La misura della temperatura con il Termometro ad infrarossi IR

Nei precedenti articoli abbiamo parlato di misura della temperatura e della possibilità di effettuarlo utilizzando tre diverse tipologie di strumento. Ora analizzeremo il Termometro ad Infrarossi “IR”, chiamato anche pirometro ottico. Vedremo alcune caratteristiche, applicazioni, accorgimenti e vantaggi legati a questo strumento!

Il Termometro ad infrarossi è la soluzione più efficace ed economica, a seconda della versione scelta, per effettuare delle misurazioni a distanza senza contatto. Il principio di funzionamento consiste nel catturare l’emissione dei raggi IR emessi da un corpo caldo (un corpo caldo si intende al di sopra dello zero assoluto “-270°C). In parole semplici, la rilevazione avviene attraverso una lente che cattura l’energia infrarossa emessa dalla superficie che viene successivamente trasformata dallo strumento in un segnale elettrico e visualizzato a display come valore di temperatura, tutto questo in meno di un secondo.

Quali sono i vantaggi del termometro ad infrarossi?

• La misurazione a distanza. La sua principale caratteristica nel poter effettuare la misurazione della temperatura di una superficie a distanza senza contatto, cosa da non sottovalutare in parecchie situazioni dove risulta complicato avvicinarsi o raggiungere il punto di misurazione.
• La velocità di risposta. Stiamo parlando di ottenere l’aggiornamento della misura in meno di un secondo, praticamente in tempo reale. In questo modo puoi spostare il puntamento in diverse posizioni ed avere il valore in tempo reale senza rimanere in attesa.
• Due in uno. Esistono delle versioni dotate di un ingresso opzionale per sonde a termocoppia. In questo caso diventa a tutti gli effetti un termometro semplice con l’aggiunta dei vantaggi offerti dalla misurazione ad infrarossi. Il collegamento di una termocoppia offre la possibilità di effettuare delle misurazioni ad immersione, in aria o a penetrazione, altrimenti impossibili da effettuare con il solo sistema ad infrarossi IR

• Alcune funzioni interessanti. Sono presenti in alcuni modelli e sono ad esempio la cattura delle immagini visualizzate a display che possono poi essere gestite e trasferite a PC per mezzo di una interfaccia dati. Questa opzione, presente solamente nelle versioni di fascia elevata, lo rende simile alla Termocamera, anche se siamo molto distanti in fatto di prestazioni.
• La forma. Generalmente i termometri ad infrarossi hanno una forma a pistola con una impugnatura molto pratica e maneggevole che facilita il puntamento e anche il trasporto viste le dimensioni compatte, spesso hanno in dotazione un fondello da attaccare alla cintura come custodia.

Accorgimenti e limitazioni del termometro ad infrarossi

• • Lo SPOT, ossia il target di misurazione. Tutti i termometri ad infrarossi effettuano una misurazione a distanza e uno dei fattori da tenere in considerazione è senza dubbio il target di misura definito dal rapporto D:S ("Distanza: Spot", cioè la distanza dall’oggetto in rapporto alle dimensioni dell’area misurata). Più le lenti sono di qualità migliore, più il target aumenta e di conseguenza anche la precisione in funzione alla distanza di misura. Le versioni economiche, di solito, hanno dei rapporti di misura D:S 8:1, mentre le versioni di qualità migliore arrivano a un 50:1 e oltre, nel secondo caso significa che puntando una superficie alla distanza di 5mt avremo un diametro di rilevazioni di 10mm su cui verrà calcolata la media della temperatura. Il rapporto è direttamente proporzionale, perciò più ci allontaniamo e più aumenterà il diametro della rilevazione e viceversa. Se si hanno esigenze di misurare oggetti di piccole dimensioni a distanze elevate, è quindi meglio prediligere versioni con un rapporto D:S 50:1 o superiore.

• • Attenzione ai corpi riflettenti! Altro fattore importante da considerare, l'emissività. Il termometro ad infrarossi incontra delle difficoltà oggettive nella misurazione di superfici che riflettono come ad esempio i metalli lucidati, alluminio e altro. In questi casi le soluzioni sono due; utilizzare un termometro tradizionale con sonda a contatto, oppure sporcare la superficie con una vernice opaca, un nastro o altro, sempre che sia possibile e che non crei una schermatura della temperatura. Questa problematica viene in parte ovviata dalla presenza di un fattore di “emissività” regolabile presente su alcuni modelli (il un valore variabile da 0,10 a 1,00). Per esperienza personale posso dire che risulta efficace solamente in poche situazioni.
  • Non è possibile misurare in profondità. Ossia effettuare rilevazioni di temperatura in profondità, se si punta lo strumento su un contenitore di liquido, sul terreno o altri materiali semisolidi, la lettura sarà solamente in superficie. In caso contrario, dove viene richiesta una misura della temperatura in profondità, devi utilizzare un termometro tradizionale con sonda a penetrazione, oppure, meglio ancora, un termometro IR con l’ingresso per termocoppia e sonda aggiuntiva.
  • Non è possibile misurare aria e gas. Vale la stessa considerazione fatta per le misure in profondità, in questi casi l'unica soluzione è il termometro con sonda, oppure il pirometro con ingresso opzionale.
  • Una raccomandazione! Assicurarsi che sia presente sullo strumento un puntatore laser, meglio se incrociato o circolare, che vi consente anche di individuare in modo immediato anche la dimensione dell’area di misurazione in seguito al rapporto di misurazione D:S. Nel caso di puntatore a laser singolo, tenete presente che il puntino di misura sarà sempre disassato di 15/20mm, a seconda dello strumento acquistato, e, cosa importante, l’area di misura dovete ricavarvela da soli facendo un calcolo approssimativo della distanza e dell'area.

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