Investigación del efecto del tamaño de la fuente en equipos de termografía infrarroja y termómetros de radiación

Abstract

Las cámaras y los sistemas de termografía infrarroja son utilizados en múltiples aplicaciones en sectores de seguridad y defensa: optrónica, sensores, contrame didas, estudio termográfico del estrés del combatiente, etc. Su evolución ha sido espectacular, especialmente desde la introducción del microbolómetro como detector elemental. En el pasado se utilizaban básicamente para medidas cualitativas, interesando únicamente el contraste térmico, la búsqueda de puntos calientes o fugas de calor, etc. Hoy son más las aplicaciones cuantitativas, combinando la imagen térmica con medidas absolutas de temperatura. La necesidad de garanti zar la trazabilidad al SI de los valores de temperatura proporcionados exige a los laboratorios de calibración investigar los factores de influencia que afectan a los resultados de las medidas realizadas. La incertidumbre en la medida depende de multitud de factores (por ejemplo, la emisividad) y uno de los más significativos es el efecto del tamaño de la fuente (ETF), por el cual, debido a imperfecciones en el sistema óptico (difracción, reflexiones internas, etc.), radiación proveniente de zonas fuera del blanco correspondiente a un píxel pueden llegar a este. En termografía se habla del efecto sobre la temperatura indicada por el píxel y de valores leídos por detectores vecinos. Es equivalente a considerar que el tamaño de la fuente incide en el valor de temperatura que proporciona un termómetro de radiación. El laboratorio de Temperatura y Humedad del INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial) tiene acreditación ENAC (Entidad Nacional de Acreditación) para la calibración de termómetros de radiación y la indicación de temperatura de cámaras termográficas, y actúa en este ámbito como laboratorio metrológico del Ministerio de Defensa. En este trabajo se presentan resultados de la investigación realizada sobre el ETF y se analiza su influencia en la incertidumbre y sobre los valores de temperatura proporcionados por estos instrumentos.