Conoce las cámaras termográficas y sus sorprendentes aplicaciones en el mundo de la industria

Una cámara termográfica o cámara térmica es una cámara que muestra en pantalla una imagen de la radiación calorífica que emite un cuerpo.

En los últimos años las cámaras termográficas han pasado de ser un producto que sólo aparecía en películas de Hollywood y en noticias relacionadas con conflictos bélicos a ser accesibles para todos, gracias a nuevos métodos de producción que han abaratado el coste de estos equipos.

¿Cómo funciona una cámara termográfica?

Todos los cuerpos por encima del cero absoluto (-273ºC) emiten radiación infrarroja (calor). En general, cuanto mayor es la radiación emitida, mayor es la temperatura del cuerpo. Esta radiación es invisible al ojo humano y su rango en el espectro electromagnético se sitúa entre la luz visible y la radiación de microondas. En concreto, la longitud de onda de los infrarrojos se sitúa entre las 0,7 y las 1000 micras. Dentro de este amplio margen, las cámaras térmicas trabajan en un rango conocido como infrarrojo térmico, que es donde se encuentran las temperaturas más habituales en la superficie terrestre, entre las 8 y las 14 micras, que equivale aproximadamente entre los -20 y 350 ºC.

La cámara termográfica dispone de un sensor térmico llamado microbolómetro que al recibir la radiación infrarroja se calienta y cambia su resistencia eléctrica. Este cambio de resistencia se mide y se equipara a una determinada temperatura, siendo asignado un color para cada temperatura y formando una imagen coloreada que será la que veamos en pantalla.

Principales características de las cámaras termográficas

Resolución

  • La resolución del detector indica el número de píxeles del detector de la cámara. Cuantos más píxeles tenga, mayor será la resolución.
  • La resolución espacial depende de los píxeles del detector y de la especificación del campo de visión, que se combinan para definir el área visualizada por la cámara en un determinado momento. La resolución espacial se puede utilizar para ayudar a definir el tamaño de objeto mínimo que se puede detectar. Cuanto menor sea el valor de la resolución espacial, mayor será el nivel de detalle y la calidad de la imagen.

Enfoque


Debido a la amplia variedad de mecanismos de enfoque disponible para elegir, resulta importante tener en cuenta su nivel de conocimientos y la aplicación a la hora de seleccionar el tipo de enfoque. A continuación se indican los mecanismos de enfoque más comunes:

  • Fijo: apunte y dispare de manera sencilla
  • Manual: enfoque incremental preciso
  • Enfoque automático: enfoca un objetivo automáticamente, pero es posible que requiera un ajuste manual.
  • Enfoque automático asistido por láser: utiliza un medidor láser de distancia incorporado para calcular la distancia hasta el objetivo.
  • Multifocal: captura y almacena varias imágenes del objetivo desde varias distancias focales y utiliza el software para combinarlas en una sola imagen con un nivel de detalle de profundidad de campo extremadamente nítida.

Rango de temperatura 

Las temperaturas máximas y mínimas que se encuentren en su inspección determinarán el rango de temperatura que necesitará disponer en la cámara termográfica. También puede seleccionar una cámara con un rango de temperatura amplio que seleccione el rango automáticamente en cada caso o que le permita seleccionar el rango de temperatura de manera manual.

Paletas de color 

Las diferencias más sutiles son más fáciles de ver si se utiliza una paleta monocromática como una escala de grises o ámbar. Las paletas de alto contraste pueden permitir que resulte más fácil detectar anomalías obvias rápidamente. Debería poder cambiar la paleta en la cámara o en el software.

Alarmas de color

Se utilizan para destacar rápidamente zonas fuera de los rangos de temperatura normales.

Batería y autonomía

La batería debe tener funciones útiles como un indicador del nivel de carga. No hay nada peor que iniciar una inspección sin saber cuál es el estado de la batería. Tenga en cuenta también la autonomía de la batería y que disponga de función de carga rápida.

Aplicaciones industriales de las cámaras termográficas

Ibertronix, distribuidores especializados en cámaras termográficas, resaltan que ya que estas se utilizan para medición de temperatura sin contacto y para visualización de mapas de distribución de temperaturas en 2D con alta resolución térmica para objetos en movimiento o fijos, tienen múltiples aplicaciones en el área industrial.

Conexiones eléctricas sueltas o con corrosión

La principal razón por la que la termografía es tan indicada para el seguimiento de sistemas eléctricos es que los componentes eléctricos nuevos comienzan a deteriorarse desde el mismo momento en que se instalan. Independientemente de la carga de un circuito, la vibración, la fatiga y el paso del tiempo hacen que las conexiones eléctricas se aflojen, a la vez que las condiciones ambientales pueden acelerar su proceso de corrosión.

Si no se localizan estos deterioros y no se reparan, estas fallas en las conexiones derivarán en importantes averías. Por suerte, cuando una conexión está suelta o tiene algún tipo de corrosión su resistencia aumenta, y dado que al aumentar la resistencia también aumenta la caída de tensión y se genera un aumento del calor, podemos detectar la falla antes de que se produzca una avería utilizando una cámara termográfica.

La detección y corrección de fallos en las conexiones y desequilibrio de cargas antes de que se produzca una avería, evita incendios y paradas que pueden ser cruciales para la rentabilidad de una compañía. Estas acciones predictivas son vitales para una empresa, ya que si un sistema principal falla los gastos generales aumentan de forma inevitable, lo que obliga a una redistribución de los trabajadores y del material, reduce la productividad y repercute en la seguridad de los empleados y clientes.

Desequilibrios eléctricos

Ya sea que se deba a un problema en la alimentación, baja tensión en una fase o una ruptura de la resistencia del aislamiento de las bobinas del motor, un pequeño desequilibrio de tensión puede deteriorar las conexiones, reduciendo la cantidad de tensión suministrada. Esto hace que los motores y otras cargas requieran más corriente, dispongan de un par más bajo (con el esfuerzo mecánico asociado) y se estropeen antes. Por otro lado, un desequilibrio de tensión grave puede llegar a fundir un fusible, reduciendo todas las operaciones del sistema a una sola fase del circuito.

Equipos de aire acondicionado o edificios


La mayoría de estos equipos tienen un tamaño considerable si consideramos el panorama actual marcado por la tendencia a minimizar el tamaño de los componentes electrónicos. En consecuencia, bastará con medir a unos pocos metros de distancia. La temperatura se corresponderá aproximadamente con la temperatura ambiente, y la resolución requerida será menor que en otras aplicaciones. Además, el dispositivo se puede manejar fácilmente.

Por último, seguridad ante todo

La seguridad debe ser el primer criterio a la hora de determinar la prioridad de las reparaciones, seguida de la gravedad del estado del equipo y de la magnitud del aumento de la temperatura.

Las especificaciones de la NETA (InterNational Electrical Testing Association) indican que deben tomarse medidas correctoras inmediatas cuando la diferencia de la temperatura (ÄT) entre componentes eléctricos similares bajo cargas similares supere los 15°C o cuando la ÄT entre las temperaturas de un elemento eléctrico y del aire del entorno superen los 40°C.

Las normas NEMA (NEMA MG1- 12.45) advierten del peligro que supone utilizar un motor con un desequilibrio de tensión que supere el 1%. De hecho, la NEMA recomienda la desclasificación del motor si éste presenta un desequilibrio mayor. Los porcentajes de desequilibrio seguro varían para otro tipo de equipos.