Guía Cámara Termográfica 

La termografía es hoy en día una tecnología puntera y aplicable a múltiples sectores. Son tantas sus aplicaciones, que las cámaras térmicas son imprescindibles en multitud de industrias.

Para comprender el por qué, debemos conocer al detalle en qué consiste la termografía y de qué manera trabaja la cámara térmica.

¿Qué es la termografía infrarroja?

Para entender qué es la termografía, debemos pensar en la importancia que tiene la temperatura como parámetro de control. Y es que, ¿qué proceso no tiene implicación de la temperatura de un modo u otro?

En  mayor o menor medida, la temperatura es un parámetro a valorar. Estas son algunas de las fortalezas de la termografía infrarroja:

• No necesita contacto directo, ya que los sensores que se utilizan trabajan a distancia. La ventaja es que mantiene al usuario fuera de peligro. Además, no es una tecnología intrusiva, no afecta de ningún modo al objetivo que se mide.
• Es bidimensional. Esto quiere decir que permite comparar las distintas zonas del objeto en cuestión, consiguiendo una imagen global del objeto estudiado. La cámara térmica nos permite visualizar el campo térmico para su posterior análisis.
• La medición se realiza en tiempo real, por lo que es un proceso rápido. También se puede efectuar en objetos en movimiento o en procesos térmicos transitorios, incluso muy rápidos.

La termografía abarca diferentes cuestiones, lo que la hace muy completa:

• Técnicas de análisis.
• Habilidad con la cámara.
• Transmisión de calor.
• Aplicaciones.
• Rutinas de inspección e informe.
• Radiación.

En definitiva, esta sería la definición más precisa: “La termografía infrarroja es la ciencia que estudia la obtención y análisis de la información térmica proporcionada por dispositivos  de adquisición de imagen térmica sin contacto directo”.

Conociendo bien lo que es la termografía, es más comprensible el potencial de la cámara térmica. De hecho, cuenta con múltiples aplicaciones en sectores de lo más diversos. A continuación, vemos con detalle algunos de esos sectores en los que las cámaras termográficas se han hecho imprescindibles.

La cámara térmica: aplicaciones

Mantenimiento:

1. Subestaciones de alta tensión. Conexiones a temperatura excesivas.
2. Anomalías de tensión en interiores.
3. Ámbito doméstico: comprobación de fusibles, componentes, etc.
4. Sedimentación en conducciones. Por ejemplo la sedimentación en tuberías se muestra como una zona a diferente temperatura.
5. Devanados de motores eléctricos, detectando puntos calientes y cortocircuitos en el devanado.

Construcción:

1. Detección de fugas de calor.
2. Desprendimiento de revestimientos.
3. Infiltraciones de aire por falta de hermeticidad en los huecos de cerramiento.
4. Fugas de aire a través del huelgo del marco, en la trampilla de la cubierta.
5. Humedades en cubiertas.
6. Defectos de aislamiento.
7. Aislamiento refractario en mal estado, que produce la presencia de una zona caliente en la parte externa de la ramificación.
8. Monitorización de procesos.

Hornos y calderas:

1. Hornos y recipientes presurizados, por ejemplo en fugas en la junta de unión.
2. Motores de combustión interna.
3. Cojinetes de motores eléctricos.
4. Rodamientos de las bombas.
5. Transmisión por correas, que cuando están demasiado tensas pueden alcanzar temperaturas excesivas.
6. Cintas transportadoras que contienen miles de rodamientos difíciles de inspeccionar, teniendo en cuenta además la dificultad del acceso.

Tanques y depósitos:

1. Sedimentos en tanques, que en estos casos se visualiza como zona fría en el fondo del tanque.
2. Sedimentación en construcciones o tuberías.
3. Visualización del nivel  de líquido en tanques de almacenamiento.
4. Válvulas en la industria petroquímica.

Medicina y veterinaria:

Con la cámara térmica se toman imágenes del cuerpo humano o del animal. Fotografías en alta calidad en las que se plasman las diferentes temperaturas según las zonas del cuerpo. Con este mapa térmico corporal, el profesional puede valorar diversos puntos de lesión, e incluso adelantarse a ella.

Ensayos no destructivos.

La radiación térmica es siempre un fenómeno superficial, pero con un poco de imaginación, la termografía permite localizar fallos bajo la superficie

Monitorizado de procesos y control de procesos de calidad.

1. Envasado de alimentos.
2. Industria del automóvil.
3. Fabricación de frigoríficos.
4. Fabricación de botellas de plástico, etc.

Componentes electrónicos:

1. Comprobación de placas de circuito impreso.
2. Verificado de prototipos antes de comenzar la producción en serie.

Investigación y desarrollo de producto.

Las anteriores son las funciones más comunes de la cámara térmica, pero también hay otras aplicaciones fuera de lo común. Por ejemplo, las siguientes…

• Agricultura y control  medioambiental: detección de incendios, control de riego, etc.
• Censo de animales y análisis de comportamiento.
• Análisis de flujo en fluidos.
• Investigación del deterioro de frutas y hortalizas provocado por el transporte  en malas condiciones.
• Fenómenos naturales: géiseres, volcanes, etc.

Trabajar con una cámara térmica: conceptos básicos.

La cámara termográfica es un dispositivo muy completo y del que se puede extraer mucha información. Para maximizar su rendimiento, es importante tener ciertos conocimientos y comprender aspectos básicos como los que revisamos a continuación.

El gradiente térmico.

Un gradiente térmico representa una variación gradual (continua) de temperatura con la distancia. El gradiente siempre está asociado a la existencia de transmisión de calor por conducción.

El gradiente va a determinar la dirección y el sentido del flujo de calor. Generalmente lo que se estudia son cuerpos sólidos opacos, cuyo único modo de transmisión de calor es la conducción.

Para mejorar la compresión del campo térmico, se pueden variar los parámetros de enfoque o ajuste térmico, isotermas o paletas de color. También puede ser interesante la variación espacial de la temperatura.

Ajuste térmico.

Cuando realizamos el ajuste térmico, se concentra la variación de colores de la imagen en la zona que nos interesa analizar, con el objetivo de conseguir el máximo contraste.

Isoterma.

La isoterma sustituye ciertos colores de la escala con un color de elevado contraste, de modo que visualiza intervalos de la misma temperatura aparente.

La isoterma sustituye ciertos colores de la escala por un color de elevado contraste, quedando caracterizada por una anchura y un nivel de temperaturas. La isoterma puede ser desplazada, ampliada o estrechada.

Paleta de color.

La paleta de color de la imagen asigna diferentes colores para remarcar niveles específicos de temperatura. La paleta de color puede dar más o menos contraste, en función de la gama de colores utilizados.

Como consejo, es recomendable utilizar paletas de elevado contraste para casos de bajo contraste térmico. Y a la inversa, utilizar paletas de bajo contraste para casos de elevado contraste térmico.

Variación especial.

Esta herramienta muestra la variación de temperatura a lo largo de una línea en la imagen, mostrando la forma de la imagen caliente.

Reflejo de fuentes.

Uno de los problemas que nos podemos encontrar con la cámara térmica, es encontrar reflejos  producidos por fuentes puntuales. La mejor forma de reconocerlos es comprobar que si tú te mueves, el reflejo también.

Para evitar estos reflejos, es recomendable seguir las siguientes pautas:

• No colocarse enfrente del dispositivo de forma directa.
• Moverse alrededor del objetivo para comprobar si es o no un reflejo.
• Aprovechar que el ángulo de incidencia y reflexión son iguales para determinar la fuente del reflejo, de esta forma se puede evitar.
• Utilizar una lámina de cartón o similar para apantallar.
• Buscar gradientes térmicos: un foco de calor real produce gradiente, pero el reflejo no.
• Buscar zonas del objeto con emisividad elevada, ya que tienen una temperatura más aproximada a la realidad y menos reflejos.

¿Qué factores influyen en la emisividad de temperatura?

• El material del objeto es determinante, no todos tienen la misma emisividad. Por ejemplo madera, plástico, porcelana, goma, hormigón, acero, hielo, etc.
• Por ejemplo, materiales que no son metal suelen tener emisividad muy elevada, cambiando poco a lo largo del tiempo.
• Los materiales de metal, en cambio, tienen emisividades muy bajas, inferiores a 0,05 cuando se trata de materiales no oxidados, puros y pulidos. En cambio, si están oxidados, las emisividades serán superiores a 0,95.
• La estructura superficial: basto, pulido, suave, con grano, brillante, desgastado, etc.
• La geometría del objeto en cuestión. Las superficies más rugosas – también las desgastadas- tienen emisividad más elevada que las pulidas y brillantes.
• El ángulo de visión también afecta a la emisividad.
• También influye el tipo de cámara, si es de onda corta o de onda larga.
• Cambios de temperatura muy fuertes también pueden afectar a la emisividad.
• El color visual no afecta a la emisividad, en cambio sí puede influir en la absorción de la luz.

Más información sobre cámaras térmicas

En Todoelectronica somos especialistas en termografía y cámaras térmicas, confiando en la marca Flir System, líder a nivel mundial en la industria.

Por eso, si tienen dudas sobre cualquier cámara térmica o las aplicaciones para las que está indicada, sólo tienen que preguntarnos.