En numerosas aplicaciones industriales, la luz es una variable del proceso en sí misma. Una variación de la potencia óptica, una deriva espectral o una inestabilidad temporal pueden ser suficientes para alterar la dosis administrada en la fotobiomodulación. Además, esto puede falsear una medición o hacer que un proceso sea inestable y difícil de reproducir.

Las mediciones radiométricas permiten cuantificar objetivamente la energía luminosa emitida y recibida, desde los rayos UV hasta los IR, de forma continua o por impulsos. En Imasolia, realizamos servicios de caracterización radiométrica y espectral adaptados a la industria. De este modo, ofrecemos un enfoque reproducible para la I+D, la cualificación y el control de calidad.

Radiometría y fotometría

La radiometría describe la luz como una energía física, expresada en unidades absolutas (W, W/m²...), sin relación con la percepción humana.

Por el contrario, la fotometría traduce esa misma luz según una ponderación fisiológica, basada en la sensibilidad del ojo (lm, lux, cd). Por lo tanto, dos fuentes pueden mostrar una iluminancia idéntica en lux. Sin embargo, producen efectos radicalmente diferentes en un sensor o un proceso. Esto se verifica especialmente cuando nos fijamos en los rayos UV/IR, la distribución espectral o la potencia realmente suministrada.

Por eso, en la mayoría de las aplicaciones de visión industrial, caracterización de materiales, UV, láser o instrumentación de sensores, la radiometría constituye la referencia metrológica más pertinente.

¿Qué mediciones radiométricas podemos realizar?

Las medidas radiométricas más utilizadas en la industria son la potencia óptica (W), la irradiancia (W/m²), la fluencia (J/cm²), el análisis espectral (UV-IR) y la caracterización temporal de los impulsos.

La potencia

La potencia óptica representa la energía total emitida por una fuente luminosa (expresada en vatios). Es un indicador fundamental para comparar fuentes (o lotes) en condiciones idénticas, detectar una deriva por envejecimiento, calificar una arquitectura de iluminación o validar un dimensionamiento (margen del sensor/saturación). Para un enfoque sólido, se mide en una geometría controlada y con una cadena instrumentada estable. Además, estas mediciones pueden realizarse tanto en iluminación continua como pulsada.

La irradiancia

La irradiancia (a veces denominada iluminancia energética) corresponde a la potencia recibida por unidad de superficie (W/m²). Es la magnitud clave cuando se trata de relacionar la luz con un efecto de proceso: exposición a los rayos UV (polimerización, fotoreticulación, envejecimiento acelerado), respuesta del sensor (cámara, fotodiodo, sensores multiespectrales), mediciones ópticas en materiales (difusión, fluorescencia, reflectancia) o control de calidad con umbrales energéticos reproducibles. En la práctica, la irradiancia suele ser más relevante que la potencia total. De hecho, integra de forma natural la distancia, la geometría y la óptica de iluminación (lentes, difusores, guías, etc.).

La fluencia

En aplicaciones dependientes de la dosis, la fluencia (o dosis energética), expresada en J/m², se convierte en la magnitud de referencia. Cuantifica la energía depositada en el objetivo durante un periodo de tiempo determinado. De este modo, permite definir criterios de conformidad sólidos, integrando tanto la irradiancia como el tiempo de exposición. Esta medida se utiliza a menudo para caracterizar los procesos de fotobiomodulación.

Espectroscopia

La medida espectral describe la distribución de la potencia en función de la longitud de onda. Permite verificar la compatibilidad entre la fuente y el sensor (sensibilidad, filtros, ventanas ópticas), controlar una banda útil, identificar una deriva espectral relacionada con la temperatura o el envejecimiento y analizar fenómenos de fluorescencia o absorción. Además, desde un punto de vista industrial, el espectro es una herramienta de decisión para elegir una fuente, definir tolerancias y garantizar la estabilidad y la reproducibilidad.

Caracterización de impulsos

Por último, muchos sistemas industriales funcionan por impulsos (estroboscopios sincronizados con cámaras, flashes de alta intensidad, controles rápidos). En estas condiciones, el rendimiento no se reduce a la cantidad de luz, sino que también depende del momento en que se emite y de su repetibilidad. Por lo tanto, es esencial caracterizar la duración del impulso, la energía por pulso, la fluctuación o la estabilidad temporal. Además, también hay que examinar la repetibilidad en N ciclos, así como la coherencia con el disparo del sensor o del autómata. A menudo, este tipo de variación explica los defectos intermitentes en la producción. Esto ocurre cuando la máquina se detiene sin causa aparente.

Plataforma de medición: Luminia y Visolia

Imasolia se basa en una solución de caracterización óptica modular diseñada para entornos industriales: Luminia, que combina mediciones de potencia, espectro e impulso, y un software de control y análisis Visolia.  

Diseñado para satisfacer las exigencias industriales, este sistema de radiometría personalizable se basa, en particular, en:

• una captura homogénea mediante una esfera integral, con el fin de controlar los efectos geométricos,
• Sensores cualificados y trazables (nivel ISO 17025).
• una adquisición rápida y reproducible,
• una fácil explotación de los datos (análisis y exportación).

¿Cuándo realizar una campaña de medición radiométrica?

Una campaña de mediciones radiométricas resulta pertinente cuando la luz influye directamente en el rendimiento de un sistema o en la reproducibilidad de un proceso. Se recomienda especialmente para validar la iluminación antes de la integración en la máquina, auditar una desviación en la producción (disminución del rendimiento difícil de explicar), comparar varios proveedores o lotes, establecer un control de calidad sobre la iluminación continua o los flashes, o incluso calificar un proceso UV, una cadena de espectroscopia o un sistema sensor mediante mediciones radiométricas.

Según su objetivo (comparativo, diagnóstico o calificación), el servicio está estructurado para proporcionar resultados inmediatamente explotables. Recibirá un resumen orientado a la toma de decisiones (valores medidos, conformidad, desviaciones y variaciones). Además, obtendrá las curvas esenciales (espectro, energía, estabilidad), todos los datos exportables (CSV), así como recomendaciones concretas (umbrales, tolerancias, protocolo de medición). De este modo, el objetivo es claro: convertir la luz en una variable controlada y trazable, en lugar de un factor de incertidumbre.

¿Necesita una medición radiométrica?

Imasolia le ayuda a caracterizar sus fuentes luminosas, ya sean continuas o pulsadas, mediante mediciones radiométricas y espectrales completas: potencia óptica, irradiancia, fluencia, espectro y dinámica temporal.

Según su organización, podemos realizar estas mediciones por usted como parte de un servicio. De este modo, también podemos proporcionarle un banco de medición Luminia personalizado para integrar la caracterización óptica directamente en sus etapas de calificación y control.

Póngase en contacto con nosotros para comentarnos sus necesidades, definir el protocolo de medición adecuado y obtener una propuesta técnica y presupuestaria.