¿Qué es un pirómetro?

La palabra pirómetro proviene de las palabras griegas pyros , que significa "fuego", y metro significa "medir". Un pirómetro es un dispositivo que determina la temperatura de la superficie midiendo el calor radiante. Generalmente se usa en situaciones en las que no se puede tocar la superficie a medir, ya sea porque se está moviendo o porque sería peligroso hacerlo. Las variedades comunes incluyen el pirómetro infrarrojo y el pirómetro óptico.

El primer pirómetro fue inventado por Josiah Wedgewood, un alfarero inglés del siglo XVIII. Utilizó la contracción de la porcelana bajo calor para controlar las temperaturas aproximadas dentro de los hornos Wedgewood. La cocción de cerámica y el monitoreo de la temperatura dentro de los hornos sigue siendo una de las principales aplicaciones de la pirometría en la actualidad. Los hornos modernos generalmente usan pirómetros infrarrojos, también conocidos como pirómetros de radiación, para controlar su temperatura.

Los pirómetros infrarrojos usan la luz infrarroja y visible que irradia un objeto para calentar un termopar, un dispositivo que crea una corriente eléctrica que alimenta un medidor de temperatura. La distancia focal, el punto donde la herramienta tiene el tamaño de lectura de punto mínimo y el campo de visión, el ángulo en el que opera la óptica del pirómetro, es muy importante para operar un pirómetro infrarrojo correctamente. El dispositivo determina una temperatura promedio para la región que está midiendo, por lo que si el objeto que se está midiendo no llena el campo de visión del pirómetro, se producirá un error de medición.

Las mediciones precisas también requieren un juicio correcto de la emisividad de una superficie. La luz infrarroja que proviene de una superficie es en realidad la suma de tres factores: reflectividad: la proporción de la radiación que proviene de otra parte y se refleja en la superficie que se está midiendo; transmisividad: la proporción de radiación que proviene de detrás del objeto que se mide y pasa a través de él; emisividad: la proporción de la radiación infrarroja que se emite realmente desde la superficie medida. Estos tres valores oscilan entre cero y uno, y juntos suman uno. Los pirómetros infrarrojos funcionan mejor si la emisividad es cercana a uno, y son muy difíciles de calibrar para metales reflectantes y superficies transparentes con emisividades de 0.2 o menos.

La otra variedad de uso común es un pirómetro óptico. Patentado por primera vez por Everett F. Morse en 1899, el pirómetro óptico ejecuta una corriente a través de un filamento que está conectado a un medidor de temperatura. Un operador mira a través de un ocular el filamento y la superficie que se está midiendo. Como la corriente a través del filamento varía, también lo hace la temperatura del filamento. Cuando la incandescencia del filamento coincide con la incandescencia de la superficie, la temperatura puede leerse en el medidor. En la mayoría de las aplicaciones, los pirómetros ópticos han sido reemplazados por pirómetros infrarrojos, que ofrecen más precisión en un rango de temperatura más amplio, pero los pirómetros ópticos permanecen en uso, particularmente al medir temperaturas de objetos relativamente calientes y pequeños, como el recocido de cables de tungsteno.