Cámaras termográficas: ver lo invisible

07.12.2012

¿Qué es una cámara termográfica?

La cámara termográfica o cámara de imágenes térmicas es un aparato para medir sin contacto distribución y cambio de temperaturas de un objeto o una área sin necesidad de realizar preparaciones adicionales. Además, permiten ejecutar mediciones en condiciones de oscuridad total, ya que el nivel de iluminación en este caso no tiene no influye en absoluto.

Text Box: Distribución de temperaturas en una locomotora a vapor
Distribución de temperaturas en una locomotora a vapor

Cualquier objeto con la temperatura superior a cero grados es un portador de radiación electromagnética. La cámara termográfica capta esta radiación de la misma manera que una cámara de video capta la luz visible, pero a diferencia de esta trabaja en el diapasón infrarrojo del espectro electromagnético (0,9–14 µm). Además, los sensores de imágenes infrarrojas se utilizan mucho en los dispositivos de foto y video, por esta razón las cámaras termográficas muchas veces también las llaman cámaras infrarrojas. Por lo general la resolución de estas cámaras es mucho más baja que la resolución de las cámaras ópticas, promedio tan solo 120×120, 160×120 o 320×240 pixeles.

Cantidad de energía emitida depende directamente de la temperatura del objeto y sus características (fuerza) emisivas. Si llegamos a calcular intensidad de esta radiación, podemos determinar la temperatura del objeto. La energía es proporcional a la temperatura, por eso el sensor infrarrojo es el corazón de una cámara termográfica. Él puede convertir las oscilaciones de radiación en una imagen gráfica y así calcular su temperatura. De esta manera se forma una imagen multispectral, que refleja distribución real de temperaturas en diferentes partes del objeto medido. Esta forma de representar los datos obtenidos normalmente lleva el nombre de imagen térmica o termograma.

Text Box: Cámara termográfica FLIR T420
Cámara termográfica FLIR T420

Las cámaras termográficas modernas están equipadas con pantallas a color. Niveles de distribución de temperaturas se reflejan en la pantalla o se guardan en la memoria de la cámara termográfica en forma de un mapa de colores, donde a cada valor de temperatura corresponde un determinado color. Normalmente los colores reflejan las temperaturas de este modo: las partes más luminosas de imagen (color blanco) son las más calientes, colores claros (rojo, amarillo) corresponden a las temperaturas medias, y los colores oscuros (azul, violeta) - a las temperaturas bajas. Por lo general en la pantalla nosotros observamos todo el diapasón de temperaturas, mientras al lado del esquema siempre se ubica una escala de correspondencia entre las temperaturas y colores. Para su almacenamiento las imágenes se transforman en dígitos: así los podemos almacenar, procesar, transformar e imprimir.

En el mercado actual existen varas marcas de cámaras termográficas, por ejemplo FLIR Systems, Fluke Corporation, Testo, Sonel, y varias otras.

Aplicaciones

Las cámaras termográficas en un principio se utilizaban para controlar los procesos tecnológicos complicados en la rama industrial - fabricación de maquinaria, refinación de petróleo, colocación de asfalto, etc. Con su ayuda se puede detectar el momento cuando los equipos empiezan a sobrecalentarse, o cuando llega la hora de finalizar algún proceso - por ejemplo fundición de hierro en un horno alto. Fuera de eso, la cámara termográfica es un equipo indispensable a la hora de revisar el estado de aviones: es prácticamente la única manera de encontrar rápidamente los defectos en este enorme aparato.

Text Box: Imagen térmica de una rejilla de calefacción
Imagen térmica de una rejilla de calefacción

Además de equipos industriales especializados, ahora existen las cámaras termográficas portátiles, destinadas para el uso personal. Imágenes térmicas son muy solicitadas en la construcción - permiten efectuar análisis de posibles pérdidas del calor y localizar las áreas de escapes. También pueden ser de mucha ayuda durante revisión de funcionamiento de sistemas de calefacción.

Otra aplicación práctica de las cámaras termográficas - búsqueda de objetos o seres vivos, que emiten calor, en condiciones de visibilidad reducida: ubicar animales o personas durante las operaciones de rescate en oscuridad, damnificados, etc.

El mismo principio de funcionamiento tienen las cámaras de visión nocturna para vehículos. Ellas permiten detectar las personas, animales y otros objetos en condiciones de baja visibilidad - oscuridad, neblina, lluvias torrenciales, nevadas...

Imágenes térmicas tienen muchas aplicaciones en diferentes ramas. Las ramas principales donde se utilizan las imágenes térmicas son:

  • Investigaciones científicas
  • Control automatizado de procesos industriales
  • Diagnóstico de edificios
  • Chequeo de equipos eléctricos y mecánicos
  • Chequeo de componentes y envolturas
  • Detección de gases
  • Minería
  • Revisión de paneles solares
  • Aviación
  • Navegación fluvial
  • Seguridad de fronteras
  • Rama militar
  • Lucha antiterrorista
  • Seguridad comercial
  • Medicina
  • Veterinaria
  • Monitoreo durante cuarentenas
  • Extinción de incendios
  • Operaciones de rescate
  • Transporte
  • Aplicaciones personales
  • Visión nocturna
  • Astronomía
  • Arqueología aérea
  • Control de calidad en las fábricas
  • Detección de escapes y contaminación
  • Educación
Imagen térmica de un edificio
Imagen térmica de un edificio

Características de cámaras termográficas

Podemos dividir todas las cámaras termográficas en dos tipos: según el tipo de sensores de imágenes infrarrojas - con y sin refrigeración; y de acuerdo a los tipos de aplicación - fijas y portátiles.

Al elegir una cámara termográfica apropiada en primer lugar se debe analizar los parámetros técnicos del aparato: resolución de pantalla, espectro operativo, diferencia de temperatura mínima perceptible (MRTD), campo de visión, ancho de banda, tiempo de vida útil del sensor, voltaje de entrada, peso y tamaño.

Lo más importante es el tamaño del sensor: de él depende diapasón de temperaturas. Por ejemplo, para determinar la calidad del material de aislamiento (construcción) el diapasón de temperaturas de –10 a 350 grados centígrados es más que suficiente, mientras que en el caso de procesos industriales puede ser necesario un aparato con diapasón de –200 a 2000°C. Del tamaño del sensor también depende precisión de los resultados, umbral de sensibilidad térmica (de 0,05 a 0,3) y otros parámetros. Otro factor importante que se debe tener en cuenta a la hora de elegir una cámara, es su capacidad de captar varios puntos móviles simultáneamente.

Hay que hacer notar, que el tamaño del sensor y calidad de mediciones no dependen de las dimensiones del aparato - existen varias cámaras termográficas portátiles muy potentes. Así que elección de una cámara termográfica adecuada depende del área de su aplicación y condiciones laborales: considere sus dimensiones, peso, tiempo de funcionamiento autónomo, tamaño de pantalla, etc. Muchas veces una excelente cámara termográfica puede tener la forma y tamaño, muy parecidos al de las cámaras de video o fotográficas convencionales.

Las cámaras termográficas modernas pueden captar y reflejar hasta centésimas partes del grado de diferencia de temperaturas en el flujo térmico.

Si Usted necesita una cámara termográfica, nuestra tienda virtual ofrece varios modelos portátiles de marcas FLIR y Fluke. En este momento tenemos disponibles las cámaras termográficas Fluke serie Ti, las cámaras FLIR serie i, y también una representante de la más nueva serie FLIR T400 – cámara FLIR T420.


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