Funzionamento del pirometro

Il funzionamento del pirometro si articola in quattro passaggi. L'ottica raccoglie la radiazione infrarossa emessa dal target e la concentra sul detector, che la converte in un segnale elettrico. L'elettronica amplifica e linearizza il segnale, compensando la temperatura ambiente e l'emissività impostata. Il risultato viene infine reso disponibile come valore di temperatura su uscita analogica o digitale. L'intero processo avviene senza contatto: lo strumento non altera il target e non subisce usura.

L'emissività è il rapporto tra la radiazione emessa da una superficie reale e quella di un corpo nero ideale alla stessa temperatura, e vale tra 0 e 1. Materiali opachi come plastica, legno o vernici hanno emissività elevata e stabile; i metalli lucidi presentano valori bassi e variabili con la finitura superficiale e l'ossidazione. Un'impostazione errata dell'emissività è la prima causa di errore nella misura: per questo ogni strumento ne consente la regolazione.

Il detector non rileva tutta la radiazione, ma una banda spettrale definita. La scelta della lunghezza d'onda dipende dal materiale: i metalli si misurano in banda corta, dove l'errore legato alla bassa emissività si riduce; i materiali non metallici nella banda 8-14 µm; vetro e film plastici sottili richiedono bande dedicate in cui risultano opachi alla radiazione, così che lo strumento legga la superficie e non ciò che sta dietro.

Ogni pirometro a infrarossi ha un rapporto ottico che lega la distanza di misura alla dimensione dello spot rilevato. Perché la lettura sia corretta, il target deve riempire interamente lo spot: se l'oggetto è più piccolo, lo strumento media la temperatura con lo sfondo e il valore risulta falsato. Per target piccoli o distanti si utilizzano ottiche di precisione, mentre i sistemi di puntamento laser o video aiutano a verificare l'allineamento.