Todos los cuerpos emiten radiación, y existe una proporción directa con su temperatura, los cuerpos más calientes emiten mayor radiación, pero existen otros factores que intervienen y que afectan directamente a las inspecciones termográficas, una de ellas es la emisividad, y es de gran importancia ya que afecta directamente a la medición de temperatura, si la cámara termográfica no está regulada con la emisividad correcta los valores que obtengamos serán erróneos. Sin embargo, la radiación medida por la cámara no sólo depende de la temperatura del objeto, sino que es también una función de la emisividad. La radiación también se origina en los “alrededores” y se refleja en el objeto. La radiación infrarroja procedente del objeto y la radiación reflejada también estarán influenciadas por la absorción de la atmósfera. Para medir la temperatura con precisión, es necesario compensar los efectos de diferentes fuentes de radiación. Esto se realiza automáticamente por la cámara termográfica. Los siguientes parámetros sin embargo deben ser proporcionados a la cámara: La emisividad del objeto. La temperatura aparente reflejada. La distancia entre el objeto y la cámara. La humedad relativa. La temperatura de la atmósfera. La emisividad es la relación de cómo irradia energía infrarroja un material en comparación con un radiador perfecto. Los valores de emisividad fluctúan entre 0.0 y 1.0. Un objeto que mide 1.0 se considera un radiador perfecto y se llama un "cuerpo negro". Si utiliza una cámara termográfica para ver una mano con un anillo, verá la diferencia en la imagen termográfica. El anillo parece ser mucho más frío que la mano; sin embargo, ambos tienen en realidad una temperatura similar. Por lo tanto, aunque los dos objetos tienen la misma temperatura, irradian cantidades diferentes de energía infrarroja. En el mundo real, no hay radiadores perfectos y los materiales varían en cuán menos perfectos son. Esta es una complicación (entre otras), que dificulta el uso de la tecnología infrarroja para realizar inspecciones cuantitativas que requieren la obtención de mediciones precisas de temperatura. Por esta razón, muchos termógrafos eligen realizar inspecciones cualitativas para centrarse en la diferencia de temperatura aparente entre equipos comparables con cargas similares, o el mismo equipo con cargas comparables en varias etapas. Sin embargo, una comprensión básica de emisividad puede ayudarlo a evitar algunas dificultades y a entender cuándo debe desconfiar de las mediciones. La emisividad varía según el estado de la superficie, el ángulo de visión, la temperatura y la longitud de onda espectral. La mayoría de los materiales no metálicos son radiadores de energía eficientes. La piel humana está cerca de ser un radiador perfecto con una emisividad de 0.98. Una superficie de cobre pulida se encuentra en el otro extremo del espectro, con un valor de 0.01. Normalmente, los materiales del objeto y tratamientos superficiales exhiben una emisividad que va desde aproximadamente 0,1 a 0,95. Una superficie altamente pulida (espejo) cae por debajo de 0,1 mientras que una superficie oxidada o pintada tienen una emisividad superior. La pintura a base de aceites independientemente de su color en el espectro visible tiene una emisividad de más de 0,9 en el infrarrojo. La piel humana presenta una emisividad de 0,97 a 0,98. Los metales no oxidados representan un caso extremo de opacidad perfecta y reflexividad alta, lo que no varía mucho con la longitud de onda. En consecuencia, la emisividad de los metales es baja- sólo aumenta con la temperatura. Para los no-metales, la emisividad tiende a ser alta, y disminuye con la temperatura. La mayoría de las cámaras infrarrojas tiene la habilidad de cambiar la configuración de emisividad, de modo que, si conoce el valor de la emisividad del material que está inspeccionando, puede hace un ajuste en la cámara para aproximarse a la temperatura real de la superficie. Sin embargo, si la emisividad del material es inferior a 0.60, no obtendrá una lectura precisa de la temperatura mediante tecnología infrarroja e, incluso si es más alta, otros factores pueden afectar la lectura de temperatura. Si usted está utilizando un sensor con una emisividad preestablecida fija de 0.95, y necesita medir un objeto brillante, puede compensarlo cubriendo la superficie a medir con aceite en aerosol, pintura negra plana o cinta de enmascarar. Mida la temperatura de la superficie con cinta o pintada. Esa es la temperatura verdadera. Para tratar un ejemplo práctico, hemos utilizado una cámara termográfica FLIR C2 para medir la temperatura de una persona, para ello hemos tomado dos imágenes con dos emisividades distintas, una a 0.25 y otra a 0.98; los resultados fueron los siguientes: Como se puede ver, a una emisividad de 0.25 la FLIR C2 está registrando una temperatura de 67.2°C, algo que es imposible para la temperatura de la piel; cuando hemos tomado la imagen termográfica con una emisividad de 0.98 (la emisividad promedio de la piel humana), registramos una temperatura de 34.8 °C, un valor real y coherente con la realidad. Consejos sobre la emisividad Cuanto mayor sea la diferencia entre la temperatura del objeto medido y la temperatura ambiente, y cuanto menor la emisividad, más fácil es que se comentan errores de medición. Estos se incrementan aún más si el ajuste de la emisividad es incorrecto. Muchos materiales transparentes para el ojo humano, como el vidrio, no dejan pasar la radiación infrarroja de onda larga. Los pocos materiales transmisores incluyen, por ejemplo, láminas finas de plástico y el germanio, el material del que están hechos tanto la lente como el protector de las cámaras termográficas de Testo. Cuando sea necesario, quite cualquier envoltorio o cubierta del objeto a medir, ya que de lo contrario la cámara solo medirá la temperatura de la superficie del envoltorio o cubierta. Observe siempre las instrucciones de uso del objeto a medir. Si hay elementos bajo la superficie que afectan a la distribución de temperatura de la superficie por conducción térmica, es posible que se puedan identificar dichos elementos de la estructura interna del objeto de medición en la pantalla de la cámara termográfica. Sin embargo, la cámara termográfica mide únicamente la temperatura superficial. No es posible realizar una medición de las temperaturas de elementos en el interior del objeto de medición A continuación, se muestran tablas con los valores de emisividad para superficies comunes y materiales metálicos. Por favor tome en cuenta que estos valores deben ser usados únicamente como una guía, ya que la emisividad cambia con la superficie y condiciones del material real, así mismo para optimizar la precisión de la medición de superficie: 1. Determine la emisividad del objeto en el rango espectral del instrumento que utilizará para la medición. 2. Evite reflexiones aislando el objeto de fuentes de alta temperatura colindantes. 3. Para objetos a temperaturas más altas, use instrumentos con la longitud de onda más corta posible. Valores de Emisividad para Superficies Comunes Material Valores de Emisividad 1.0 µm 5.0 µm 7.9 µm 8-14 µm Agua n.r. 0.93 0.93 Arcilla n.r. 0.85-0.95 0.95 0.95 Arena n.r. 0.9 0.90.9 Asbesto 0.9 0.9 0.95 0.95 Asfalto n.r. 0.9 0.95 0.95 Basalto n.r. 0.7 0.7 0.7 No oxidado 0.8-0.95 0.8-0.9 0.8-0.9 0.8-0.9 Carburo de Silicio n.r. 0.9 0.9 0.9 Cerámica 0.4 0.85-0.95 0.95 0.95 Concreto 0.65 0.9 0.95 0.95 Grafito 0.8-0.9 0.7-0.9 0.7-0.8 0.7-0.8 Grava n.r. 0.95 0.95 0.95 Hielo n.r. 0.98 0.98 Hule n.r. 0.9 0.95 0.95 Madera (natural) n.r. 0.9-0.95 0.9-0.95 0.9-0.95 Nieve n.r. 0.9 0.9 Papel (cualquier color) n.r. 0.95 0.95 0.95 Piedra caliza n.r. 0.4-0.98 0.98 0.98 0.9-0.95 0.9-0.95 Carbón Pintura (no-alum) Papel (cualquier color) n.r. 0.95 0.95 0.95 Opaco n.r. 0.95 0.95 0.95 Mayor a 20 milésimas n.r. 0.95 0.95 0.95 0.9-0.98 0.9-0.98 Plásticos Tela n.r. Tierra n.r. Vidrio Laminado n.r. 0.98 0.85 0.85 Gota n.r. 0.9 n.r. n.r. n.r. 0.4-0.97 0.8-0.95 0.8-0.95 Yeso Valores de Emisividad para Metales Material Valores de Emisividad 1.0µm 1.6µm 8-14µm Rolado en frío 0.8-0.9 0.8-0.9 0.7-0.9 Lámina en bruto n.r. n.r. 0.4-0.6 Lámina pulida 0.35 0.25 0.1 Fundido 0.35 0.25-0.4 n.r. Oxidado 0.8-0.9 0.8-0.9 0.7-0.9 Inoxidable 0.35 0.2-0.9 0.1-0.8 No oxidado 0.1-0.2 0.02-0.2 n.r. Oxidado 0.4 0.4 0.2-0.4 Oxidado n.r. 0.4 0.3 Áspero 0.2-0.8 0.2-0.6 0.1-0.3 Pulido 0.1-0.2 0.02-0.1 n.r. n.r. n.r. 0.6 Pulido 0.8-0.95 0.01-0.05 n.r. Bruñido n.r. n.r. 0.3 Oxidado 0.6 0.6 0.5 0.6 0.15 0.1 Acero Aluminio Aleación A3003 Bloques de Terminales Eléctricas Bronce Cinc Oxidado Pulido 0.5 0.05 n.r. Pulido n.r. 0.03 n.r. Áspero n.r. 0.05-0.2 n.r. Oxidado 0.2-0.8 0.2-0.9 0.4-0.8 Cromo 0.4 0.4 n.r. Estaño (no oxidado) 0.25 0.1-0.3 n.r. 0.5-0.9 0.6-0.9 0.3-0.8 Oxidado 0.4-0.8 0.5-0.9 0.5-0.9 No oxidado 0.35 0.1-0.3 n.r. Corroído n.r. 0.6-0.9 0.5-0.7 Fundido 0.35 0.4-0.6 n.r. Oxidado 0.7-0.9 0.7-0.9 0.6-0.95 No oxidado 0.35 0.3 0.2 .035 0.3-0.4 0.2-0.3 0.9 0.9 0.9 Oxidado 0.4-0.9 0.6-0.9 0.7-.95 Acabado con arena 0.3-0.4 0.3-0.6 0.3-0.6 Electropulido 0.2-0.5 0.25 0.15 Magnesio 0.3-0.8 0.05-0.3 n.r. Mercurio n.r. 0.05-0.15 n.r. Oxidado 0.5-0.9 0.4-0.9 0.2-0.6 No oxidado 0.25-0.35 0.1-0.35 Oxidado 0.8-0.9 0.4-0.7 0.2-0.5 Electrolítico 0.2-0.04 0.1-0.3 n.r. 0.3 0.01-0.1 n.r. Negro n.r. 0.95 0.9 Plata n.r. 0.02 .n.r 0.35 0.05-0.2 n.r. Cobre Haynes Aleación Hierro Hierro, fundido Fundido Hierro, forjado En bruto Inconel Molibdeno Níquel Oro Platino Plomo Pulido Rough 0.65 0.6 0.4 Oxidado n.r. 0.3-0.7 0.2-0.6 Pulido 0.5-0.75 0.3-0.5 n.r. Oxidado n.r. 0.6-0.8 0.5-0.6 n.r. 0.1-0.6 n.r. 0.35-0.4 0.1-0.3 n.r. Titanio Tungsteno (Wolframio) Pulido