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Termômetros Infravermelhos

Introdução aos termômetros infravermelhos

Os modelos mais simples possuem uma lente utilizada para focar a energia infravermelha (IV) presente no detector, convertendo-a em um sinal elétrico que pode ser exibido em unidades de temperatura, após a compensação da variação da temperatura ambiente.

Esta configuração facilita a medição da temperatura à distância, sem que haja contato com o objeto a ser medido. Portanto, o termômetro infravermelho é útil para a medição da temperatura em condições onde termopares ou outros sensores do tipo de sonda não podem ser utilizados ou não fornecem dados exatos por várias razões.

Algumas circunstâncias típicas ocorrem quando o objeto a ser medido encontre-se em movimento; ou esteja cercado por um campo EM, como ocorre na indução de aquecimento; quando esteja contido em um vácuo ou em outra atmosfera controlada; ou mesmo, em aplicações onde seja necessário rápido tempo de resposta.
termômetro infravermelho
Medição de Temperatura sem Contato

Saiba mais sobre Termômetros Infravermelhos

Por que devo utilizar um termômetro infravermelho para medir a temperatura da minha aplicação?

Pirômetros infravermelhos permitem a medição de temperatura em aplicações onde os sensores convencionais não podem ser usados. Especificamente em casos onde os objetos se encontram em movimento (rolos, máquinas em movimento ou correias transportadoras), ou ainda, onde as medições sem contato são necessárias devido a contaminação ou condições perigosas (por exemplo: tensão alta), onde as distâncias são muito grandes ou em situações onde a temperatura a ser medida é demasiadamente elevada para termopares ou outros sensores de contato.

COMO ESCOLHER UM TERMÔMETRO INFRAVERMELHO

1. Determinar o campo de visão (tamanho de destino e distância)
2. Considerar o tipo de superfície a ser medido e sua emissividade
3. Analisar a resposta espectral para efeitos atmosféricos ou transmissão através de superfícies
4. Especifique o intervalo de temperatura e as necessidades de montagem
5. Não se esqueça: o tempo de resposta, o meio ambiente, as limitações de montagem, visualização de aplicações de porta ou janela, e processamento de sinal desejado

O que devo considerar sobre minha aplicação na escolha de um termômetro infravermelho?

As considerações fundamentais para qualquer pirômetro infravermelho incluem o campo de visão (tamanho do alvo e distância), tipo de superfície a ser medida (considerações quanto à emissividade), resposta espectral (para efeitos atmosféricos ou transmissão através de superfícies), intervalo de temperatura e montagem (montagem portátil ou fixa). Outras considerações incluem: tempo de resposta, ambiente, limitações de montagem, janela de visualização ou aplicações de janela e processamento do sinal desejado.

O que significa Campo de Visão e qual é a sua importância?

O campo de visão é o ângulo de visão no qual o instrumento opera, sendo determinado pela óptica da unidade. Para obter uma leitura exata de temperatura, o alvo a ser medido deve preencher o campo de visão do instrumento por completo. Uma vez que o dispositivo infravermelho determina a temperatura média de todas as superfícies inseridas no campo de visão, erros de medição podem ocorrer caso a temperatura de fundo difira da temperatura do objeto. A OMEGA oferece uma solução específica para este problema. Muitos pirômetros infravermelhos da OMEGA apresentam um laser patenteado comutável de círculo para ponto. No modo círculo, uma mira de laser embutida cria um círculo de 12 pontos, que indica claramente a área-alvo a ser medida. No modo ponto, um ponto de laser único marca o centro da área de medição.



Escolha o infravermelho certo para sua aplicação

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Termômetro Infravermelho Portátil Termômetros Infravermelhos Portáteis
Os termômetros infravermelhos portáteis são um dos mais populares tipos de pirômetro infravermelho. Eles são utilizados em aplicações portáteis, embora alguns modelos apresentem um tripé de suporte integrado. A OMEGA oferece uma variedade de termômetros infravermelhos em vórias formatos e especificações. Muitos pirômetros infravermelhos da OMEGA possuem mira a laser de círculo e ponto patenteada, que define claramente o campo de visão do termômetro.
Termômetros Infravermelhos de Bolso Termômetros Infravermelhos de Bolso
Os termômetros infravermelhos de bolso são extremamente compactos. O tamanho permite que sejam transportados no bolso de uma camisa.
Termopares Infravermelhos Termopares Infravermelhos
Termopares infravermelhos são sensores compactos e de baixo custo. Eles são diferentes por possuírem alimentação própria e produzirem uma saída que simula um sensor termopar.
Termômetros/Transmissores Infravermelhos de Montagem Fixa Termômetros/Transmissores Infravermelhos de Montagem Fixa
Os termômetros infravermelhos de montagem fixa são utilizados em processos industriais que permitem a instalação em uma posição fixa. Leia o artigo Transmissor Infravermelho de Fibra Óptica de Alta Velocidade (em Inglês) para obter informações sobre a Série OS4000.
Termometria de Proporção Bicolor Termometria de Proporção Bicolor
Considerando o papel vital que a emissividade desempenha na obtenção de dados precisos da temperatura obtida por termômetros infravermelhos, foram projetados sensores que pudessem realizar medições independentemente dessa variável. O dispositivo mais conhecido e normalmente utilizado nessas aplicações é o termômetro de proporção bicolor. Esta técnica não é diferente da técnica dos termômetros infravermelhos descritos até agora, porém mede a proporção de energia infravermelha emitida pelo material em dois comprimentos de onda, ao contrário da energia absoluta em um comprimento de onda ou faixa de onda. O emprego da palavra "cor" neste contexto é considerado inadequado por ser obsoleto, embora não tenha sido substituído. A utilização do termo "temperatura de cor" baseia-se na antiga relação que se estabelecia entre cor visível e temperatura.

Perguntas Frequentes

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O que é emissividade e qual é a sua relação com as medições de temperatura infravermelha?

Emissividade é definida como a razão entre a energia irradiada por um objeto a uma certa temperatura e a energia emitida por um radiador perfeito (ou corpo negro), à mesma temperatura. Um corpo negro possui fator de emissividade 1,0. Todos os valores de emissividade encontram-se entre 0,0 e 1,0. A maioria dos termômetros infravermelhos têm a capacidade de compensar valores de emissividade distintos para materiais diferentes. Em geral, quanto maior a emissividade de um objeto, mais simples será para obter uma medição precisa de temperatura pelo método infravermelho. Objetos com emissividades muito baixas (inferiores a 0,2) podem indicar aplicações complexas. Algumas superfícies metálicas polidas e brilhantes, como é o caso do alumínio, são tão reflexivas ao infravermelho que medições precisas de temperatura nem sempre são possíveis.

Cinco maneiras de determinar a emissividade

Existem cinco maneiras de determinar a emissividade de um material e obter medições precisas de temperatura:
  1. Aqueça uma amostra do material a uma temperatura específica, utilizando um sensor preciso. Meça a temperatura com o instrumento infravermelho. Em seguida, ajuste o valor da emissividade para que o display indique a temperatura correta.
  2. Para temperaturas relativamente baixas (até 500 °F), meça a temperatura de um pedaço de fita crepe, com uma emissividade de 0,95. Em seguida, ajuste o valor da emissividade para que o display mostre a temperatura correta do material.
  3. Para medições de alta temperatura, um orifício (com profundidade mínima de 6 vezes o diâmetro) pode ser perfurado no objeto.
  4. Este orifício atua como um corpo negro com emissividade de 1,0. Meça a temperatura no orifício e ajuste a emissividade para que o display mostre a temperatura correta do material.
  5. Caso o material, ou parte dele, seja revestido, uma tinta preta fosca terá emissividade de aproximadamente 1,0. Meça a temperatura da pintura e ajuste a emissividade para que o display mostre a temperatura correta do material.
  6. Valores padronizados de emissividade para maioria dos materiais estão disponíveis. Estes valores podem ser ajustados no instrumento para que se estime a emissividade do material.


Como posso montar o pirômetro infravermelho?

O pirômetro possui dois modelos: de montagem fixa ou portátil. As unidades de montagem fixa geralmente são instaladas em um único local para monitorar um determinado processo continuamente. Eles normalmente operam na linha de alimentação em linha e focam em um único ponto. A saída deste tipo de instrumento pode ser um display local ou remoto, assim como uma saída analógica pode ser utilizada em um outro display ou loop de controle. “Pistolas” infravermelhas portáteis, alimentadas por baterias, também estão disponíveis. Estas unidades apresentam as mesmas características dos dispositivos de montagem fixa, geralmente sem a saída analógica usada para controle. Geralmente, tais unidades são utilizadas em manutenção, diagnóstico, controle de qualidade e medições pontuais de processos críticos.