La calibración de infrarrojos de alta temperatura requiere un laboratorio equipado con fuentes de radiación térmica de alto rendimiento junto con un estándar de transferencia de alta precisión.
Los siguientes equipos son imprescindibles para cualquier calibración de termómetro infrarrojo.
- Fuente de radiación térmica (Cuerpo Negro)
- Estándar de transferencia
- termómetro de temperatura ambiente
- Dispositivo de montaje
La fuente de radiación térmica o una Cuerpo negro Es una fuente de temperatura calibrada que irradia energía, la cual se utiliza para calibrar el termómetro infrarrojo. La intensidad de la radiación depende de la temperatura de la fuente. Una de las principales preocupaciones al elegir una fuente de radiación es el tamaño del área de radiación. Gran parte de esta preocupación se debe al campo de visión del termómetro infrarrojo. La información sobre el campo de visión de un termómetro infrarrojo debe provenir del fabricante o determinarse mediante experimentación.
El estándar de transferencia se utiliza para calibrar la fuente de radiación térmica. Debe calibrarse en un laboratorio de mayor calidad, es decir, con una capacidad de medición óptima (BMC) menor. El estándar de transferencia puede ser... termómetro de contacto (un PRT, termistor o termopar) o un termómetro sin contacto (un termómetro de radiación o pirómetro). El estándar de transferencia puede implementarse internamente en el laboratorio que realiza las calibraciones del termómetro infrarrojo, o puede implementarse utilizando un laboratorio externo al laboratorio que realiza las calibraciones del termómetro infrarrojo. El termómetro de temperatura ambiente se utiliza para monitorear la temperatura dentro del laboratorio. Esto es especialmente importante porque para algunos termómetros infrarrojos, la temperatura ambiente juega un papel importante en la incertidumbre, ya que la temperatura ambiente afecta la temperatura de referencia del termómetro infrarrojo. El dispositivo de montaje es lo que sostiene el termómetro infrarrojo durante una calibración. El dispositivo de montaje mantiene la distancia de medición y la alineación del termómetro infrarrojo durante la calibración. El dispositivo de montaje puede ser un trípode o un accesorio. Se debe utilizar un dispositivo para determinar la distancia de medición. La distancia de medición es la distancia desde la fuente de radiación hasta el termómetro infrarrojo. El dispositivo de medición de distancia generalmente será una cinta métrica o una varilla de medición.
Se requiere un laboratorio adecuado con un procedimiento guiado sobre los puntos de calibración apropiados para realizar una calibración sin errores.
Configuración del laboratorio
Para realizar calibraciones de termómetros infrarrojos con la mínima incertidumbre y errores, se debe mantener una configuración de laboratorio adecuada. La temperatura ambiente del laboratorio debe mantenerse dentro de límites razonables, aprobados por el organismo de acreditación. La temperatura ambiente durante la calibración o los límites de temperatura del laboratorio deben indicarse en el informe de calibración.
Es importante ya que proporciona al cliente información sobre el entorno en el que se calibró el termómetro infrarrojo. Después de mantener la temperatura adecuada utilizando aires acondicionados dentro del laboratorio, el siguiente paso es la ubicación de las fuentes de calibración y el termómetro infrarrojo. La ubicación del equipo dentro del laboratorio es fundamental. Una de las mayores preocupaciones es la temperatura reflejada. Esto es especialmente preocupante cuando se realizan calibraciones a temperaturas bajas o cercanas a la temperatura ambiente. Para contabilizar adecuadamente la temperatura reflejada, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos. Primero, no coloque una fuente de calor frente a la fuente de radiación. Segundo, asegúrese de que la temperatura de las paredes que dan a la fuente de radiación sea la del laboratorio. Esto es especialmente preocupante si la pared que da a la fuente de radiación es una pared exterior o una ventana exterior. Las paredes con calefacción pueden causar un problema si el termómetro infrarrojo detecta las radiaciones que provienen de ellas. Tercero, se debe considerar la posición del técnico que realiza la calibración, ya que influye en la temperatura reflejada. Para calibraciones a temperaturas inferiores a 50 °C o cercanas a la temperatura ambiente, se puede utilizar un separador, que puede ser de madera, que debe colocarse entre el técnico y la fuente de radiación. El flujo de aire forzado debe controlarse dentro del laboratorio. No debe haber aire forzado cerca de la superficie de la fuente de radiación. Esto significa que se debe tener cuidado de no colocar la fuente de radiación cerca (o debajo) de rejillas de ventilación y puertas.
Procedimiento de calibración
Antes de comenzar la calibración, se debe dejar que el termómetro infrarrojo alcance la temperatura del laboratorio, normalmente 15 minutos. Esto significa que, después de realizar las conexiones eléctricas, antes de tomar la medición, se debe dejar que se estabilice en las condiciones ambientales. Esto es especialmente importante al traer un termómetro del exterior. Asegúrese de que el técnico tenga un manual de usuario completo del fabricante del termómetro infrarrojo que explique claramente cómo usarlo. Cualquier limpieza de lentes que se realice debe hacerse con el permiso del cliente y de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del termómetro infrarrojo. La fuente de radiación debe ajustarse a la temperatura de calibración deseada y debe dejarse que se estabilice.
Puntos de calibración
Los puntos de calibración se basan en las necesidades del cliente. Si el termómetro infrarrojo se utiliza en un rango de temperatura estrecho, un punto de calibración puede ser suficiente. Para un termómetro infrarrojo que se utiliza en un rango de temperatura amplio, se deben utilizar al menos tres puntos. Estos puntos deben representar al menos el rango mínimo, máximo y medio del rango de uso del termómetro infrarrojo. El orden de los puntos de calibración puede elegirse arbitrariamente. Sin embargo, debido al fenómeno del choque térmico, se recomienda calibrar primero los puntos de temperatura más baja y al final los de temperatura más alta.
Realizar la calibración
Los siguientes pasos deben repetirse para cada punto de calibración. La fuente de radiación debe ajustarse a la temperatura requerida. El ajuste de emisividad del termómetro infrarrojo debe ser el mismo que la emisividad calibrada de la fuente. Algunos termómetros infrarrojos tienen una emisividad fija. En estos casos, se puede realizar una corrección matemática. El siguiente paso es montar el termómetro infrarrojo. Para ello, primero establezca la distancia de medición. Una vez establecida la distancia, el termómetro infrarrojo debe montarse en un dispositivo de montaje que mantenga la distancia esencial de la fuente de radiación. La distancia de medición debe mantenerse de tal manera que el tamaño del punto del termómetro infrarrojo sea menor que el área de radiación. Para obtener información detallada sobre el campo de visión del termómetro infrarrojo, consulte el manual del fabricante. El siguiente paso es alinear el termómetro infrarrojo de modo que quede centrado en la superficie del calibrador. Esto puede hacerse utilizando el láser proporcionado con el termómetro infrarrojo o, si hay algún otro dispositivo de observación, maximizando la señal moviendo el termómetro infrarrojo hacia arriba, hacia abajo y de lado a lado. Una vez completada la alineación, la línea que va del termómetro infrarrojo a la superficie del calibrador debe ser perpendicular. En este punto, se puede realizar la medición. El tiempo de medición debe ser diez veces mayor que el tiempo de respuesta del termómetro infrarrojo. En los termómetros infrarrojos portátiles, la medición se realiza manteniendo pulsado el gatillo de cinco a diez segundos. La temperatura final resultante se registra como temperatura de lectura para la calibración. Una vez realizada la configuración y estabilizada la fuente de calibración, se tarda unos segundos en registrar un punto de calibración para el técnico. La calibración de los distintos termómetros infrarrojos tarda más tiempo según el número de puntos y la temperatura.
Elaboración de informes
El informe de calibración es una herramienta de comunicación entre el laboratorio y el cliente. Debe estar estandarizado y cumplir con los requisitos del organismo de acreditación de su laboratorio. Se deben reportar los resultados de la calibración. Esto se representa mejor mediante una tabla de temperaturas de la fuente frente a los valores de lectura del termómetro infrarrojo. El informe debe incluir lo siguiente:
- Título
- Identificación única del termómetro infrarrojo calibrado
- Registro de la persona que realizó la calibración
- Fecha de calibración
- Temperatura de la fuente frente a la temperatura de lectura del termómetro infrarrojo
- Trazabilidad del termómetro maestro
- Puntos de calibración
- Escala de temperatura
- Medición de distancia
- Ajuste de emisividad del termómetro infrarrojo
- Diámetro de la fuente
- Temperatura ambiente y humedad
- Descripción de la apertura, incluida la distancia de apertura (si se utiliza)
- Validez
- Incertidumbres de medición
También se puede incluir en el informe otra información complementaria, como una descripción del procedimiento de calibración, una lista de los instrumentos de referencia utilizados y una descripción del presupuesto de incertidumbre.
