente común para mediciones de temperatura. Utiliza dos metales diferentes que generan un pequeño voltaje cuando se exponen al calor. El voltaje varía con la temperatura, lo que permite que el termopar mida la temperatura del objeto con el que entra en contacto.
1. Cómo funcionan
Los termopares se fabrican soldando dos cables metálicos juntos en una unión (la "unión caliente"). Cuando esta unión se calienta, los metales producen un voltaje. Un medidor o registrador de datos lee el voltaje y lo traduce en una lectura de temperatura.
2. Beneficios clave
- Amplio rango de temperatura: Los termopares pueden medir todo, desde temperaturas criogénicas hasta temperaturas extremadamente altas, según el tipo de metal utilizado.
- Rentables: Por lo general, son económicos y están ampliamente disponibles.
- Robustos y versátiles: Muchos modelos de termopares están diseñados para soportar entornos hostiles, como hornos o procesos industriales corrosivos.
3. Consideraciones
- Tiempo de respuesta más lento: Los termopares deben alcanzar físicamente la temperatura del objeto, lo que puede ser más lento que los métodos sin contacto.
- Desgaste: Como solución de contacto, los termopares pueden degradarse o dañarse en entornos abrasivos o corrosivos.
- Instalación: La colocación directa sobre o dentro del equipo o producto puede ser impráctica o insegura en algunos escenarios.
¿Cuál necesita?
Elija sensores infrarrojos (sensores IR) si...
- Necesita lecturas rápidas y sin contacto desde la distancia.
- Las superficies que está midiendo son peligrosas, están en movimiento o están fuera de su alcance.
- Está trabajando con procesos donde se debe evitar la contaminación (alimentos, médicos).
- Desea "verificar" varios elementos rápidamente.
Elija un termopar si...
- Está midiendo temperaturas extremas dentro de maquinaria, hornos o calderas.
- Necesita una solución duradera y rentable para la monitorización de temperatura integrada o continua.
- El contacto directo es seguro y factible (por ejemplo, las superficies son accesibles y no se contaminan fácilmente).
Consejos para seleccionar el sensor adecuado
1. Determine su entorno
Considere si la superficie objetivo está en movimiento, es peligrosa o de otro modo inaccesible.
2. Verifique el rango de temperatura requerido
Tanto los sensores IR como los termopares vienen en modelos diseñados para rangos de temperatura específicos.
3. Evalúe las necesidades de precisión
Ambos tipos de sensores ofrecen diferentes precisiones; adapte los requisitos de precisión de su aplicación.
4. Tenga en cuenta el mantenimiento
Los termopares pueden necesitar sondas de reemplazo con el tiempo; los sensores infrarrojos pueden necesitar limpieza de lentes.
5. Presupuesto y escala
El costo por unidad, la cantidad necesaria y la integración general del sistema pueden influir en su elección.
Los sensores infrarrojos (IR) y los termopares de contacto funcionan bien en diferentes campos. Los sensores infrarrojos son muy adecuados para mediciones rápidas y sin contacto, especialmente cuando se trata de superficies de difícil acceso o peligrosas. Los termopares son herramientas probadas de medición directa de temperatura que brindan opciones duraderas y rentables para hacer frente a condiciones adversas.
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