En la automatización industrial y el control de procesos, medir la temperatura sin contacto mediante sensores infrarrojos (pirómetros) es una práctica estándar. Sin embargo, cuando la aplicación implica objetivos o blancos de tamaño muy reducido, el desafío técnico aumenta considerablemente.
Si el tamaño de la mancha de medición (spot size) del sensor es mayor que el objeto que se desea medir, el sensor captará la temperatura del fondo o del entorno circundante, generando lecturas erróneas que pueden comprometer el control de calidad.
El principio fundamental: Relación entre el tamaño del objetivo y la mancha de medición
Para garantizar la máxima precisión en la lectura, la regla general en pirometría infrarroja establece que el tamaño de la mancha de medición debe ser como mínimo la mitad del tamaño del objetivo a medir (o aún más pequeño).
Ejemplo práctico: Si desea medir un objeto o componente con un diámetro de 10 mm, el tamaño de la mancha del sensor infrarrojo a esa distancia focal debe ser de 5 mm o menor.
Soluciones ópticas: De enfoque cercano a sensores especializados
1. Ópticas de enfoque cercano (Close-Focus Optics)
La mayoría de los sensores infrarrojos industriales estándar cuentan con opciones de óptica de enfoque cercano (close-focus). Estas lentes están diseñadas para montar el sensor a distancias cortas del objetivo (por ejemplo, a unos pocos centímetros o milímetros).
Una óptica close-focus estándar permite medir manchas de aproximadamente 5 mm de diámetro.
Es fundamental consultar los diagramas ópticos de la hoja de datos (datasheet) del fabricante para determinar la distancia exacta de montaje donde se obtiene la mancha más pequeña.
2. Sensores ultra-precisos para micro-objetivos: PyroCube y FibreCube 
Cuando el objetivo a medir es significativamente menor a 5 mm, las ópticas convencionales ya no son suficientes. En estos escenarios se requieren sensores infrarrojos de alto rendimiento diseñados específicamente para micro-objetivos, como las familias PyroCube o FibreCube.
PyroCube S (Modelo PCU-S1.6): Capaz de medir un spot extremadamente pequeño de tan solo 1.6 mm de diámetro.
PyroCube XS: Ofrece la resolución óptica más fina del mercado, midiendo manchas tan reducidas como 0.7 mm.
Tabla comparativa de tecnologías de medición por infrarrojo
| Tipo de Solución / Sensor | Tamaño mínimo de mancha (Spot Size) | Aplicación recomendada |
| Sensor IR Estándar (Close-Focus) | ~ 5.0 mm | Componentes industriales medianos a corta distancia. |
| PyroCube S (PCU-S1.6) | 1.6 mm | Conductores eléctricos, pines, pequeñas áreas en motores. |
| PyroCube XS | 0.7 mm | Micro-componentes electrónicos (SMD), circuitos integrados. |
Aplicaciones industriales clave
1. Medición de temperatura en el rotor de motores eléctricos (EV / I+D)
Con el crecimiento acelerado de la industria de vehículos eléctricos (EV), los fabricantes de motores desarrollan sistemas de potencia cada vez más eficientes. Medir la temperatura de componentes en movimiento dentro de un banco de pruebas de I+D es un desafío constante.
La solución: Utilizando un sensor PyroCube PCU-S1.6, es posible medir la temperatura del rotor apuntando a través de un pequeño orificio practicado en el estator o en la carcasa exterior.
Respuesta ultrarrápida: Su velocidad de respuesta permite obtener perfiles térmicos precisos en tiempo real, incluso durante rampas de calentamiento extremadamente rápidas.
Consideraciones técnicas:
Si la superficie del rotor es metálica reflectante o si las bobinas de cobre son visibles, se recomienda aplicar una pintura mate en la zona de prueba para aumentar la emisividad y asegurar una lectura correcta.
El orificio de inspección debe tener un diámetro de al menos el doble del campo de visión (FOV) del sensor para evitar que la temperatura del estator distorsione la medición del rotor.
2. Control de temperatura de componentes en fabricación de tarjetas electrónicas (PCB)
Los fabricantes de tarjetas de circuito impreso necesitan monitorear el comportamiento térmico de los componentes en diferentes etapas de prueba y ensamble:
Pruebas de límites de voltaje y operación estándar: Al energizar la tarjeta, la temperatura de componentes individuales (como circuitos integrados, MOSFETs o microprocesadores) se mide de forma rápida y precisa gracias a la pequeña mancha de medición del PyroCube y su luz de puntería integrada.
Pruebas de temperatura ambiental: Permite verificar la temperatura superficial en caliente de toda la tarjeta dentro de cámaras de ensaye o pruebas de horneado.
3. Fabricación de cables y alambres eléctricos
En la industria de extruidos de cable, el aislamiento de plástico se aplica haciendo pasar el alambre de cobre a través de un extrusor. Inmediatamente después, el aislamiento se somete a un proceso de pulido por llama mediante un soplete automático para suavizar la superficie.
Control de proceso en bucle cerrado: El soplete de pulido se controla midiendo continuamente la temperatura del plástico recién aplicado mediante el sensor infrarrojo PyroCube, enviando la señal de salida (4-20 mA o digital) a un controlador PID o PLC.
Precisión en diámetros finos: Su mancha reducida permite medir calibres y diámetros de aislamiento desde 1.6 mm o superiores, mientras que la luz de alineación simplifica la tarea de centrar el sensor sobre el cable en movimiento continuo.
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