Pirometria a infrarossi: quando conviene rispetto alla misura a contatto

Temperatura superficiale o temperatura di massa: che cosa si misura

Il primo criterio non riguarda lo strumento ma la grandezza. Il pirometro restituisce la temperatura superficiale del corpo inquadrato, cioè quella dello strato che emette radiazione verso l’ottica. Una termocoppia immersa in un bagno metallico o una sonda a immersione in un fluido restituiscono invece la temperatura di massa, che su un pezzo appena estratto dal forno o su una superficie ventilata può differire di decine di gradi. Prima di scegliere il metodo occorre quindi dichiarare quale valore serve al processo: se la specifica parla di temperatura di cuore, nessuna misura senza contatto la fornisce; se parla di temperatura di superficie all’atto della formatura, della saldatura o del raffreddamento, la lettura ottica è l’unica compatibile con i tempi reali della linea.

Rapporto distanza/spot: l’area realmente inquadrata

Uno strumento a punto singolo non misura un punto: misura il disco di superficie compreso nel campo visivo, il cosiddetto spot. Il rapporto distanza/spot indica quanto quel disco cresce allontanandosi: con un rapporto 30:1, a tre metri lo spot vale circa dieci centimetri. Se il bersaglio è più piccolo dello spot, nella lettura entra anche lo sfondo e il valore risulta mediato, quasi sempre più basso del vero. La regola operativa è semplice: il bersaglio deve riempire lo spot con margine, tipicamente occupandone almeno il doppio del diametro. Quando il particolare è minuto o molto lontano, o si avvicina lo strumento, o si accetta di misurare un’altra cosa. Il contatto, al contrario, non ha questo vincolo geometrico ma richiede accessibilità e tempo di stabilizzazione.

Superfici riflettenti, vapore e ostacoli sul percorso ottico

Gli errori tipici della misura senza contatto nascono quasi tutti fuori dallo strumento. Una superficie metallica lucida emette poco e riflette molto: la lettura risente delle sorgenti calde circostanti e va corretta impostando il valore di emissività corretto, oppure preparando una zona opaca di riferimento. Vapore, fumi, polveri e nebbie d’olio attenuano la radiazione lungo il cammino e producono letture per difetto; una finestra di vetro comune blocca gran parte dell’infrarosso lontano e rende la misura non attendibile se non con ottiche dedicate. In queste condizioni una termocoppia fissa o un indicatore termosensibile a gessetto o vernice, che cambia stato a una soglia nota, restano riferimenti più robusti, anche se forniscono un solo valore di soglia e non un profilo continuo.

Riferimenti normativi: ISO 18434-1, ASTM E1256 e IEC 62492

La misura ottica di temperatura non è un’attività senza regole. La ISO 18434-1 inquadra la termografia nel monitoraggio delle condizioni delle macchine e definisce competenze, procedura e contenuti minimi della documentazione. La ASTM E1256 descrive i metodi di prova per caratterizzare le prestazioni degli strumenti a infrarossi, fra cui la risposta in temperatura e la definizione del campo di misura. La serie IEC 62492 tratta i dispositivi termografici in applicazioni industriali, con criteri di prova e dichiarazione delle caratteristiche. Il punto pratico è che un dato senza distanza, emissività impostata, condizioni ambientali e riferimento di taratura non è ripetibile: sono queste informazioni, non il numero letto a display, a rendere il confronto fra metodi difendibile in un rapporto di controllo.

Pirometria a infrarossi confronto metodi: quando conviene davvero

Il senza contatto conviene quando il bersaglio si muove, è inaccessibile, è in tensione o si trova a temperature che degraderebbero una sonda; conviene quando servono molte letture in pochi secondi o un tempo di risposta che il contatto non può garantire, perché ogni sonda deve prima portarsi in equilibrio con il pezzo. Il contatto resta preferibile su superfici piccole, opache e ferme, quando serve la temperatura interna, quando il percorso ottico è sporco o quando l’emissività non è nota né controllabile. La termocamera si sceglie quando interessa dove sia il punto caldo, non quanto valga in un punto già noto.

Per i criteri di selezione, i campi di misura tipici e le condizioni di impiego, l’approfondimento dedicato è nella pagina Pirometria a infrarossi.

Lo strumento del nostro catalogo per questa misura

Per la misura di temperatura senza contatto il nostro catalogo propone un termometro a infrarossi puntuale.

Senza contatto, un punto per volta

Tramex IRT2

L’ottica raccoglie l’energia emessa, riflessa e trasmessa dalla superficie, ed è per questo che il riflesso falsa la lettura; i due laser servono solo al puntamento e non partecipano alla misura.

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Campo di misura, rapporto distanza-macchia, accuratezza, tempo di risposta e risposta spettrale sono dichiarati dal costruttore e riportati nella scheda. La pagina di catalogo di riferimento è termometri a infrarossi.

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