Las fuentes de radiación se utilizan en todo el mundo para diferentes industrias como la medicina, industria, agricultura, investigación y enseñanza; también se utilizan en algunas aplicaciones militares. Muchas consisten en fuentes selladas cuyos materiales radiactivos están firmemente confinados o agregados dentro de una cápsula o caja protectora apropiada.
El término radiación se refiere a la emisión continua de energía desde la superficie de cualquier cuerpo, esta energía se denomina radiante y es transportada por las ondas electromagnéticas que viajan en el vacío a la velocidad de 3·108 m/s. Las ondas de radio, las radiaciones infrarrojas, la luz visible, la luz ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma, constituyen las distintas regiones del espectro electromagnético.
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La radiación térmica, como su nombre lo indica, se refiere a la radiación que emiten los cuerpos, debido a la excitación que sus electrones constituyentes sufren a causa de la temperatura. Esta emisión abarca principalmente parte del ultravioleta, del visible y todo el infrarrojo del espectro electromagnético.
Modos de transmisión del calor
La radiación térmica es sólo uno de los mecanismos de transmisión del calor. Estos modos, en visión y lenguaje actualizados, y en síntesis introductoria, son los siguientes:
Conducción
Consiste en un transporte de energía calorífica sin transporte de materia, pero en presencia de ésta; es decir, tiene lugar en los cuerpos, exige la presencia de materia. Este proceso es típico de los sólidos y se considera consecuencia de la agitación térmica:
1. De los fonones (cuantos de energía de las ondas elásticas o de vibración de las redes interatómicas; caso de los sólidos no metálicos).
2. De los electrones libres (sólidos metálicos)
3. De las moléculas (en los fluidos). En este último caso -de los fluidos- es imposible separar el proceso de conducción del proceso de convección, propio de los fluidos.
Convección
Consiste en un transporte de energía calorífica con transporte de materia. (Por tanto, precisa también la presencia de materia).
Este proceso es típico de los fluidos y se considera consecuencia de una diferencia de temperatura que origina diferencias de densidad de unos puntos a otros -ya que la densidad es función de la temperatura, r(T)- que en presencia de un campo gravitatorio origina las corrientes de convección.
Radiación
Consiste en un transporte de energía calorífica que puede tener lugar tanto en presencia de materia como en ausencia de ésta (en el vacío). No exige, en consecuencia, la presencia de materia. Este proceso tiene carácter de onda electromagnética térmica; es decir, cualitativamente es una onda electromagnética (que en el vacío se propaga a la velocidad de la luz), y de manera concreta de un determinado rango de frecuencias.
La emisión tiene lugar en todas direcciones y al incidir en un cuerpo éste puede actuar reflejándola, absorbiéndola (con aumento de la energía interna, incremento de la temperatura) o transmitiéndola.
Se denomina radiación térmica a la que resulta exclusivamente de la temperatura (puede haber radiación debido a bombardeo de electrones, a descargas eléctricas, etc.)
Caracterización de la radiación del cuerpo negro
Muchas fuentes habituales de luz, incluyendo el sol y las bombillas de luz incandescente, están estrechamente definidas como emisores “cuerpo negro”. Un cuerpo negro absorbe toda la radiación incidente sobre su superficie y emite radiación en función de su temperatura. Los cuerpos negros derivan su nombre del hecho de que, si no emiten radiación en el rango visible, se ven de color negro debido a la absorción completa de todas las longitudes de onda. Las fuentes de cuerpo negro que son de interés para la energía fotovoltaica emiten luz en la región visible.
Esta medición intenta conocer la cantidad de energía irradiada por la superficie de un cuerpo negro o un cuerpo gris, en valores de temperatura en grados Celsius, con la finalidad de conocer la efectividad de su superficie y poder determinar áreas efectivas de medición. Podría tratarse de cuerpos con cavidad de cuerpo negro o de platos. El servicio se realiza en un intervalo de temperatura de -40 °C hasta +1200 °C, con trazabilidad a patrones internacionales y bajo los lineamientos de la norma NMX-EC-17025-IMNC-2006.
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Los cuerpos negros son cuerpos físicos con muy alta emisividad, lo que significa que irradian y absorben casi toda la radiación electromagnética (el cuerpo negro teóricamente ideal tiene una emisividad de 1,0 y absorbe y emite a la perfección toda la radiación). Los cuerpos negros de los laboratorios de calibración están certificados y son rastreables conforme a estándares internacionales. Las fuentes de referencia de cuerpo negro se disponen en semicírculo y se ajustan a diferentes temperaturas conocidas.
Caracterización de cámaras termográficas
En Kapter, la caracterización de una cámara termográfica es un proceso único en México, que se logra a través del desarrollo de nuestras fuentes de radiación patentadas (Cuerpos Grises) Dauik®, con gradiente térmico. Con ello, se logra una medición que reproduce, por medio de un mapeo térmico del detector de temperatura (matriz de colores), el comportamiento térmico de los pixeles que componen el detector de la cámara termográfica, representados por colores y valores de temperatura. Esto permite conocer el comportamiento real de la cámara termográfica en toda su área de medición disponible, con la finalidad de poder determinar las áreas de medición más confiables a través del error conocido.
Equipos Dauik®
Son fuentes de radiación similares a un cuerpo negro normal. Se utilizan cuerpos negros para calibración de termómetros infrarrojos y cámaras termográficas.
Kapter, cuenta con la innovación de equipos patentados que, radican en una serie de anillos que permiten conocer todos los puntos de la cámara. Además de calibrar la cámara, se logra conocer cuál es el comportamiento y sus características, o bien, conocer si existe algún error en el resto de los pixeles
Todo esto, representa una mejora significativa y totalmente innovadora para la industria y los usuarios.
Cabe señalar que en Kapter, contamos con un avanzado laboratorio de metrología y termometría por radiación que nos permite calibrar cámaras termográficas y termómetros de radiación usando nuestra propia tecnología Dauik®, generando soluciones precisas.
