A radiação infravermelha está localizada entre a luz visível e as micro-ondas no espectro eletromagnético, com comprimentos de onda que variam de 700 nanômetros a 1 milímetro, incluindo infravermelho próximo, infravermelho médio e infravermelho distante. Infravermelho próximo refere-se à parte do espectro infravermelho que está próxima da luz visível, infravermelho distante refere-se à parte do espectro infravermelho que está próxima das micro-ondas, e infravermelho médio está entre as duas.
Deve-se notar que a radiação infravermelha é "invisível", o que significa que não pode ser vista a olho nu. Ela está localizada fora da luz vermelha visível ao olho humano e tem uma frequência mais baixa do que a luz vermelha. O mesmo vale para a luz ultravioleta, que está localizada fora da luz roxa visível ao olho humano e tem uma frequência mais alta do que a luz roxa.
A radiação infravermelha é algo que não podemos observar a olho nu, e para "ver" a radiação infravermelha, é necessário equipamento especial. As duas técnicas mais comuns para medir a temperatura da superfície são sensores infravermelhos (IR) (sem contato) e termopares (tipo de contato). Cada um tem suas próprias vantagens e aplicações ideais. Se você está procurando uma solução confiável de medição de temperatura no mercado, pode se perguntar: Qual é a mais adequada para mim?
Neste artigo, forneceremos uma introdução detalhada aos princípios básicos dos sensores infravermelhos e termopares de contato, comparando seus princípios de funcionamento, vantagens e como determinar qual tecnologia é mais adequada para suas necessidades.
O que são sensores de temperatura infravermelhos (sensores IR)?
Os sensores de temperatura infravermelhos, às vezes simplesmente referidos como sensores IR, medem a radiação infravermelha emitida pela superfície de um objeto. Como todos os objetos acima do zero absoluto emitem radiação infravermelha, esses sensores podem medir a temperatura da superfície sem tocar fisicamente no objeto.
1. Como eles funcionam
Os sensores IR detectam a intensidade da energia infravermelha usando um detector e uma lente embutidos que focalizam a energia no elemento sensor. O sensor então calcula a temperatura com base na intensidade das ondas infravermelhas.
2. Principais benefícios
- Medição sem contato: Ideal para superfícies perigosas, em movimento ou extremamente quentes.
- Tempo de resposta rápido: As medições podem ser quase instantâneas.
- Risco mínimo de contaminação: Como não fazem contato, reduzem as preocupações com contaminação cruzada (particularmente útil em ambientes alimentícios e médicos).
3. Considerações
- Emissividade: Materiais diferentes emitem radiação infravermelha em taxas diferentes; entender a emissividade é crucial para leituras precisas.
- Superfícies reflexivas: Materiais altamente reflexivos ou brilhantes podem causar leituras imprecisas, a menos que o sensor seja configurado corretamente.
- Relação distância-ponto: Os sensores infravermelhos têm uma certa relação que determina o tamanho do ponto de medição a uma determinada distância. Manter-se dentro da faixa ideal é importante para a precisão.
O que são termopares de contato?
Um termopar de contato é um tipo de sensor simples, mas extremamente comum, para medições de temperatura. Ele usa dois metais diferentes que geram uma pequena voltagem quando expostos ao calor. A voltagem varia com a temperatura, permitindo que o termopar meça a temperatura do objeto que ele contata.
1. Como eles funcionam
Os termopares são feitos soldando dois fios de metal juntos em uma junção (a "junção quente"). Quando esta junção é aquecida, os metais produzem uma voltagem. Um medidor ou registrador de dados lê a voltagem e a traduz em uma leitura de temperatura.
2. Principais benefícios
- Ampla faixa de temperatura: Os termopares podem medir tudo, desde temperaturas criogênicas até temperaturas extremamente altas, dependendo do tipo de metal usado.
- Custo-efetivo: Eles são tipicamente baratos e amplamente disponíveis.
- Robustos e versáteis: Muitos modelos de termopares são projetados para suportar ambientes agressivos, como fornos ou processos industriais corrosivos.
3. Considerações
- Tempo de resposta mais lento: Os termopares devem atingir fisicamente a temperatura do objeto, o que pode ser mais lento do que os métodos sem contato.
- Desgaste: Como uma solução de contato, os termopares podem se degradar ou serem danificados em ambientes abrasivos ou corrosivos.
- Instalação: A colocação direta no ou dentro do equipamento ou produto pode ser impraticável ou insegura em alguns cenários.
Qual você precisa?
Escolha sensores infravermelhos (sensores IR) se…
- Você precisa de leituras rápidas e sem contato à distância.
- As superfícies que você está medindo são perigosas, estão em movimento ou estão fora de alcance.
- Você está trabalhando com processos onde a contaminação deve ser evitada (alimentos, médicos).
- Você deseja "verificar" vários itens rapidamente.
Escolha um termopar se…
- Você está medindo temperaturas extremas dentro de máquinas, fornos ou fornalhas.
- Você precisa de uma solução durável e econômica para monitoramento de temperatura embutido ou contínuo.
- O contato direto é seguro e viável (por exemplo, as superfícies são acessíveis e não são facilmente contaminadas).
Dicas para selecionar o sensor certo
1. Determine seu ambiente
Considere se a superfície alvo está em movimento, é perigosa ou de outra forma inacessível.
2. Verifique a faixa de temperatura necessária
Tanto os sensores IR quanto os termopares vêm em modelos projetados para faixas de temperatura específicas.
3. Avalie as necessidades de precisão
Ambos os tipos de sensores oferecem precisões variadas; combine os requisitos de precisão da sua aplicação.
4. Leve em consideração a manutenção
Os termopares podem precisar de sondas de substituição ao longo do tempo; os sensores infravermelhos podem precisar de limpeza da lente.
5. Orçamento e escala
Custo por unidade, quantidade necessária e integração geral do sistema podem influenciar sua escolha.
Sensores infravermelhos (IR) e termopares de contato têm bom desempenho em diferentes campos. Os sensores infravermelhos são altamente adequados para medições rápidas e sem contato, especialmente ao lidar com superfícies de difícil acesso ou perigosas. Os termopares são ferramentas comprovadas de medição direta de temperatura que fornecem opções duráveis e econômicas para lidar com condições adversas.
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