¿ Qué es la emisividad ?

Termografia del título de artículo emisividad

Todos los objetos emiten radiación infrarroja. Cuanto más caliente está un objeto más radiación emite. Pero la cantidad de radiación que emite un objeto, y que por tanto llega a nuestra cámara no sólo depende de su temperatura, hay otros elementos que afectan a nuestra termografía, de todas aquellas circunstancias la que más puede equivocarte y la más complicada de conocer es la emisividad o emitancia. Por eso es fundamental tener claro qué es la emisividad para saber si podemos calcularla con precisión y por tanto fiarnos de las temperaturas que aparecen en nuestra imagen.

La emisividad (Ɛ) es la propiedad que indica la eficacia con que una superficie emite radiación térmica.

Es fundamental tener claro que es una propiedad de la superficie del objeto, igual que hay materiales que conducen bien la electricidad y otros no, hay superficies que emiten radiación térmica mejor que otras. Aquí puedes ver algunos valores de la emisividad de algunos materiales.

  • Hierro pulido…………0,21
  • Hierro oxidado………0,94
  • Cobre pulido…………0,02  a 0,05
  • Cobre  a 600 ºC…….0,57
  • Ladrillo…………………0,93
  • Hormigón……………..0,92 a 0,97
  • Agua……………………0,95
  • Vidrio…………………..0,80 a 0,95

Como puedes ver, los valores varían mucho incluso para un mismo material, pero lo primero es conocer qué significan esos números que puedes ver en la tabla. Existe un objeto (ideal) al que llamamos cuerpo negro que emite la máxima radiación posible en todas las temperaturas,  que se considera tiene Ɛ=1. Pues bien, la emisividad de los objetos reales es la relación entre la energía térmica que emite su superficie y la de un cuerpo negro a la misma temperatura, por tanto su valor tendrá un mínimo de 0 y un máximo de 1.

Y para terminar con la teoría te queda conocer qué factores hacen que una superficie tenga mayor o menor emisividad:

  • El material: fundamentalmente se diferencia entre no metales que suelen tener una emisividad superior a 0,8 y los metales cuyo valor varía mucho más.
  • La textura superficial: influye sobre todo en los metales pues un metal pulido tiene valores de entre 0,02 y 0,20 mientras que si están oxidados pueden alcanzar 0,95.
  • Ángulo de visión: si tomas la imagen muy lateral el valor de la emisividad varía considerablemente, para imágenes tomadas de frente o desviándote hasta 45º la emisividad puede considerarse constante.
  • Geometría: superficies con estrías, ranuras, etc tienen emisividades superiores que las superficies lisas.
  • Longitud de onda: en el trabajo diario no te influirá.
  • Temperatura: para temperaturas habituales en nuestro día a día se puede considerar que no influye en el valor de la emisividad.

Supongo que todo esto te parecerá muy complicado, demasiadas cosas a tener en cuenta. Por suerte en el trabajo de campo determinar la emisividad de la mayoría de las superficies no es una labor complicada, el problema es que hay que hacerlo casi siempre pues los valores de las tablas no nos sirven, ¿cuándo está el hierro tan oxidado como en la tabla de emisividad de materiales?, ¿cuánto influye que el objeto sea más o menos rugoso?… Existen varios métodos para calcular la emisividad de un objeto, en otra entrada lo trataré con más detalle pero como adelanto te diré que normalmente nos ayudaremos de un trozo de la modesta cinta aislante que tiene una emisividad conocida que nos permite deducirr la emisividad del objeto estudiado. Continuará…