Pirômetro óptico: princípio e erro de emissividade

O registro de inspeção do forno de um fornecedor japonês descreve o instrumento como hikari koonkei (光高温計, pirômetro óptico) e a leitura como kido ondo (輝度温度, temperatura de brilho): por exemplo, "1.000 °C". A folha de processo pede a temperatura real do aço, e o seu termômetro infravermelho portátil mostra outro valor. Os dois instrumentos podem estar funcionando corretamente.

A temperatura de brilho não é a temperatura verdadeira da superfície. É a temperatura que um corpo negro perfeito precisaria ter para parecer igualmente brilhante no comprimento de onda do instrumento. Em uma superfície com emissividade menor que 1, e quando a radiação refletida pode ser desprezada, a leitura fica abaixo da temperatura verdadeira.

Este guia explica como funciona o pirômetro óptico de filamento desaparecente e como ele difere dos termômetros infravermelho e bicolor (de razão). Mostra também onde emissividade, janelas de observação, fumaça e reflexos deslocam a leitura. No final há um checklist e um modelo de e-mail para o lado japonês.

Sumário

1. O que é um pirômetro óptico?
2. Como funciona o pirômetro de filamento desaparecente
3. Temperatura de brilho vs. temperatura verdadeira
4. Vantagens e limites dos pirômetros ópticos
5. Calibração e rastreabilidade
6. Quando as leituras divergem: isolando a causa
7. Checklist e perguntas para o lado japonês
8. Limites deste guia
9. FAQ
10. Fontes

O que é um pirômetro óptico?

O pirômetro óptico determina a temperatura de um objeto quente a partir da radiação térmica que ele emite, sem tocá-lo. É um tipo de termômetro de radiação (hosha ondokei, 放射温度計). O modelo visual clássico é o de filamento desaparecente (senjo shoshitsu-gata, 線条消失形), que usa o olho do operador como detector de comparação.

O operador sobrepõe a imagem do alvo ao filamento de uma lâmpada dentro do instrumento. Em seguida, ajusta a corrente da lâmpada até os dois parecerem igualmente brilhantes em uma faixa estreita de vermelho, e o instrumento converte essa corrente em temperatura. O filamento é apenas o fio fino da lâmpada que brilha quando a corrente passa por ele.

Outros termômetros de radiação, como os infravermelhos com detector eletrônico, também usam a radiação do alvo. O que muda é a faixa de comprimentos de onda medida, a forma de detectá-la e o modo como a leitura é produzida.

Onde é usado: alvos quentes e incandescentes

O pirômetro óptico visual precisa de um alvo quente o bastante para brilhar com intensidade na luz visível. Os alvos típicos são metal fundido, material dentro de um forno e fio ou barra aquecidos, sempre que houver linha de visada livre até o alvo.

Como exemplo, o IR-URN da CHINO Corporation é um pirômetro de filamento desaparecente com display digital. Ele mede em 0,65 µm e cobre de 700 a 3.500 °C em três faixas selecionáveis. Esses valores pertencem a esse modelo e não são a faixa de todo pirômetro óptico.

O instrumento lê temperaturas tão altas porque só recebe a luz do alvo, e ele próprio não precisa chegar a essa temperatura. Ele ainda tem a sua faixa de temperatura ambiente de operação, e uma faixa de medição alta não significa que possa ficar diante da abertura do forno absorvendo calor radiante.

Há modelos portáteis a bateria, que permitem trocar de ponto de medição no chão de fábrica. Nesse uso, escolha posições em que seja possível repetir a mesma distância e a mesma direção de visada, para comparar a leitura de hoje com a anterior.

No aço, a qualidade depende também do tempo de permanência e do resfriamento, além da temperatura de aquecimento. Ao controlar tratamentos térmicos como têmpera e revenimento, mantenha a leitura pontual da superfície separada da verificação das condições do processo como um todo.

Pirômetro óptico, infravermelho e bicolor

Um termômetro de radiação típico com detector eletrônico, como o infravermelho portátil, processa o sinal do detector e exibe uma temperatura. No pirômetro visual de filamento desaparecente, uma pessoa mira o alvo, ajusta a corrente da lâmpada e julga quando o brilho coincide.

O display digital não muda isso. Se a igualação do brilho ainda é feita a olho, a etapa de julgamento humano continua, então trate "leitura digital" e "detecção automática" como duas características separadas.

O termômetro bicolor (nishoku ondokei, 二色温度計), também chamado de pirômetro de razão, usa a razão entre a radiação medida em duas faixas de comprimento de onda. Comparar um filamento com um alvo não é "medir duas cores", portanto não trate o pirômetro de filamento desaparecente como instrumento bicolor. A Figura 1 compara as principais abordagens.

Figura 1: contato, visual e eletrônico chegam à temperatura por caminhos diferentes

Sem contato não quer dizer um único método de detecção. Aqui, "pirômetro óptico" é o tipo visual de filamento desaparecente.

Método	O que recebe	Como chega à temperatura	Principais condições a verificar
Termômetro de contato	Calor conduzido do alvo ao elemento sensor	Converte tensão termoelétrica, resistência etc. em temperatura	Inserção, contato térmico, tubo de proteção, cabeamento
Pirômetro óptico visual	Radiação visível do alvo	Iguala o brilho ao do filamento e lê a partir da corrente calibrada	Pontaria, foco, julgamento da igualação, emissividade
Termômetro de radiação eletrônico (ex.: infravermelho)	Radiação na faixa definida pela especificação	Processa o sinal do detector e exibe ou envia a saída	Campo de visão, tamanho do alvo, emissividade, caminho óptico
Termômetro bicolor (de razão)	Radiação em duas faixas de comprimento de onda	Calcula a partir da razão entre os dois sinais	Razão de emissividades nos dois comprimentos de onda, transmissão do caminho

Os instrumentos bicolor também exigem verificação da emissividade e do caminho óptico. Usar dois comprimentos de onda não elimina o erro em todo tipo de alvo.

A KELLER, fabricante de pirômetros, explica onde os instrumentos de razão ajudam e onde não:

• Onde ajudam: poeira, fumaça ou uma janela suja que enfraquecem todos os comprimentos de onda por igual mantêm a razão, e portanto a leitura, estável.
• A premissa: a leitura só é igual à temperatura verdadeira quando a emissividade é a mesma nos dois comprimentos de onda. A KELLER observa que isso raramente acontece na prática.
• Onde podem ir pior: se a emissividade difere entre os dois comprimentos de onda e oscila, o erro pode superar o de um pirômetro de um só comprimento de onda, principalmente em metais não ferrosos.

Como funciona o pirômetro de filamento desaparecente

Para entender o princípio, separe duas fontes de luz: a luz que vem do alvo e a luz que o próprio instrumento produz. O pirômetro não transforma a temperatura do alvo diretamente em corrente. Em vez disso, o operador ajusta a corrente de uma lâmpada de comparação.

A lente objetiva forma uma imagem do alvo no mesmo plano do filamento da lâmpada. Olhando por um filtro e pela ocular, o operador compara os dois níveis de brilho no mesmo campo de visão.

O filtro vermelho restringe a comparação a uma faixa pequena de comprimentos de onda vermelhos. Comparar o brilho em uma faixa fixa, em vez de julgar se a cor geral parece semelhante, é o que liga a leitura à temperatura.

Os instrumentos reais têm também filtros que reduzem a luz para mudar de faixa. A Figura 2 mostra apenas a relação entre a imagem e a comparação; confira os filtros reais e suas posições no projeto óptico de cada instrumento.

Figura 2: a imagem do alvo é focalizada no plano do filamento e comparada em uma faixa vermelha

Dois raios representativos vão do topo do alvo ao plano do filamento. A linha azul tracejada mostra só o lado da ocular; não é um traçado de raios.

O próprio filamento brilha e é visto junto com a imagem do alvo. A escolha da faixa vermelha e a redução de luz são funções ópticas da medição; a figura não indica que o filtro substitui a proteção ocular.

Filamento escuro, desaparecido e brilhante

Quando a corrente do filamento é baixa e ele está mais escuro que o alvo, você vê uma linha escura sobre um fundo brilhante. Ao aumentar a corrente, o filamento clareia e o contraste com o fundo diminui.

Se a corrente for alta demais, o filamento fica mais brilhante que o alvo e aparece como uma linha clara. Nesse caso, reduza a corrente e procure o ponto de igualação entre os ajustes escuro e brilhante.

Quando alvo e filamento têm o mesmo brilho, a borda do filamento fica difícil de distinguir contra o alvo. Esse é o "filamento desaparecente". A lâmpada continua acesa e nada desaparece fisicamente.

Ajuste a ocular e o foco sobre o alvo para facilitar a comparação. Com a imagem desfocada, ou com o filamento sobre a borda do alvo, a própria igualação deixa de ser confiável. A Figura 3 mostra as três vistas.

Figura 3: o filamento "desaparece" quando o brilho coincide com o do fundo

O brilho do alvo é mantido constante. A linha curva em cada vista é o mesmo filamento.

Cores e espessuras de linha são ilustrativas. Na vista central a lâmpada continua acesa; o filamento apenas se confunde com o fundo.

Por que a corrente da lâmpada se converte em temperatura

Aumentar a corrente muda a temperatura e a radiação do filamento, mas isso sozinho não informa a temperatura do alvo. O instrumento precisa de uma calibração que relacione a corrente de igualação à temperatura de brilho.

Na calibração, o laboratório usa uma lâmpada padrão ou um corpo negro de temperatura de brilho conhecida e encontra a corrente em que o filamento do instrumento coincide com ela. A escala do instrumento, ou a conversão interna, usa essa relação para indicar a temperatura.

Se a lâmpada ou o sistema óptico mudarem, a mesma corrente pode produzir uma aparência diferente. Na manutenção, mantenha separadas duas verificações: "o filamento acende" e "a leitura concorda com uma referência".

A lâmpada com a qual você compara durante a medição e a lâmpada padrão usada na calibração têm funções diferentes. A calibração liga a indicação de temperatura, obtida pela corrente da lâmpada de comparação, a uma referência: lâmpada padrão ou corpo negro.

0,65 µm não é o pico da radiação térmica

À medida que um objeto esquenta, sua radiação térmica na faixa visível aumenta até que se possa vê-lo brilhar em vermelho. O pico do espectro de um corpo negro se desloca para comprimentos de onda menores quando a temperatura sobe, mas um objeto que acabou de começar a brilhar não está emitindo com máxima intensidade na faixa visível.

A lei do deslocamento de Wien dá o pico aproximado da radiância espectral de um corpo negro por unidade de comprimento de onda. Com o comprimento de onda em µm e a temperatura termodinâmica em K, a constante é cerca de 2.898 µm·K.

Para um corpo negro a 700 °C, o pico fica em cerca de 2,98 µm, bem dentro do infravermelho. O pirômetro ainda consegue comparar o brilho na faixa visível, então trate o comprimento de onda do pico e o comprimento de onda de medição do instrumento como coisas distintas.

Do mesmo modo, 650 nm (0,65 µm) não significa que o filtro se desloca em direção ao pico quando a temperatura muda. O modelo do exemplo usa uma faixa vermelha em 0,65 µm, mas o comprimento de onda efetivo depende do filtro, da sensibilidade do olho e de outros fatores. A Figura 4 coloca esses valores em um só eixo.

Figura 4: a faixa vermelha de medição e o pico do corpo negro

O eixo de comprimento de onda é linear. Os pontos marcam as posições calculadas dos picos, não a intensidade da radiação.

A largura da faixa vermelha é ilustrativa e não é a banda passante real de nenhum modelo. A comparação dos picos ignora mudanças na distribuição espectral causadas pela emissividade.

Temperatura de brilho vs. temperatura verdadeira

A temperatura de brilho (kido ondo) é a temperatura de um corpo negro que pareceria exatamente tão brilhante quanto o alvo em um dado comprimento de onda. O corpo negro é um objeto ideal que absorve toda a radiação incidente e serve de referência para comparar a radiação térmica de objetos reais à mesma temperatura.

Um alvo com emissividade (hosharitsu, 放射率) menor que 1 emite menos radiação que um corpo negro à mesma temperatura. Se os reflexos do ambiente puderem ser desprezados, a temperatura de brilho lida contra um corpo negro fica abaixo da temperatura verdadeira.

Se você aplicar uma correção de emissividade, use um valor adequado ao comprimento de onda de medição e ao estado da superfície. Não fixe o valor só pelo nome do material; verifique como carepa de óxido, rugosidade, temperatura e ângulo de visada o alteram.

Exemplo numérico: quanto a emissividade move a leitura

Pela aproximação de Wien, a temperatura de brilho e a temperatura verdadeira se relacionam pela equação que um texto de curso do IIT Madras chama de equação ideal do pirômetro, mostrada a seguir. Os números são fictícios e servem só para mostrar a ordem de grandeza do efeito.

O termo do comprimento de onda importa. Com o mesmo ε = 0,80 em um instrumento hipotético de 1,6 µm, a temperatura verdadeira por trás de uma leitura de 1.000 °C passa a ser cerca de 1.042 °C. Um comprimento de onda mais curto deixa a leitura menos sensível a um erro de emissividade, e a KELLER também recomenda pirômetros de comprimento de onda curto para metais.

Esse é também um dos motivos pelos quais um termômetro infravermelho e um pirômetro óptico podem discordar na mesma superfície, mesmo com os dois calibrados. Compare os comprimentos de onda e os ajustes de emissividade antes de suspeitar de defeito.

Leitura da superfície vs. temperatura interna

No aço opaco, o pirômetro óptico recebe radiação principalmente da superfície visível. Ele não consegue ler diretamente o centro de uma peça espessa nem a temperatura atrás de uma parede.

Durante o aquecimento, a superfície esquenta primeiro e o calor leva tempo para chegar ao núcleo. Uma leitura de superfície que atingiu o valor ajustado não significa que a peça esteja uniforme em toda a espessura.

Os termômetros de contato têm o mesmo problema: se forem colocados no ponto errado, não leem a temperatura de que você precisa. Na temperatura de fluidos, o comprimento de inserção e a resposta do poço termométrico (thermowell) levantam a mesma pergunta sobre onde o sensor realmente recebe calor.

Em materiais que transmitem luz, como o vidro, a radiação vinda de dentro ou de trás do alvo pode se misturar à medição. Não suponha que o pirômetro lê só a superfície de qualquer material; verifique se o alvo é opaco no comprimento de onda de medição.

O mesmo vale para tubulações isoladas: a temperatura do revestimento externo não é a temperatura do fluido interno. Tendo em mente a relação entre espessura do isolamento, perda de calor e temperatura de superfície, confirme que a superfície medida corresponde à temperatura que você precisa controlar.

Reflexos, janelas, fumaça e tamanho do alvo

Quando a radiação da parede do forno é refletida por um metal brilhante para dentro do instrumento, um componente refletido se soma à luz emitida pelo alvo. Nesse caso, não dá para supor simplesmente que emissividade baixa sempre produz leitura baixa. A Figura 5 separa os caminhos.

Figura 5: a luz que chega ao instrumento depende de mais do que a temperatura do alvo

Separe a radiação própria do alvo, os reflexos do fundo e a janela e a fumaça no meio do caminho. Os dois caminhos foram deslocados para facilitar a leitura.

As setas só distinguem os caminhos; não mostram quantidades de radiação nem ângulos de reflexão em escala. Quanto a janela, a fumaça e o fundo afetam a leitura depende da absorção, da emissão e da intensidade de cada um.

Cada item do caminho precisa de sua própria verificação:

• Janela de observação: o que importa é quanta luz a janela deixa passar no comprimento de onda de medição. Uma janela que parece clara a olho nu não significa que o efeito dela na leitura possa ser ignorado. A KELLER descreve compensar uma perda conhecida da janela pelo ajuste de emissividade (valor ajustado no instrumento = emissividade do alvo × transmitância do caminho).
• Sujeira, embaçamento e depósitos: conforme se acumulam, a luz que chega do alvo muda e a leitura se desloca. A KELLER observa que depósitos na lente reduzem a leitura. Registre o estado da janela e o caminho de visada para distinguir isso de uma variação real de temperatura.
• Reflexo do fundo: sempre que possível, mire um ponto que a radiação da parede do forno não alcance.
• Alvos pequenos: a óptica do método visual pode ajudar, mas confirme que a área do alvo sob o filamento está bem visível e que a ampliação e a distância focal do instrumento são adequadas.
• Instrumentos eletrônicos: o alvo precisa preencher o campo de medição especificado. Não trate o ponto do laser de mira como a área de medição; confira o tamanho do alvo contra a relação distância-diâmetro de medição da especificação.

Vantagens e limites dos pirômetros ópticos

A principal vantagem é obter a temperatura pela radiação de uma peça quente sem colocar um sensor sobre ela. Você evita perturbar o alvo pelo contato e não expõe um sensor à própria alta temperatura.

Nos sensores de contato, a durabilidade depende do tipo de sensor, do tubo de proteção, da atmosfera e das condições de uso contínuo. Não dá para escolher por limites genéricos como "todo termopar vai até 2.000 °C" ou "toda termorresistência vai até 700 °C".

Uma temperatura que cai dentro da faixa do pirômetro óptico não o torna melhor que um sensor de contato. Escolha pelo ponto de medição de que precisa e pela forma como a medição será usada.

Medição pontual vs. monitoramento contínuo

A comparação visual serve para medições em que uma pessoa mira e julga a igualação. Se for preciso registrar continuamente temperaturas que mudam rápido e alimentar um controle automático, considere um instrumento eletrônico ou outro tipo que forneça a saída necessária.

Para controle PID, não se escolhe o instrumento só pela temperatura máxima. Resposta, taxa de atualização, saída e manutenção contra sujeira no caminho óptico precisam atender ao que a malha de controle exige.

Uma resolução fina no display não significa que a temperatura verdadeira é medida com a mesma finura. Vale o mesmo para instrumentos de contato, como os termômetros de quartzo: não julgue a qualidade da medição só pelo número de dígitos.

Ao comparar vários termômetros, primeiro confirme que eles medem o mesmo ponto nas mesmas condições. Um sensor de elemento duplo oferece dois canais de medição, mas não vai concordar automaticamente com uma leitura sem contato feita em outra superfície.

Calibração e rastreabilidade

A calibração determina a diferença entre o instrumento e uma referência. Mesmo um instrumento calibrado pode dar leituras diferentes em campo se o ponto de medição, a emissividade ou a janela de observação mudarem.

Alguns pontos ajudam a ler certificados japoneses de calibração de pirômetros:

• ITS-90 (EIT-90): acima do ponto de solidificação da prata (961,78 °C), a Escala Internacional de Temperatura de 1990 define a temperatura pela lei de radiação de Planck, tendo como referência o ponto de solidificação da prata, do ouro (1.064,18 °C) ou do cobre (1.084,62 °C). Acima desse ponto, a própria escala é realizada com termômetros de radiação.
• JCSS: o sistema japonês de calibração acreditada (Japan Calibration Service System) abrange termômetros de radiação. No Brasil, o papel mais próximo é o da Rede Brasileira de Calibração (RBC), coordenada pela Cgcre/Inmetro, mas não se deve tratá-los como equivalentes. Pergunte se a calibração é JCSS e se o certificado traz a marca ilac-MRA caso precise de aceitação internacional, e confirme com a sua área de metrologia como o certificado será aceito.
• ITS-90 ou temperatura termodinâmica: um comunicado de janeiro de 2020 do NITE informou aos laboratórios JCSS que o NMIJ (instituto nacional de metrologia do Japão) mudou seus padrões de termômetros de radiação de 960 °C a 2.800 °C para valores baseados na temperatura termodinâmica, e não na ITS-90. Pediu-se aos laboratórios que indicassem no certificado em qual base cada valor está; por isso, verifique essa linha.
• Faixa de calibração: não suponha que o erro nos pontos calibrados continue além deles. Compare os pontos do certificado com a sua faixa de trabalho.

As folhas de dados japonesas de termômetros de radiação podem citar a JIS C 1612:2023, norma japonesa de métodos de ensaio de desempenho de termômetros de radiação. Do lado internacional, os documentos mais comuns são a ASTM E1256 (métodos de ensaio de termômetros de radiação de faixa única) e a IEC TS 62492-1 (dados técnicos que as folhas de dados devem informar). Não confirmei uma norma ABNT NBR correspondente a esses documentos; se o seu cliente exigir uma, consulte o catálogo da ABNT e o fornecedor.

Se os valores de desempenho entram na sua aceitação, pergunte ao fornecedor qual norma e quais condições de ensaio ele segue.

Ao enviar um instrumento para calibração, informe a faixa de temperatura e os ajustes de faixa que você usa e verifique o erro de leitura nessas condições. Registre o erro em relação ao padrão separadamente das fontes de erro do chão de fábrica.

Quando as leituras divergem: isolando a causa

Se dois instrumentos divergem, ou se a leitura de hoje difere da da semana passada, classifique a causa por ponto de medição, caminho óptico e leitura. Registre separadamente as diferenças de temperatura e as de condição, e iguale as condições de comparação antes de mudar qualquer ajuste. A Figura 6 mostra as quatro áreas.

Figura 6: separe a causa por ponto de medição, caminho óptico e leitura

Mantenha separadas as diferenças de temperatura e as diferenças de condição de medição. Iguale as condições de comparação antes de alterar um ajuste.

Ponto de mediçãoQual face e qual posição do material? Antes de comparar com um sensor de contato, considere a diferença entre temperatura de superfície e interna.

Superfície do alvoA carepa de óxido, os depósitos ou a rugosidade mudaram? Use uma emissividade adequada ao comprimento de onda de medição e à superfície.

Caminho ópticoA sujeira da janela, a fumaça ou o reflexo do fundo mudaram? Confira o caminho e a correção com o último registro.

Instrumento e leituraVerifique faixa, foco, estado do filamento e o julgamento da igualação. Avalie a diferença em relação a uma referência por meio da calibração.

Alterar a emissividade só para fechar a diferença esconde a causa real. Use valores que correspondam ao alvo e às condições de referência.

Mantenha registros que permitam repetir a medição:

• Onde e como você mirou: identificação do instrumento, leitura, posição do alvo e direção de visada, incluindo qual abertura do forno foi usada e qual parte do material foi mirada.
• Ajustes: faixa, ajuste de emissividade e condições da janela ou do filtro.
• Mudanças ao longo do tempo: quando a janela foi limpa e como a superfície do alvo mudou, para separar isso das mudanças nas condições de operação.
• Dispersão: se uma única igualação visual é difícil de decidir, confirme que o alvo está estável e observe a dispersão de leituras repetidas. Separe a oscilação do alvo da variação de pontaria e de igualação.
• Consistência entre operadores: quando os operadores mudam de turno, uniformize como focalizam e onde comparam. Não registre como o mesmo ponto uma leitura só do trecho mais brilhante e outra feita em outro lugar.

Checklist e perguntas para o lado japonês

Use este checklist quando uma especificação, um registro de inspeção ou um manual de forno japonês trouxer uma leitura de pirômetro óptico:

• Tipo de instrumento: visual de filamento desaparecente, infravermelho de faixa única ou bicolor
• Comprimento de onda de medição (efetivo), por exemplo 0,65 µm
• Se o valor registrado é uma temperatura de brilho (kido ondo) ou uma temperatura corrigida pela emissividade
• Ajuste de emissividade usado e como foi escolhido (estado da superfície, comprimento de onda)
• Janela de observação: material, estado e se a transmitância foi corrigida
• Ponto de medição: qual face, posição e abertura do forno, e a direção de visada
• Possíveis reflexos de paredes do forno ou de resistências naquele ponto
• Fumaça, vapor ou poeira no caminho de visada
• Certificado de calibração: JCSS ou não, pontos calibrados vs. a sua faixa de trabalho, marca ilac-MRA se necessário
• Se os valores do certificado estão na ITS-90 ou na temperatura termodinâmica (faixa de 960 a 2.800 °C do comunicado do NITE)
• Se a sua especificação de processo exige temperatura de superfície, interna ou do forno

Se faltarem itens, um e-mail curto costuma resolver. Adapte o modelo abaixo e troque os trechos entre colchetes; se a comunicação com o fornecedor for em inglês, traduza o texto ou peça ajuda ao coordenador japonês da planta.

Limites deste guia

• Faixa, exatidão, comprimento de onda e recursos dependem do modelo. Os números do CHINO IR-URN são um exemplo, não especificações comuns.
• O exemplo numérico usa valores fictícios de emissividade e transmitância e ignora a radiação refletida. A emissividade real depende do material, do estado da superfície, da temperatura, do comprimento de onda e do ângulo de visada.
• Este guia não traz valores de emissividade de materiais específicos. Obtenha-os com o fabricante do instrumento ou por medições nas suas próprias peças.
• A prática de calibração e a redação dos certificados variam conforme o laboratório. Se um certificado japonês é aceito no seu sistema da qualidade, isso depende dos requisitos da sua empresa e do seu cliente.
• Nada aqui é instrução de trabalho para observar fornos. Proteção ocular (EPI, conforme a NR-6) e posições seguras de observação seguem as regras de segurança da sua planta e as orientações do SESMT.

FAQ

Dá para saber a temperatura só pela cor do brilho?

Não. O que você vê também depende da luz ambiente e da adaptação dos olhos, então a cor sozinha não substitui um instrumento. O pirômetro de filamento desaparecente compara o brilho com um filamento de referência em uma faixa definida e lê a temperatura a partir de uma relação calibrada.

Quando o filamento desaparece, o alvo é um corpo negro?

Não. Filamento desaparecente significa apenas que a luz do alvo que chega ao instrumento tem o mesmo brilho do filamento. Isso não diz se o alvo é um corpo negro; para chegar à temperatura verdadeira, verifique a emissividade e o caminho óptico.

O pirômetro óptico mede um alvo em movimento?

Pode medir, desde que você consiga manter o alvo à vista e julgar o seu brilho. Considere a velocidade, quanto tempo o alvo fica visível e o seu tamanho; se precisar de medição contínua, escolha o método de detecção e o tempo de resposta adequados.

Um pirômetro calibrado lê o mesmo valor através de uma janela?

Não necessariamente. A calibração cobre o instrumento sozinho, enquanto a transmitância e a sujeira da janela mudam a luz que o alcança. Compare as condições de calibração com o caminho de visada real e depois decida qual correção e qual inspeção são necessárias.

Por que o meu termômetro infravermelho e o pirômetro óptico divergem?

Os suspeitos habituais são comprimentos de onda, ajustes de emissividade e tamanhos de ponto diferentes. O mesmo erro de emissividade desloca mais a leitura de um instrumento de comprimento de onda maior do que a de um de 0,65 µm; por isso, compare os ajustes dos dois e mire o mesmo ponto antes de suspeitar de qualquer um deles.

Fontes

• Filamento desaparecente, temperatura de brilho, fundamentos da radiação térmica: NBS/NIST, Self-Study Manual on Optical Radiation Measurements, Technical Note 910-8 (1985), §8.2
• Equação ideal do pirômetro, comprimento de onda efetivo, operação com filamento desaparecente: S. P. Venkateshan, Mechanical Measurements, IIT Madras (NPTEL)
• Princípio de medição e especificações do IR-URN: CHINO Corporation, pirômetro óptico digital (em japonês)
• Óptica e faixa de medição do IR-URN: CHINO Corporation, catálogo CP-107-02 (em japonês)
• Temperatura de brilho vs. temperatura verdadeira: Ushio, "Fundamentos das lâmpadas halógenas", §8(1) (em japonês)
• Constante de deslocamento de Wien: NIST, valores CODATA 2022 (arredondada para 2.898 µm·K neste artigo)
• Reflexo do fundo, transmissão do caminho, pirômetros de razão: KELLER, "Metrological errors"
• Emissividade e comprimento de onda: KELLER, "Definition and influence of emissivity"
• ITS-90 acima do ponto da prata: BIPM/CCT, Guide to the Realization of the ITS-90: Radiation Thermometry (2018)
• Termômetros de radiação JCSS, temperatura termodinâmica de 960 a 2.800 °C: NITE, comunicado aos laboratórios JCSS de termometria de radiação, 30 de janeiro de 2020 (em japonês)
• Métodos de ensaio de termômetros de radiação de faixa única: ASTM E1256-17(2022)
• Dados de folha de dados de termômetros de radiação: IEC TS 62492-1:2008