TERMOGRAFIA - Inspección y Mantenimiento Consultores

TERMOGRAFIA
SERVICIO DE MONITOREO PREDICTIVO-PROACTIVO MEDIANTE
INSPECCIONES TERMOGRAFICAS
Unas de las herramientas de Mantenimiento Proactivo, es la inspección infrarroja, para detectar anomalías antes
de que se transforme en una falla o provoquen un problema mayor.
Los beneficios directos son:
> Reducir tiempos muertos por paros imprevistos en producción,
> Reducir los inventarios de repuestos,
> Reducir las compras de repuestos de emergencia y
> Planificar el Mantenimiento Correctivo de manera eficiente.
Generalmente, el servicio de inspección termográfica, se planifica para unas semanas antes de una detención
para un mantenimiento programado. Se define una ruta de inspección de equipos para tener la información
específica puntos que deben ser analizados.
Una vez que el recorrido de inspección se ha hecho, las fotos son estudiadas, generando un informe en el que se
incluye la foto termográfica con los puntos de mayor temperatura y una foto digital, para una mejor visualización de
la ubicación de los puntos con problemas, indicando además algunas recomendaciones de acción.
También está la opción de la venta de equipos termográficos para tenerlo disponible en cualquier momento.
Contáctenos para ayudarle a prevenir problemas en sus instalaciones.
Todos los materiales que estén una temperatura por encima del cero absoluto (0 K, -273ºC) emiten energía
infrarroja. La energía emitida en la banda infrarroja se convierte en una señal eléctrica por el detector
(microbolómetro), esta señal se convierte en una imagen en blanco y negro o color. El principio básico se describe
a continuación.
Radiación infrarroja
La radiación infrarroja es una forma de radiación electromagnética como las ondas de radio, las microondas, rayos
ultravioleta, rayos gamma, la luz visible, etc… Todas estas formas de radiación en conjunto dan lugar al espectro
electromagnético. Tiene en común que todas ellas emiten energía en forma de ondas electromagnéticas y se
propagan a la velocidad de la luz.
La radiación infrarroja se define como aquella que tiene una longitud de onda entre 0,78 µm y 1000 µm (micras).
Los rayos infrarrojos se subdividen en función de la proximidad de longitud de onda a la luz visible como cercanos,
medios o lejanos.
[Longitud de onda en micras]
Las cámaras termográficas que se emplean en la industria funcionan todas en la banda de infrarrojos medios (son
las que detectan los llamados microbolómetros no refrigerados).
Las cámaras termográficas detectan la radiación infrarroja invisible que emiten los objetos y lo transforma en una
imagen dentro del espectro visible en la que la escala de colores (o grises) refleja las distintas intensidades.
La intensidad de la radiación infrarroja es función de la temperatura pero no sólo de ella, influyen también las
características superficiales del objeto, el color y el tipo de material.
En un principio las cámaras termográficas dan un valor de temperatura para cada punto, sin tener en cuenta que,
para la misma temperatura, dos materiales pueden irradiar energía infrarroja con intensidades muy diferentes.
Vemos aquí un ejemplo muy gráfico, una taza metálica con un celo que están a la misma temperatura, sin
embargo el celo y el metal de la taza emiten energía infrarroja con intensidades muy diferentes.
[Taza metálica con cinta adhesiva]
[Vista con cámara termográfica]
Esto se debe a la diferente emisividad entre el metal y la cinta adhesiva.
Emisividad
La emisividad de un objeto se define a partir del concepto de cuerpo negro. Un cuerpo negro es aquel que absorbe
toda la radiación infrarroja que recibe, no refleja ni transmite por lo tanto nada. La radiación emitida por un cuerpo
negro es función únicamente de la temperatura.
La emisividad de un objeto para una temperatura se define como el cociente entre la energía infrarroja emitida por
el objeto y la emitida por un cuerpo negro.
Las cámaras termográficas adoptan como genera una emisividad de 0,95 a 0,97. Todas las cámaras de AMPERIS
adoptan por defecto una emisividad de 0,95, y también todas permiten variar ese valor entre 0,1 y 1. De esta forma
los diferentes valores de emisividad no se traducen en lecturas diferentes de temperatura.
Funcionamiento de una cámara termográfica
Básicamente una cámara termográfica básica consta de:
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Lentes
Filtro
Detector o microbolómetro
Circuito de procesado de la imagen
Interfaz de usuario (pantalla, salida de vídeo, memoria, etc…)
A día de hoy menos de 15 compañías en el mundo son capaces de fabricar este tipo de cámaras.
Un concepto muy importante a tener en cuenta a la hora de valorar una cámara de infrarrojos es la resolución
espacial pues este concepto define hasta qué distancia se podrán ver los objetos.
Resolución espacial
La resolución espacial es el campo de visión de los microsensores que forman parte del detector o
microbolómetro.
La resolución espacial se define como la relación entre el tamaño del sensor y la distancia entre las lentes y el
sensor. Cuanto más baja sea la resolución espacial a más distancia se podrá utilizar la cámara (o, para la misma
distancia, se podrán visualizar objetos más pequeños).
En el siguiente gráfico se aprecia la relación entre el tamaño de los objetos y la distancia a la cámara:
Aplicaciones de las cámaras termográficas.
Inspecciones infrarrojas.
La termografía infrarroja permite localizar e identificar problemas invisibles al ojo humano.
La termografía se basa en el hecho de que todos los objetos que están a una temperatura superior a 0K (-273ºC)
emiten radiación infrarroja, la intensidad de radiación infrarroja está correlacionada con la temperatura superficial.
Las diferencias de temperaturas se muestran en una escala de grises o color, el rango de colores se muestra a la
derecha. Las imágenes termográficas tienen aplicaciones en numerosos campos:
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Inspecciones de eficiencia energética de construcciones
Pérdidas de energía
Fallos de aislamiento
Mantenimiento predictivo y preventivo
Inspecciones mecánicas
Monitorización de procesos
Inspección de azoteas, humedades en paredes
Termografía de equinos
Inspecciones de eficiencia energética
Una inspección (o auditoría energética) de un edificio analiza numerosos aspectos relativos a la construcción.
Idealmente esta inspección debería hacerse en una construcción recién terminada o al menos en el período de
garantía a cargo del promotor. La auditoría energética señala los problemas de índole energética debidos a fallos
de diseño, construcción o materiales, entre otras cosas;
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Localización de fugas térmicas
Sobrecarga de circuitos eléctricos
Localización de aislamientos térmicos mal instalados, dañados o húmedos.
Inspecciones de cubiertas de edificios
Problemas de humedades o fallos en el aislamiento se detectan con rapidez y precisión. Esto permite ceñir los
trabajos de reparación al área afectada con lo cual se reducen costes.
Monitorización de procesos
Las cámaras termográficas detectan problemas en equipos y procesos.
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Compresores
Bombas
Seguimiento de la temperatura de procesos
Sistemas frigoríficos
Hornos y procesos de calentamiento
Obturación y fugas en conducciones
Niveles de tanques
Perfiles térmicos
Inspecciones mecánicas
Detección de problemas de fluidos, aislamiento, maquinaria rotativa y transmisión de potencia
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Fallos de alineamiento o acoplamiento
Minimización de tiempo fuera de servicio
Detección de conexiones eléctricas defectuosas, sobrecargadas o desequilibradas
Inspecciones eléctricas
Detección de malas conexiones, sobrecargas, cortocircuitos y desequilibrios
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Localización de problemas sin interrupción del servicio
Minimización del tiempo necesario para las reparaciones puesto que los problemas se diagnostican de
forma concisa
Reducción de fallos de suministro imprevistos
Termografía de subestaciones
Revisión de cientos de conexiones de forma muy rápida
Mantenimiento preventivo y predictivo
Una gran cantidad de problemas en equipos industriales se manifiestan por medio de una huella térmica fuera de
lo normal antes de que se manifieste el fallo. La localización de estos puntos calientes mediante una cámara
termográfica permite anticiparse al fallo.
Ejemplo - Inspección termográfica de un cuadro de fusibles
[Inspección visual]
[Inspección termográfica]
[Después de sustituir el fusible central]
Termografía equina
La imagen térmica es una herramienta no invasiva que mide diferencias de temperatura en objetos. Las cámaras
termográficas ayudan a los veterinarios a diagnosticar y localizar problemas. Se detectan heridas e inflamaciones.
Las imágenes infrarrojas permiten evaluar programas de entrenamiento.
Todo cuerpo u objeto que está por encima de una temperatura de -273,15 ºC (bajo cero en ºC) que es lo mismo
que -459,67ºF = O Kelvin, emiten una radiación que es detectada por la cámara termo gráfica de infrarrojos.
En nuestro afán de ofrecer el mejor servicio, la mayor calidad y precios competitivos hemos incorporado como
sistema de detección la termografía por infrarrojos que nos reducirá costes de aplicación química con el
consiguiente ahorro económico para el cliente y beneficio para el medio ambiente que no sufrirá aplicaciones
innecesarias de productos biocidas.
Con los infrarrojos es más fácil detectar las zonas con humedad y térmicamente favorables para los insectos y
animales dañinos y es por ello por lo que la termografía se convierte en una herramienta imprescindible para la
Desinfección y el Control de Plagas.
Imagen termografica de un falso techo de escayola fija
Imagen termográfica de la pared de una escalera
La termografía es una herramienta muy útil en la inspección de edificios y locales. Con una inspección previa
podemos determinar la magnitud del problema y utilizar los medios precisos para las soluciones más adecuadas.
Imagen termografica de una sala de estar
Imagen termográfica de un techo de madera con filtración de agua
Termográfica en instalaciones eléctricas y mecánicas
Toda falla electromecánica antes de producirse se manifiesta con la generación de calor. Este calor o elevación de
temperatura puede generarse de forma súbita, pero en general, dependiendo del objeto, la temperatura comienza
a generarse lentamente.
Las causas de las anomalías eléctricas más frecuentes son: incremento de resistividad por malos contactos,
elevado consumo, armónicos, desequilibrio de fases, etc. En cuanto a fallos mecánicos se puede señalar:
rozamientos por defectos constructivos, falta de lubricación, desgaste de material, factores del entorno, un
mantenimiento inadecuado, sobrecarga mecánica, etc.
La inspección termográfica electromecánica en la industria se puede aplicar a:
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Cuadros eléctricos.
Centros de transformación, subestaciones eléctricas, etc.
Líneas eléctricas de alta tensión.
Líneas de producción: Maquinaria.
Motores, rodamientos y bombas.
Otros.
Termografía de sistemas térmicos y refractarios
La eficiencia energética de las instalaciones industriales se ha convertido en una actuación de gran interés para
alcanzar los márgenes energéticos sostenibles, generando ahorros económicos a través del ahorro energético y la
reducción de emisiones de CO2 a la atmósfera. En consecuencia, estas medidas generan un ahorro económico
significativo.
La termografía infrarroja puede determinar, ágil y eficazmente, la condición global de aislamientos o refractarios
tanto en aplicaciones de frío como de calor.
Algunas de las aplicaciones más habituales son:
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Calderas
Cámaras frigoríficas
Conductos de refrigeración
Hornos de proceso y rotatorios
Sistemas de calefacción
Tanques
Tuberías de calor y frío
Otros
Servicio de termografía aplicada a la edificación
Este servicio de inspección termográfica aplicada a la edificación
se ha diseñado para la evaluación del comportamiento energético
de los edificios y viviendas y para la detección de determinadas
patologías constructivas. Este no es un servicio inicialmente
pensado para usuarios domésticos, pero en algunos casos la
fotografía infrarroja puede ser un recurso que permita salir de
dudas ante algunas intuiciones sobre deficiencias arquitectónicas
en un edificio.
La termografía permite detectar puentes térmicos y otras deficiencias respecto
a la eficiencia energética de los edificios. La imagen superior es el termograma
de parte de la fachada de un edificio y la inferior la imagen real.
Hoy es necesario impulsar una edificación sensible con las
generaciones futuras y en la que se considere la eficiencia
energética y el uso racional de los materiales y recursos. Cada
vez hay más estudios de arquitectura y profesionales del sector
dispuestos a aplicarse en el bioclimatismo o la elaboración de
proyectos en los que sistemáticamente se consideren los
aspectos de ahorro de agua, eficiencia energética, uso de
energías renovables o conservación de materiales y recursos. La
entrada en vigor de normativas en esta línea también deja
patente el camino que debe seguir la construcción. La Fundación
Tierra ha ido acumulando experiencia en el ámbito de la
sostenibilidad aplicada a la construcción de edificios y quiere
colaborar ofreciendo su experiencia en temas de construcción
ecológica. Para ello, se ha dotado de diferentes herramientas de
medida y análisis como es la termografía o estudio de imágenes
en el infrarrojo.
Pueden estar interesados en el servicio de termografía aplicada a
la edificación constructores, promotores, arquitectos, consultoras,
administradores de fincas, asociaciones de propietarios,
entidades o particulares, con interés en recibir un informe de la
situación de un edificio, local o instalaciones en lo que respecta a
eficiencia energética y otras patologías detectables mediante
tecnología termográfica.
Características
La eficiencia energética de las viviendas es un requisito indispensable para
frenar el consumo de energía y el cambio climático. En la imagen, fugas de
calor a través de los márgenes de las ventanas.
La termografía es la ciencia de la captación de la radiación
infrarroja. El conocimiento de esta franja del espectro
electromagnético y del comportamiento físico de los materiales
respecto a la radiación que emiten se lo debemos a los estudios
de científicos como Planck, Kirchoff, Wien, Stefan y Boltzmann.
Las cámaras termográficas actuales permiten medir la radiación
infrarroja que emiten todos los cuerpos, que es un parámetro que
se puede relacionar con la temperatura.
Una inspección termográfica permite, así, obtener información
cualitativa de las diferencias de temperatura de los materiales,
hecho que tiene diferentes aplicaciones en el ámbito de la
edificación.
· Detección de deficiencias de aislamiento, fugas de calor e
infiltraciones de aire. La termografía permite detectar los puentes
térmicos (forjados, marcos de ventana...), el estado del
aislamiento (falta de material aislante, puesta en obra
incorrecta...), así como infiltraciones y corrientes de aire no
deseadas.
· Detección de humedades y daños por agua debidos a fugas y
similares.
Una cámara termográfica capta la radiación infraroja que emiten todos los
cuerpos y la relaciona con la temperatura a la que se encuentra. Las
diferencias de temperatura se muestran en los termogramas con paletas de
colores.
· Detección no invasiva de materiales y cambios de materiales
(estructurales, debidos a reformas y construcciones anteriores).
· Estado de cubiertas y revestimientos.
· Evaluación de riesgo eléctrico doméstico.
También puede utilizarse para:
· Cálculo de transmisión térmica de superficies.
· Inspección de los procesos de secado de materiales como el
hormigón o el mortero.·
La termografía puede ser útil para evaluar de manera cualitativa todo aquello
que comporte diferencias de temperatura.
Funcionamiento de sistemas de calefacción / refrigeración,
suelos radiantes...