I termometri a infrarossi (IR) sono utili per misurare la temperatura in una vasta gamma di ambienti industriali e clinici. Questi dispositivi di misurazione della temperatura senza contatto funzionano bene in circostanze in cui l'oggetto è fragile e pericoloso da avvicinare, o quando altri tipi di termometri non sono pratici.
I termometri a infrarossi utilizzano il concetto di radiazione infrarossa per determinare la temperatura superficiale degli oggetti senza alcun contatto fisico. Scopriamo cos'è la radiazione infrarossa per comprendere meglio come funzionano le termocoppie IR.
Radiazione infrarossa
Ogni oggetto che non si trova alla temperatura dello Zero assoluto ha atomi che si muovono al suo interno. La velocità di movimento è direttamente correlata alla sua temperatura. Maggiore è la temperatura, più veloce sarà il movimento delle molecole. Queste molecole in movimento emettono energia sotto forma di radiazione infrarossa.
La lunghezza d'onda di questa radiazione è maggiore di quella della luce visibile. Pertanto, non siamo in grado di vederla ad occhio nudo. Tuttavia, la radiazione può passare allo spettro visibile se l'oggetto diventa troppo caldo. Un metallo caldo che emette una luce rossa o talvolta anche bianca è uno degli esempi.
Anche se non siamo in grado di vedere la radiazione infrarossa, possiamo comunque percepirla sotto forma di calore. Il calore che sentiamo dalla luce solare, da un radiatore o da un fuoco sono tutti esempi di radiazione infrarossa. È questo calore che le termocoppie rilevano per misurare la temperatura degli oggetti.
Funzionamento dei termometri a infrarossi
Analogamente alla luce visibile, è anche possibile focalizzare, riflettere o assorbire la luce infrarossa. I termometri a infrarossi utilizzano una lente per focalizzare la luce infrarossa emessa dall'oggetto su un rilevatore noto come Termopila.
La Termopila non è altro che una serie di Termocoppie collegate in serie o in parallelo. Quando la radiazione infrarossa colpisce la superficie della termopila, viene assorbita e convertita in calore. L'uscita di tensione è proporzionale all'energia infrarossa incidente. Il rilevatore utilizza questa uscita per determinare la temperatura, che viene visualizzata sullo schermo.
Anche se l'intero processo può sembrare complicato, il termometro a infrarossi impiega solo pochi secondi per registrare la temperatura e visualizzarla nell'unità desiderata.
Fattori da considerare in occasione della scelta di un termometro IR
Accuratezza
L'aspetto più importante di qualsiasi termometro è la sua accuratezza. Per i termometri a infrarossi, l'accuratezza dipende dal rapporto distanza/punto (rapporto D/S). Questo rapporto indica la distanza massima dalla quale il termometro può valutare una superficie specifica. Ad esempio, se è necessario misurare la temperatura superficiale di un'area di 4 pollici con un termometro IR che ha un rapporto D/S di 8:1, la distanza massima dalla quale è possibile effettuare una registrazione accurata della temperatura sarà di 32 pollici (8:1 x 4). Ciò significa che con rapporti più elevati è possibile misurare la temperatura da una distanza maggiore. Tuttavia, con l'aumentare della distanza aumenterà anche l'area superficiale.
Emissività
L'emissività indica la quantità di energia infrarossa che un termometro può emettere in un dato momento. I termometri IR con emissività più vicina a 1,00 possono leggere più materiali rispetto a quelli con un valore di emissività inferiore. Scegliete un termometro dotato di un livello di emissività regolabile per modificare la quantità di energia infrarossa emessa e compensare l'energia riflessa dal materiale in esame per la misurazione della temperatura.
Intervallo di temperatura
L'intervallo di temperatura di un termometro a infrarossi influisce sul lavoro che è possibile svolgere con esso. Potrebbe essere utile acquistare un termometro IR con un intervallo di temperatura ampio per registrare vari processi con temperature diverse. Al contrario, un termometro a infrarossi con un intervallo di temperatura ristretto è più indicato quando sono necessarie risoluzioni più elevate per garantire un controllo adeguato della temperatura di un processo specifico.
Velocità di lettura o Tempo di risposta
La velocità di lettura è il tempo impiegato dal termometro per fornire una lettura accurata dopo aver avviato il processo di lettura. Questo fattore è essenziale quando si misura la temperatura di un oggetto in movimento o nei casi in cui gli oggetti si riscaldano rapidamente.
Tipo di sonda
Le termocoppie IR industriali devono avere un design robusto. Le termocoppie senza lente e con lente di Fresnel sono resistenti grazie alla loro struttura in polimero, che li mantiene al sicuro. Le termocoppie con lente in mica, invece, necessitano di un guscio più resistente e di una Custodia di trasporto integrata nel loro design per evitare che la lente si rompa.
Display retroilluminato
Uno schermo retroilluminato rende più facile la lettura del termometro anche in condizioni di illuminazione sfavorevoli.
Garanzia
La garanzia è una caratteristica indispensabile nei termometri, poiché sono fragili o possono persino rivelarsi difettosi. Le termocoppie senza lente e quelle Fresnel sono più economiche delle termocoppie con lente in mica, che possono rappresentare un investimento piuttosto consistente. Se si acquista una termocoppia costosa, è consigliabile sceglierne una dotata di garanzia del Produttore.
I termometri a infrarossi sono essenziali per misurare la temperatura di una superficie troppo pericolosa e quasi impossibile da raggiungere. Grazie al complesso funzionamento interno, questi termometri forniscono risultati rapidi e sono semplici da usare. Tuttavia, prima di scegliere un termometro a infrarossi, cercate di capire l'intervallo di temperatura e l'applicazione. Inoltre, assicuratevi di utilizzare il dispositivo correttamente e nel posto giusto per ottenere risultati accurati.
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