La termografía es el método más efectivo para encontrar problemas o potenciales problemas en variedad de aplicaciones en muchos campos.
Mientras que los termómetros infrarrojos presentan una sola temperatura en un solo punto, las cámaras termográficas le brindan la imagen completa. La termografía es el método más efectivo para encontrar problemas o potenciales problemas en variedad de aplicaciones en muchos campos.
Las cámaras termográficas permiten a los usuarios medir la temperatura en aplicaciones donde no se pueden emplear sensores convencionales. Específicamente, en casos relacionados con objetos en movimiento (es decir, rodillos, maquinaria en movimiento o una cinta transportadora), o donde se requieren mediciones sin contacto debido a la contaminación o razones peligrosas (como alta tensión), donde las distancias son demasiado grandes, o donde las temperaturas a medir son demasiado altas para termopares u otros sensores de contacto. Las cámaras termográficas proporcionan una imagen que muestra la diferencia de temperatura del objeto que se está midiendo. Los puntos calientes se pueden ver inmediatamente en comparación con las pistolas infrarrojas tradicionales que promedian el área que se mide. Las aplicaciones típicas incluyen:
- La resolución de problemas eléctricos
- Detección de flujos de calor
- Comprobación del aislamiento térmico
- Lubricación y HVAC
- Inspección de aislamiento de edificios
Generalmente hay dos formas de usar una cámara termográfica:
1. Puede leer las lecturas exactas de varias partes que se muestran en la pantalla y ver cuál es la temperatura de esas partes mostradas en pantalla, o;
2. Puede hacer un estudio comparativo de la imagen mostrada con otra imagen de una carga similar en condiciones de carga similares.
Todos los objetos irradiarán energía infrarroja. La temperatura superficial real y la emisividad del objetivo afectan directamente la cantidad de energía radiada. La emisividad se define como la relación entre la energía radiada por un objeto a una temperatura dada y la energía emitida por un radiador perfecto, o cuerpo negro, a la misma temperatura.
El generador de imágenes mide la energía infrarroja de la superficie del objetivo y utiliza estos datos para calcular una temperatura estimada. Muchos materiales comunes como la madera, el agua, la piel, la tela y las superficies pintadas, incluido el metal, irradian bien la energía y, por lo tanto, tienen un alto factor de emisividad de ≥90% (o 0.90). El generador de imágenes mide las temperaturas con mayor precisión en objetivos con una alta emisividad.
Las superficies con una emisividad de <0.60 hacen que sea mucho más difícil determinar temperaturas reales fiables y consistentes. Cuanto menor es la emisividad, mayor es el potencial de error cuando la cámara calcula la temperatura, porque la energía que llega a la cámara se especifica como temperatura de fondo. Esto también es cierto incluso cuando los ajustes a la emisividad y los ajustes de fondo reflejados se realizan correctamente.
Una cámara térmica solo ve la superficie de un objetivo y calcula la temperatura de tres fuentes para la energía térmica total:
1. Energía reflejada
2. Energía transmitida
3. Energía emitida
La imagen térmica de una olla de agua caliente, se deriva de la radiación infrarroja detectada exclusivamente desde la superficie. La cámara no ve nada más profundo que la superficie de la olla. El interior se "ve" solo en la medida de una huella de calor creada en la superficie.
La información sobre la temperatura, se proporciona en la radiación emitida, pero el generador de imágenes también "ve" los componentes reflejados y transmitidos. La mayoría de los materiales son opacos al infrarrojo, por lo que generalmente podemos ignorar la energía transmitida. Sin embargo, muchos materiales (con baja emisividad) reflejan radiación infrarroja. Por lo tanto, con estos materiales, debemos hacer una "compensación de temperatura reflejada" (RTC).
Considere los dos objetos a continuación. El neumático de un coche de carreras es negro, opaco y no refleja. No obstante, la emisividad del caucho es reconocida y, por lo tanto, podemos medir con precisión el perfil térmico. Los objetos a la derecha incluyen semáforos metálicos altamente reflectantes y debemos preocuparnos por los reflejos de la radiación infrarroja que, si no se compensa adecuadamente, daría como resultado lecturas térmicas aparentes significativamente inexactas.
Los elementos que son transparentes en el mundo de la luz visible, no son necesariamente transparentes en el mundo IR y viceversa. Por ejemplo, el acristalamiento de la ventana es transparente a la luz visible, pero casi opaco a la luz IR, por lo tanto, si toma una imagen IR "a través" de una ventana, lo que realmente obtiene es la temperatura de la superficie del acristalamiento de la ventana, no las temperaturas. de las cosas al otro lado de la ventana. Algunas cosas que son opacas a la luz visible son transparentes a IR - ejemplo de forma de película de polietileno negro.
¿La emisividad no está relacionada con el color? Las etiquetas de colores a continuación están todas a la misma temperatura
Las cámaras termográficas infrarrojas no detectan la luz visible (ver abajo a la izquierda, la región de respuesta marcada en rojo).
Abajo a la derecha hay dos imágenes térmicas de un perro, tomadas bajo niveles de iluminación nocturna y diurna. Ambas imágenes son prácticamente iguales, ya que la cámara solo responde a su firma infrarroja de onda larga.
La sensibilidad expresa la capacidad de una cámara infrarroja para mostrar una imagen muy buena incluso si el contraste térmico en una escena es bajo. Dicho de otra manera, una cámara con buena sensibilidad puede distinguir objetos en una escena que tienen muy poca diferencia de temperatura entre ellos. Para la mayoría de las aplicaciones de inspección e ingeniería, la sensibilidad térmica de 1C es más que suficiente.
La sensibilidad se mide con mayor frecuencia mediante un parámetro llamado Diferencia de temperatura equivalente de ruido o NETD, por ejemplo, NETD @ 30 C: 80mK. Un grado Kelvin es la unidad base del SI de temperatura termodinámica igual en magnitud a un grado Celsius, entonces mK significa milésimas de grado (80mK = 0.080 K).
La fusión de imágenes infrarrojas toma una imagen de luz visible y superpone, o fusiona, la imagen infrarroja sobre esta. Esto ayuda a identificar áreas o elementos exactos al realizar una medición.
