clases termografia

TERMOGRAFIA TERMOGRAFIA TERMOGRAFIA TERMOGRAFIA TERMOGRAFIA TERMOGRAFIA TERMOGRAFIA TERMOGRAFIA

INFRARROJAINFRARROJAINFRARROJAINFRARROJAINFRARROJAINFRARROJAINFRARROJAINFRARROJAING. AUGUSTO VALDIVIA TERMOGRAFO INFRARROJO NIVEL I

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INFRARROJAINFRARROJAINFRARROJAINFRARROJAINFRARROJAINFRARROJAINFRARROJAINFRARROJATERMOGRAFO INFRARROJO NIVEL I

Fundamentos de termografa infrarroja

En 1800, el astrnomo ingls GuillermoEn 1800, el astrnomo ingls Guillermoy con esto comenz la exploracin de

En el primer experimento de termografatermmetros con bulbos ennegrecidosde los diferentes colores eran medidas

Cuando la luz solar pas a travsCuando la luz solar pas a travsaumento de la temperatura al moverrojo en el arco iris creado por la luz yestaba por encima de la luz roja (ltimaradiacin causante de este calentamiento


Guillermo Herschel descubri el infrarrojo,Guillermo Herschel descubri el infrarrojo,de la ciencia en termografa.

termografa utiliz un prisma, cartn yennegrecidos en los cuales las temperaturas

medidas.

del prisma, Herschel observ undel prisma, Herschel observ unmover el termmetro del color violeta al

y que la temperatura ms caliente(ltima del espectro visible) y que la

calentamiento era invisible.

Fundamentos de termografa infrarrojaHerschel la llam rayos calorficos.

Hoy se llama energa infrarroja y la medicinHoy se llama energa infrarroja y la medicin

TERMOGRAFA

La termografa infrarroja es la cienciainformacin trmica recogida medianteimgenes trmicas a distancia.


medicin del calor emitido:medicin del calor emitido:

ciencia que adquiere y analiza lamediante dispositivos de adquisicin de

Fundamentos de termografa infrarrojaLa termografa es un mtodo de inspeccinde equipos elctricos y mecnicosmediante la obtencin de imgenes dedistribucin de temperatura.distribucin de temperatura.

Este mtodo de inspeccin se basa en quela mayora de los componentes desistema muestran un incrementotemperatura en mal funcionamiento.incremento de temperatura en un circuitoelctrico podra deberse a una malaelctrico podra deberse a una malaconexin o problemas con un rodamientoen caso de equipos mecnicos.

Observando el comportamiento trmicolos componentes pueden detectarsedefectos y evaluar su seriedad.

Fundamentos de termografa infrarrojainspeccinmecnicos

de su

queundeEl

circuitomalamala

rodamiento

trmico dedetectarse

Fundamentos de termografa infrarrojaLa herramienta de inspeccinutilizada por los termgrafos es unacmara trmica.cmara trmica.

Son equipos sofisticados que midenla emisin natural de radiacininfrarroja procedente de un objeto ygeneran una imagen trmica.

Las cmaras de termografamodernas son porttiles y de fcilmodernas son porttiles y de fcilmanejo. Al no necesitar contactofsico con el sistema, lasinspecciones pueden realizarse apleno funcionamiento sin prdida oreduccin de productividad.


Importancia y utilidad de la termografa infrarroja

La termografa se fundamenta en lainfrarroja emitida por un cuerpo en imgenes

Todas las formas de materiaindependientemente de su naturalezafenmeno de carcter volumtrico,resultado de la interaccin molecularvibratorio, para efectos prcticos se consideraque la mayora de energa es absorbidasolamente se emite la originada por lasolamente se emite la originada por laa la superficie.


la conversin de la radiacin trmicaimgenes trmicas.

emiten energa por radiacinnaturaleza y temperatura, y aunque es un

dado que ocurre al interior, comoque origina un movimiento armnico

considera un fenmeno superficial yaabsorbida por la misma materia yla interaccin de molculas cercanasla interaccin de molculas cercanas


1. La termografa infrarroja es una tcnica,informacin trmica de un equipo elctricoinformacin trmica de un equipo elctricose pueda monitorear bajo condicionesdescubrir posibles problemas que generarn

2. La temperatura es uno de los primerospueden indicar la condicin de operacin

3. Todos los procesos industriales operanqumica, siendo convertida de una aqumica, siendo convertida de una ase genera al darse este tipo de conversiones


tcnica, mediante la cual, se rene toda laelctrico o mecnico, de tal forma queelctrico o mecnico, de tal forma que

condiciones de trabajo normales o anormales, ygenerarn fallas futuras.

primeros parmetros observables queoperacin de un equipo.

operan con energa mecnica, elctrica oa otra; el calor es un subproducto quea otra; el calor es un subproducto que

conversiones.

Importancia y utilidad de la termografa infrarrojaImportancia y utilidad de la termografa infrarroja


4- Universalmente es aceptado que lade la condicin de operacin y por endeun componente.un componente.

Asociaciones como la IEEE, ANSI,estndares de rangos de temperaturaofrecidos al mercado. Es lgico quetrmicas por medio de la termografa,de mantenimiento de una informacincon las condiciones de operacin.con las condiciones de operacin.


temperatura es un excelente indicadorende de la confiabilidad y duracin de

ANSI, IEC y los fabricantes, publicantemperatura de operacin, de los productos

que con la evaluacin de las condicionestermografa, se puede proveer al departamento

informacin valiosa directamente relacionada


Reduccin de tiempo en la revisin debuenas condiciones; se determina cualesrevisar o reparar.revisar o reparar.

Identificacin rpida de problemas queoportunidad de hacer las reparaciones,

Identificacin de problemas no crticos,y reparacin programada.

Reduccin de riesgo de fallo en equipoReduccin de riesgo de fallo en equipodetectables por los anlisis convencionales

Reduccin de siniestros, mediante un

Seguridad Las fallas de los componentescatastrficas pudiendo daar otros equipos


de equipos y componentes que estn encuales elementos son los que se deben

que verdaderamente existen, dando lareparaciones, antes de que estos fallen.

crticos, monitoreo por un periodo de tiempo

equipo en mal estado o con fallas noequipo en mal estado o con fallas noconvencionales.

anlisis no destructivo del equipo.

componentes elctricos pueden serequipos


Confiabilidad reduce paros no programados,productivos.

Incrementa rentabilidad mas tiempocomponentes buenos y reparaciones rpidasreducen los costos de mantenimiento.

Reduccin de costos El costo por unveces mayor que un mantenimiento planeado

Inspecciones mas eficientes - ComoInspecciones mas eficientes - Comoanuncian con un incremento de temperatura,un tiempo corto y sin interrumpir el servicio

Reduccin en inventario - con esta tcnicade evitar fallas, razn por la cualinventario.


programados, asociados a equipos

productivo, menos mantenimiento enrpidas en componentes con fallas, se

un mantenimiento de emergencia es 10planeado.

Como todos los problemas elctricos seComo todos los problemas elctricos setemperatura, son fcilmente detectables, en

servicio.

tcnica de inspeccin se tiene la ventajase necesitan menos repuestos en

Fundamentos de transmisin de calor

Qu es la temperatura y el calor?

El calor en fsica se refiere a laEl calor en fsica se refiere a laparte a otra de un cuerpo, o entreuna diferencia de temperatura.

El calor es energa en trnsito; siempretemperatura a una zona de menortemperatura de la segunda y reducevolumen de los cuerpos se mantenga

La energa no fluye desde un objetode temperatura alta si no se realiza


calor?

la transferencia de energa de unala transferencia de energa de unaentre diferentes cuerpos, en virtud de

siempre fluye de una zona de mayormenor temperatura, con lo que eleva lareduce la de la primera, siempre que el

mantenga constante.

objeto de temperatura baja a un objetorealiza trabajo.


Qu es la temperatura y el calor?

La sensacin de calor o fro al tocartemperatura, de la capacidad de lay de otros factores. Aunque, si secomparar las temperaturas relativastacto, es imposible evaluar la magnituda partir de reacciones subjetivas.


calor?

tocar una sustancia depende de sula sustancia para conducir el calor

se procede con cuidado, es posiblerelativas de dos sustancias mediante el

magnitud absoluta de las temperaturas

Fundamentos de transmisin de calorQu es la temperatura y el calor?

Cuando se aporta calor a una sustancia,Cuando se aporta calor a una sustancia,temperatura, con lo que proporcionasino que se producen alteraciones enpueden medirse con precisin.

Al variar la temperatura, las sustanciasresistencia elctrica cambia, y (envara. La variacin de alguna decomo base para una escala numricacomo base para una escala numrica

A manera de conclusin: la temperaturala materia que mide el grado de calor

Fundamentos de transmisin de calorcalor?

sustancia, no slo se eleva susustancia, no slo se eleva suproporciona una mayor sensacin de calor,

en varias propiedades fsicas que

sustancias se dilatan o se contraen, su(en el caso de un gas) su presin

estas propiedades suele servirnumrica precisa de temperaturas.numrica precisa de temperaturas.

temperatura es una propiedad fsica decalor que un cuerpo posee.


Escalas para medir la temperatura

Una de las primeras escalas de temperatura,Una de las primeras escalas de temperatura,pases anglosajones, fue diseada porFahrenheit.

Segn esta escala, a la presinsolidificacin del agua (y de fusin delebullicin es de 212 F.

La escala centgrada o Celsius, ideadaCelsius y utilizada en casi todo el mundo,punto de congelacin del agua y de 100


temperatura, todava empleada en lostemperatura, todava empleada en lospor el fsico alemn Gabriel Daniel

atmosfrica normal, el punto dedel hielo) es de 32 F, y su punto de

ideada por el astrnomo sueco Andersmundo, asigna un valor de 0 C al100 C a su punto de fusin.


Escalas para medir latemperatura

En ciencia, la escala ms empleadaes la escala absoluta o Kelvin,inventada por el matemtico y fsicobritnico William Thomson, LordKelvin.

En esta escala, el cero absoluto,que est situado en 273,15 C,que est situado en 273,15 C,corresponde a 0 K, y una diferenciade un kelvin equivale a unadiferencia de un grado en la escalacentgrada. .



Transferencia de calor

Transferencia de calor, en fsica,intercambia energa en forma de calordiferentes partes de un mismo cuerpo

El calor se transfiere mediante conveccin,

Aunque estos tres procesos puedenpuede ocurrir que uno de los mecanismospuede ocurrir que uno de los mecanismosdos.


es el proceso por el que secalor entre distintos cuerpos, o entre

cuerpo que estn a distinta temperatura.

conveccin, radiacin o conduccin.

pueden tener lugar simultneamente,mecanismos predomine sobre los otrosmecanismos predomine sobre los otros



La conduccin es la transferencia deLa conduccin es la transferencia dees lo que hace que el asa de un atizadorpunta est en el fuego.

La conveccin transfiere calor porcalientes: es la causa de que eluniformemente aunque slo su partellama.llama.

La radiacin es la transferencia de calor


de calor a travs de un objeto slido:de calor a travs de un objeto slido:atizador se caliente aunque slo la

el intercambio de molculas fras yel agua de una tetera se caliente

parte inferior est en contacto con la

calor por radiacin electromagntica



CONDUCCIN

En los slidos, la nica formaconduccin.

No se comprende en su totalidadconduccin de calor en los slidos,al movimiento de los electrones libresexiste una diferencia de temperaturaexiste una diferencia de temperatura

Esta teora explica por qu los buenostienden a ser buenos conductores del


de transferencia de calor es la

totalidad el mecanismo exacto de lapero se cree que se debe, en parte,

libres que transportan energa cuandotemperatura.temperatura.

buenos conductores elctricos tambindel calor.

Fundamentos de transmisin de calorTransferencia de calor

CONDUCCIN

En 1822, Joseph Fourier dio una expresinse conoce como Ley de Fourier de la

Esta ley afirma que la velocidad decuerpo por unidad de seccin transversalde temperatura que existe en el cuerpo

El factor de proporcionalidad se denominaEl factor de proporcionalidad se denominamaterial.

Los materiales como el oro, la platatrmicas elevadas y conducen biencomo el vidrio o el amianto tienenmiles de veces menores; conducencomo aislantes.


expresin matemtica precisa que hoyla conduccin del calor.

conduccin de calor a travs de untransversal es proporcional al gradientecuerpo (con el signo cambiado).

denomina conductividad trmica deldenomina conductividad trmica del

plata o el cobre tienen conductividadesbien el calor, mientras que materiales

tienen conductividades cientos e inclusoconducen muy mal el calor, y se conocen


CONDUCCIN

En ingeniera resulta necesario conocercalor a travs de un slido entemperatura conocida.

Para averiguarlo se requieren tcnicassobre todo si el proceso vara con elconduccin trmica transitoria.conduccin trmica transitoria.

Con la ayuda de ordenadores (computadoras)estos problemas pueden resolversecuerpos de geometra complicada.


conocer la velocidad de conduccin delel que existe una diferencia de

tcnicas matemticas muy complejas,el tiempo; en este caso, se habla de

(computadoras) analgicos y digitales,resolverse en la actualidad incluso para



CONVECCINCONVECCIN

Si existe una diferencia de temperaturagas, es casi seguro que se producirmovimiento transfiere calor de una partellamado conveccin.

El movimiento del fluido puede serlquido o un gas, su densidad (masalquido o un gas, su densidad (masadisminuir. Si el lquido o gas se encuentrafluido ms caliente y menos denso asciende,fro y ms denso desciende. Esteexclusivamente a la no uniformidaddenomina conveccin natural.


temperatura en el interior de un lquido o unproducir un movimiento del fluido. Este

parte del fluido a otra por un proceso

natural o forzado. Si se calienta un(masa por unidad de volumen) suele(masa por unidad de volumen) sueleencuentra en el campo gravitatorio, el

asciende, mientras que el fluido msEste tipo de movimiento, debido

uniformidad de la temperatura del fluido, se



CONVECCIN

Supongamos, que calentamos desdeEl lquido ms prximo al fondo setransmitido por conduccin a travs de

Al expandirse, su densidad disminuyecaliente asciende y parte del fluido mscaliente asciende y parte del fluido msque se inicia un movimiento de circulacincalentarse por conduccin, mientrasarriba pierde parte de su calor por radiacinencima.


desde abajo una cacerola llena de agua.se calienta por el calor que se hade la cacerola.

disminuye y como resultado de ello el aguams fro baja hacia el fondo, con loms fro baja hacia el fondo, con lo

circulacin. El lquido ms fro vuelve amientras que el lquido ms caliente situado

radiacin y lo cede al aire situado por



RADIACIN

La radiacin presenta una diferenciaconduccin y la conveccin: las sustanciastienen que estar en contacto, sino quevaco.

La radiacin es un trmino que se aplicafenmenos relacionados con ondas


diferencia fundamental respecto a lasustancias que intercambian calor no

que pueden estar separadas por un

aplica genricamente a toda clase deelectromagnticas.


RADIACIN

La contribucin de todas las longitudesemitida se denomina poder emisorcantidad de energa emitida por unidadunidad de tiempo.

El poder emisor de una superficie esde su temperatura absoluta.

El factor de proporcionalidad seBoltzmann


longitudes de onda a la energa radianteemisor del cuerpo, y corresponde a la

unidad de superficie del cuerpo y por

es proporcional a la cuarta potencia

denomina constante de Stefan-



RADIACINRADIACIN

Todas las sustancias emiten energatemperatura superior al cero absoluto

Cuanto mayor es la temperatura,emitida. Adems de emitir radiacin,de absorberla.

Por eso, aunque un cubito de hielocontinua, se funde si se ilumina conabsorbe una cantidad de calor mayor


energa radiante slo por tener unaabsoluto.

mayor es la cantidad de energaradiacin, todas las sustancias son capaces

hielo emite energa radiante de formauna lmpara incandescente porque

mayor de la que emite.


RADIACIN

Las superficies opacas puedenincidente.

Generalmente, las superficies mateslas superficies brillantes y pulidas,ms energa radiante que las superficies

Adems, las sustancias que absorbenAdems, las sustancias que absorbenbuenos emisores; las que reflejanson malos emisores.

Por eso, los utensilios de cocina suelenbuena absorcin y paredes pulidasque maximizan la transferencia total


absorber o reflejar la radiacin

mates y rugosas absorben ms calor quey las superficies brillantes reflejan

superficies mates.

absorben mucha radiacin tambin sonabsorben mucha radiacin tambin sonmucha radiacin y absorben poco

suelen tener fondos mates para unapulidas para una emisin mnima, con lo

de calor al contenido de la cazuela.



RADIACIN

Algunas sustancias, entre ellas muchosde transmitir grandes cantidades de

Se observa experimentalmente quereflexin y transmisin de una sustanciaonda de la radiacin incidente.onda de la radiacin incidente.

El vidrio, por ejemplo, transmiteultravioleta, de baja longitud de onda,rayos infrarrojos, de alta longitud de


muchos gases y el vidrio, son capacesradiacin.

que las propiedades de absorcin,sustancia dependen de la longitud de

grandes cantidades de radiacinonda, pero es un mal transmisor de los

onda.



RADIACIN

La energa radiante del Sol, mximase transmite a travs del vidrio y entra

En cambio, la energa emitida porinvernadero, predominantemente decorrespondientes al infrarrojo, no secorrespondientes al infrarrojo, no sevidrio.

As, aunque la temperatura del airebaja, la temperatura que hay dentroproduce una considerable transferencia


mxima en las longitudes de onda visibles,entra en el invernadero.

por los cuerpos del interior delde longitudes de onda mayores,

se transmiten al exterior a travs delse transmiten al exterior a travs del

aire en el exterior del invernadero seadentro es mucho ms alta porque se

transferencia de calor neta hacia su interior

Espectro ElectromagnticoOnda electromagntica

La radiacin electromagntica eselctricos y magnticos oscilantes,elctricos y magnticos oscilantes,espacio transportando energa de un

A diferencia de otros tipos de onda,medio material para propagarse,puede propagar en el vaco.

Espectro Electromagntico

es una combinacin de campososcilantes, que se propagan a travs deloscilantes, que se propagan a travs del

un lugar a otro.

onda, como el sonido, que necesitan unla radiacin electromagntica se

Espectro ElectromagnticoQu es el espectro electromagnetico?

Se denomina espectro electromagnticoconjunto de las ondas electromagnticasconjunto de las ondas electromagnticas

Referido a un objeto se denominasimplemente espectro a la radiacin(espectro de emisin) o absorbe (espectro

Dicha radiacin sirve para identificaruna huella dactilar.

Los espectros se pueden observaradems de permitir observar el espectro,sobre ste, como la longitud de onda,radiacin.

Espectro Electromagnticoelectromagnetico?

electromagntico a la distribucin energtica delelectromagnticas.electromagnticas.

denomina espectro electromagntico oradiacin electromagntica que emite

(espectro de absorcin) una sustancia.

la sustancia de manera anloga a

observar mediante espectroscopios que,espectro, permiten realizar medidas

onda, la frecuencia y la intensidad de la


Qu es el espectro electromagntico?

El espectro electromagntico se extiendelongitud de onda, como los rayos gammaluz ultravioleta, la luz visible y loselectromagnticas de mayor longitudradio.

Se cree que el lmite para la longitudla longitud de Planck mientras que ella longitud de Planck mientras que elUniverso aunque formalmente el espectrocontinuo.


electromagntico?

extiende desde la radiacin de menorgamma y los rayos X, pasando por la

rayos infrarrojos, hasta las ondaslongitud de onda, como son las ondas de

longitud de onda ms pequea posible esel lmite mximo sera el tamao delel lmite mximo sera el tamao del

espectro electromagntico es infinito y

Espectro ElectromagnticoOnda electromagntica



Banda Longitud de onda (Rayos gamma < 10 pm

Rayos X < 10 nm

Banda Longitud de onda (Rayos gamma < 10 pm

Rayos X < 10 nm

Banda Longitud de onda (

Rayos gamma < 10 pm

Onda electromagntica

Ultravioleta extremo < 200 nm

Ultravioleta cercano < 380 nm

Luz Visible < 780 nm

Infrarrojo cercano < 2,5 mInfrarrojo medio < 50 mInfrarrojo lejano/submilimtrico < 1 mmMicroondas < 30 cm

Ultra Alta Frecuencia - Radio < 1 m

Muy Alta Frecuencia - Radio < 10 m

Onda Corta - Radio < 180 m

Ultravioleta extremo < 200 nm

Ultravioleta cercano < 380 nm

Luz Visible < 780 nm

Infrarrojo cercano < 2,5 mInfrarrojo medio < 50 mInfrarrojo lejano/submilimtrico < 1 mmMicroondas < 30 cm

Ultra Alta Frecuencia - Radio < 1 m

Muy Alta Frecuencia - Radio < 10 m

Onda Corta - Radio < 180 m

Rayos X < 10 nmUltravioleta extremo < 200 nmUltravioleta cercano < 380 nmLuz Visible < 780 nmInfrarrojo cercano < 2,5 mInfrarrojo medio < 50 mInfrarrojo lejano/submilimtrico < 1 mm

Onda Media - Radio < 650 m

Onda Larga - Radio < 10 km

Muy Baja Frecuencia - Radio > 10 km

Onda Media - Radio < 650 m

Onda Larga - Radio < 10 km

Muy Baja Frecuencia - Radio > 10 km

lejano/submilimtricoMicroondas < 30 cmUltra Alta Frecuencia - Radio < 1 mMuy Alta Frecuencia - Radio < 10 mOnda Corta - Radio < 180 mOnda Media - Radio < 650 mOnda Larga - Radio < 10 kmMuy Baja Frecuencia - Radio > 10 km


Longitud de onda (m) Frecuencia (Hz) Energa (J)> 30,0 EHz > 201015 J

> 30,0 PHz > 201018 J

Longitud de onda (m) Frecuencia (Hz) Energa (J)> 30,0 EHz > 201015 J

> 30,0 PHz > 201018 J

Longitud de onda (m)

Frecuencia (Hz) Energa (J)

> 30,0 EHz > 201015 J> 1,5 PHz > 9931021 J

> 789 THz > 5231021 J

> 384 THz > 2551021 J

> 120 THz > 791021 J

> 6,00 THz > 41021 J

> 300 GHz > 2001024 J

> 1 GHz > 21024 J

> 300 MHz > 19.81026 J

> 30 MHz > 19.81028 J

> 1,7 MHz > 11.221028

J

> 1,5 PHz > 9931021 J

> 789 THz > 5231021 J

> 384 THz > 2551021 J

> 120 THz > 791021 J

> 6,00 THz > 41021 J

> 300 GHz > 2001024 J

> 1 GHz > 21024 J

> 300 MHz > 19.81026 J

> 30 MHz > 19.81028 J

> 1,7 MHz > 11.221028

J

> 30,0 PHz > 201018 J< 200 nm > 1,5 PHz > 9931021 J< 380 nm > 789 THz > 5231021 J< 780 nm > 384 THz > 2551021 J

> 120 THz > 791021 J> 6,00 THz > 41021 J

> 300 GHz > 2001024 JJ

> 650 kHz > 42.91029 J

> 30 kHz > 19.81030 J

< 30 kHz < 19.810

J

> 650 kHz > 42.91029 J

> 30 kHz > 19.81030 J

< 30 kHz < 19.810

> 1 GHz > 21024 J> 300 MHz > 19.81026 J> 30 MHz > 19.81028 J> 1,7 MHz > 11.221028 J> 650 kHz > 42.91029 J> 30 kHz > 19.81030 J< 30 kHz < 19.810

Espectro ElectromagnticoQu es la radiacin infrarroja?

Todo en este planeta contiene energatiene una temperatura especfica.tiene una temperatura especfica.

Esta energa trmica es emitida desdeesta compuesto el objeto.

Esta energa es denominada radiacin

La cantidad de radiacin infrarrojaonda desde la superficie de un objeto,onda desde la superficie de un objeto,objeto.

Este es un concepto muy importante,medir la temperatura de un objeto midiendoemite.


energa trmica, consecuentemente todo

desde la superficie del material del que

radiacin infrarroja.

emitida en una cierta longitud deobjeto, es funcin de la temperatura delobjeto, es funcin de la temperatura del

importante, puesto que implica que se puedemidiendo la radiacin infrarroja que


Qu es la radiacin infrarroja?

La radiacin infrarroja, radiacin trmicaLa radiacin infrarroja, radiacin trmicaradiacin electromagntica de mayorpero menor que la de las microondas

Consecuentemente, tiene menor frecuenciaque las microondas.

Su rango de longitudes de onda va desdemilmetro.milmetro.

La radiacin infrarroja es emitida porsea mayor que 0 Kelvin, es decir, 273


trmica o radiacin IR es un tipo detrmica o radiacin IR es un tipo delongitud de onda que la luz visible,

microondas.

frecuencia que la luz visible y mayor

desde unos 700 nanmetros hasta 1

cualquier cuerpo cuya temperatura273,15 grados Celsius


Qu es la radiacin infrarroja?Qu es la radiacin infrarroja?

El nombre de infrarrojo significa porse encuentra adyacente al color rojo del

Los infrarrojos se pueden categorizar

Infrarrojo cercano (0,78-1,1 m) Infrarrojo medio (1,1-15 m) Infrarrojo medio (1,1-15 m) Infrarrojo lejano (15-100 m)


debajo del rojo pues su comienzodel espectro visible.

categorizar en:

)


Qu es la radiacin infrarroja?

La materia, emite radiacin.La materia, emite radiacin.

En general, la longitud de onda donderadiacin es inversamente proporcionalde Wien).

De esta forma la mayora de los objetostienen su mximo de emisin en el infrarrojo

Los seres vivos, en especial los mamferos,de radiacin en la parte del espectrocorporal.


donde un cuerpo emite el mximo deproporcional a la temperatura de ste (Ley

objetos a temperaturas cotidianasinfrarrojo.

mamferos, emiten una gran proporcinespectro infrarrojo, debido a su calor


Radiacin Trmica

Se denomina radiacin trmica o radiacincuerpo debido a su temperatura.

Todos los cuerpos con temperaturaelectromagntica, siendo su intensidadde la longitud de onda considerada.

En lo que respecta a la transferenciaEn lo que respecta a la transferenciala comprendida en el rango de longitudesabarcando por tanto parte de la regininfrarroja del espectro electromagntico


radiacin calorfica a la emitida por un

temperatura superior a 0 K emiten radiacinintensidad dependiente de la temperatura y

transferencia de calor la radiacin relevante estransferencia de calor la radiacin relevante eslongitudes de onda de 0,1m a 100m,

regin ultravioleta, la visible y laelectromagntico..


Radiacin Trmica

A temperatura ambiente, vemos losA temperatura ambiente, vemos losdado que por s mismos no emiten luz

Si no se hace incidir luz sobre ellos,verlos.

A temperaturas ms altas, vemos losemiten, pues en este caso son luminosos

As, es posible determinar la temperaturacolor, pues un cuerpo que es capaztemperaturas.


los cuerpos por la luz que reflejan,los cuerpos por la luz que reflejan,luz.

ellos, si no se los ilumina, no podemos

los cuerpos porque por la luz queluminosos por s mismos.

temperatura de un cuerpo de acuerdo a sude emitir luz se encuentra a altas


Radiacin Electromagntica

La radiacin electromagntica es unanicamente observada por su interaccinnicamente observada por su interaccin

La radiacin electromagntica est hechamagnticos y es afectada por las propiedadesde la materia con la cual entra en contacto

Independientemente de su longitudelectromagntica viajan a la mismaaproximadamente 300 millones de metrosaproximadamente 300 millones de metros

La relacin entre la velocidad, la longituddada por:

c =


una forma de energa que puede serinteraccin con la materia.interaccin con la materia.

hecha de componentes elctricos ypropiedades elctricas y magnticas

contacto.

longitud de onda, todas las radiacionesvelocidad (c), que en el vaco es

metros por segundo.metros por segundo.

longitud de onda y la frecuencia est

c = f


Radiacin ElectromagnticaRadiacin Electromagntica

Es por lo tanto posible determinar yaonda de una onda electromagntica,conocido.

El cambio en la velocidad de la radiacinpasa de un medio o otro, es definida

Para la mayora de los propsitos, sinser considerada como una constante.


ya sea la frecuencia o la longitud deelectromagntica, dado que el otro valor es

radiacin electromagntica, cuando stacomo refraccin.

sin embargo, la velocidad (c) puede.



El cambio de longitudes de ondaobservado cuando una pieza de metalemite luz no visible, pero en la medidaa emitir una brillantez roja obscura,finalmente blanca en temperaturas altas

Un objeto hipottico e idealizado llamadoUn objeto hipottico e idealizado llamadoabsorber y reemitir toda la energa quelongitud de onda


onda con la temperatura, puede sermetal es calentada: cuando est fra,

medida que se va calentando, comienzaobscura, luego naranja, luego amarilla y

altas.

llamado un cuerpo negro capaz dellamado un cuerpo negro capaz deque recibe independientemente de la



El cambio de longitudes de ondaobservado cuando una pieza de metalemite luz no visible, pero en la medidaa emitir una brillantez roja obscura,finalmente blanca en temperaturas altas

Un objeto hipottico e idealizado llamadoUn objeto hipottico e idealizado llamadoabsorber y reemitir toda la energa quelongitud de onda.


onda con la temperatura, puede sermetal es calentada: cuando est fra,

medida que se va calentando, comienzaobscura, luego naranja, luego amarilla y

altas.

llamado un cuerpo negro capaz dellamado un cuerpo negro capaz deque recibe independientemente de la


Interacciones de la Radiacin Electromagnticaobjetivoobjetivo

Cuando la Radiacin Electromagnticapuede ser reflejada, absorbida o transmitida

La reflexin de energa desde una superficie,como especular o difusa.

La reflexin especular ocurre cuandoLa reflexin especular ocurre cuandosuperficie, contina viajando en unaes igual al ngulo de incidencia.

En la reflexin difusa, la energa reflejada,esparecida en todas direcciones


Electromagntica con la materia

Electromagntica interacciona con la materiatransmitida.

superficie, es generalmente descrita

cuando la energa que es reflejada por lacuando la energa que es reflejada por launa direccin y el ngulo de reflexin

reflejada, en contraste, es rota o


Interacciones de la Radiacinobjetivo

Para materiales que no transmitenenerga incidente que no es reflejada

La energa absorbida, es subsecuentementecomo calor.como calor.

Como se describi previamente, eluna funcin de la temperatura y de


Electromagntica con la materia

transmiten la Radiacin Electromagntica , lareflejada es absorbida.

subsecuentemente reemitida usualmente

monto de energa que es emitido esla emisividad del material.

TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIN

La radiacin presenta una diferenciaconduccin y la conveccin: las sustanciastienen que estar en contacto, sinotienen que estar en contacto, sinovaco.En 1900 el fsico alemn Max Planckformalismo matemtico de la mecnicafundamental de la radiacin.

La expresin matemtica de estarelaciona la intensidad de la energauna longitud de onda determinada conuna longitud de onda determinada con

Para cada temperatura y cada longitudenerga radiante. Slo un cuerpo idealajustndose exactamente a la ley decon una intensidad algo menor.


diferencia fundamental respecto a lasustancias que intercambian calor no

que pueden estar separadas por unque pueden estar separadas por un

Planck emple la teora cuntica y elmecnica estadstica para derivar una ley

ley, llamada distribucin de Planck,energa radiante que emite un cuerpo en

con la temperatura del cuerpo.con la temperatura del cuerpo.

longitud de onda existe un mximo deideal (cuerpo negro) emite radiacinde Planck. Los cuerpos reales emiten

Las superficies opacas puedenincidente.


incidente.

Generalmente, las superficies mateslas superficies brillantes y pulidas,ms energa radiante que las superficies

Adems, las sustancias que absorbenbuenos emisores; las que reflejanson malos emisores.son malos emisores.

Por eso, los utensilios de cocina suelenbuena absorcin y paredes pulidasque maximizan la transferencia total

absorber o reflejar la radiacin


mates y rugosas absorben ms calor quepulidas, y las superficies brillantes reflejan

superficies mates.

absorben mucha radiacin tambin sonreflejan mucha radiacin y absorben poco

suelen tener fondos mates para unapulidas para una emisin mnima, con lo

total de calor al contenido de la cazuela.

Se conoce con el nombre de radiacincontinuamente por un cuerpo, enondas electromagnticas; dicha radiacin

EMISIN Y ABSORCIN DE LA RADIACIN TRMICA

ondas electromagnticas; dicha radiacinla temperatura.

Es evidente que un cuerpo emite ondassomete a determinados agentesdescarga elctrica, otras radiaciones,

Sin embargo, a la radiacin emitidaincluye en la denominacin de "radiacinincluye en la denominacin de "radiacin

radiacin trmica a la energa emitidatodas direcciones, bajo la forma de

radiacin depende exclusivamente de


radiacin depende exclusivamente de

ondas electromagnticas cuando se leexternos, tales como electrones,

radiaciones, etc.

emitida en tales circunstancias no se le"radiacin trmica"."radiacin trmica".

Al igual que las dems ondas electromagnticas,propaga en el vaco o en un medio


propaga en el vaco o en un medioy con la misma velocidad que la luz

Se diferencia, pues, de la transmisinconveccin en que no requierepropagacin. Cuando la radiacinexperimenta ninguna reduccin, esde energa, pero en otro medio materialcuanta.cuanta.

Las ondas electromagnticas queposeen longitudes de onda comprendidasen el que se enmarcan las radiaciones

electromagnticas, la radiacin trmica semedio material transparente en lnea recta


medio material transparente en lnea rectaluz.

transmisin de calor por conduccin o porrequiere ningn medio material para la

trmica se transmite en el vaco nodecir, no se transforma en otra clase

material es absorbida en mayor o menor

que constituyen la radiacin trmicacomprendidas entre 10-4 y 10-7 m, intervalo

radiaciones visible, infrarroja y ultravioleta..

Otra diferencia respecto a los mecanismostransferencia no se efecta de formacuerpos en el sistema con diferentes


cuerpos en el sistema con diferentesreciben radiacin, (intercambio cruzado)

El sistema alcanza el equilibrio cuandoabsorbe.

mecanismos anteriores es que laforma unidireccional, sino que si existen

diferentes temperaturas, todos emiten y


diferentes temperaturas, todos emiten ycruzado).

cuando emite toda la radiacin que

La radiacin trmica que incide sobreparte es absorbida, en parte es reflejada,


a) Absortividad, : es la fraccin de lade onda dada que es absorbida por

b) Emisividad, : fraccin emitida poremisin de un cuerpo negro a una

c) Reflectividad, : fraccin de la radiacinonda dada reflejada por una superficieonda dada reflejada por una superficie

d) Transmisividad, : fraccin de la radiacinonda dada transmitida por un material

sobre la superficie de un cuerpo, enreflejada, y en parte es transmitida.


la radiacin incidente a una longitudpor un material.

por una superficie respecto de lalongitud de onda dada.

radiacin incidente a una longitud desuperficie.superficie.

radiacin incidente a una longitud dematerial.

EMISIN Y ABSORCIN DE LA RADIACIN TRMICAEMISIN Y ABSORCIN DE LA RADIACIN TRMICA

Cuando la transmisividad es nula, eltrmica; los cuerpos opacos a laradiacin trmica.


Los slidos y los lquidos slo absorbendelgada, (1 mm a 1 ), por lo queradiacin.

Si la transmisividad es igual a la unidad,transparente. De hecho, la transmisividadsi bien en los gases es elevada.

Un reflector ideal es aquel que reflejasu superficie; al mismo se aproximanpulimentadas.

el cuerpo es opaco a la radiacinla luz lo son, generalmente, a la


absorben radiacin en una capa muypueden considerarse opacos a la

unidad, se dice que el cuerpo estransmisividad nunca es igual a la unidad,

refleja toda la radiacin que incide sobreaproximan las superficies altamente

Por el contrario, un absorbedor ideal


Por el contrario, un absorbedor idealradiacin que incide sobre su superficienegro.

En los cuerpos reales, la absortividaddepende, adems de la propia naturalezade onda de la radiacin incidente,presentar alta absortividad frente abaja frente a otra.

ideal es aquel que absorbe toda la


ideal es aquel que absorbe toda lasuperficie; recibe el nombre de cuerpo

absortividad no es constante, sino quenaturaleza del cuerpo, de la longitud

incidente, con lo que un cuerpo puedea una radiacin determinada, pero

RADIACIN SALIENTE

Es toda la radiacin que dejaindependientemente de su fuente original

Las radiaciones incidente y saliente sonimportante.

No importa de donde viene la radiacinNo importa de donde viene la radiacinfuente diferente al propio objetivo.

RADIACIN SALIENTE

la superficie de un cuerpo,original

son diferentes en un aspecto muy

radiacin incidente, solo que viene de unaradiacin incidente, solo que viene de una

RADIACIN SALIENTE

Con la radiacin incidente hay que analizarespecficas:

- La radiacin emitida, que se origina

- La radiacin reflejada proveniente de

- La radiacin transmitida proveniente

RADIACIN SALIENTE

analizar la radiacin de tres fuentes

origina en el propio cuerpo.

de los cuerpos situados delante.

proveniente de los cuerpos situados detrs.

La radiacin emitida

RADIACIN SALIENTE

La radiacin emitida

Es la parte mas importante de la radiacin

Podemos decir que un cuerpo tieneemitir radiacin, dicha radiacin secantidad de radiacin emitida dependey de su emisividad.

Todos los cuerpos tienen temperaturalos cuerpos emiten radiacin infrarroja

RADIACIN SALIENTE

radiacin saliente.

cierta habilidad o capacidad parase emite en todas direcciones, la

depende de la temperatura del cuerpo

temperatura y emisividad, por lo tanto todosinfrarroja.

RADIACIN SALIENTE

La radiacin emitida

A mayor temperatura se emitir mas radiacin,emitir menos radiacin.

La emisividad se comporta de maneraemisividad irradiar mas que otroemisividad irradiar mas que otrotemperatura es la misma.

RADIACIN SALIENTE

radiacin, a menor temperatura se

manera similar, un cuerpo de mayorde menor emisividad, incluso si lade menor emisividad, incluso si la

RADIACIN SALIENTE

La radiacin emitida : emisividad

La emisividad es la capacidad de un objeto a emitir energa infrarroja.

Emisividad = Radiacin emitida por un objeto a temperatura T Radiacin emitida por un Cuerpo Negro a temperatura T

Un objeto que emite el mximo posible de energa para su temperatura se conoce como Cuerpo Negro.

RADIACIN SALIENTE

La emisividad es la capacidad de un objeto a emitir energa infrarroja.

Radiacin emitida por un objeto a temperatura T Radiacin emitida por un Cuerpo Negro a temperatura T

Un objeto que emite el mximo posible de energa para su temperatura se conoce como Cuerpo Negro.


Los objetos no son emisores perfectosse mueve hacia la superficie pero

RADIACIN SALIENTE

se mueve hacia la superficie perointerior y nunca sale.

En este ejemplo se observa que slodisponible.

perfectos de energa infrarroja. La energapero cierta cantidad se refleja hacia el

RADIACIN SALIENTE

pero cierta cantidad se refleja hacia el

slo se emite el 60% de la energa

RADIACIN SALIENTE


La capacidad para emitir dicha energamanera ajustar el valor en los termmetros

La comprensin de la emisividad deresplandor o brillo es un componenteresplandor o brillo es un componenteapropiado de medicin infrarroja.

RADIACIN SALIENTE

energa puede ser medida y de estatermmetros infrarrojos.

de un objeto, o su caractersticocomponente crtico en el manejocomponente crtico en el manejo


RADIACIN SALIENTE


Hay muchas variables que afectanespecfico, tal como la longitud degeomtrica y la temperatura.

Las superficies donde tenemos quemedir correctamente la temperaturareflexin, acabado espejo o brillen

RADIACIN SALIENTE

afectan la emisividad de un objetoonda, el campo de visin, la forma

hacer ajuste de emisividad paratemperatura son las que tengan mucha

considerablemente.


RADIACIN SALIENTE

Hay dos mtodos principales paraemisividad.

a) Corregir matemticamente elGeneralmente se realiza en la sealTermografa. La mayora de las cmarascompensacin que el operador puede

b) Podra pintarse la superficie de unrecubrimiento de emisividad alta yvalor de emisividad, pero no siempre

RADIACIN SALIENTE

para solucionar el problema de la

valor de temperatura medido.seal del procesador de la Cmara decmaras actuales tienen un ajuste depuede ajustar.

un objeto de baja emisividad con uny constante. Esto permite elevar el

siempre es posible.


RADIACIN SALIENTE


La emisividad de un objeto puede medirse

1) Consultar manuales de lossido evaluados a la longitudde Termografa, ya que lalongitud de onda).

2) Evaluar la emisividad dellaboratorio.

RADIACIN SALIENTE

medirse de las siguientes formas:

fabricantes (asegurarse que hande onda de trabajo de su Cmaraemisividad puede variar con la

objeto mediante un mtodo de

La radiacin emitida : tablas deRADIACIN SALIENTE

MaterialAluminio, pulidoAluminio, superficie rugosaAluminio, superficie rugosaAluminio, fuertemente oxidadoPlancha de asbestoTela de asbestoPapel de asbestoPizarra de asbestoLatn, mate, deslustradoLatn, pulidoLadrillo, comnLadrillo, comnLadrillo, vidriado, rugosoLadrillo, refractario, rugosoBronce, poroso, rugosoCarbn, purificadoHierro fundido, fundicin rugosaHierro fundido, pulido

emisividadRADIACIN SALIENTE

Emisividad0,050,070,07

Aluminio, fuertemente oxidado 0,250,960,780,940,960,220,030,850,850,850,940,550,80

Hierro fundido, fundicin rugosa 0,810,21

RADIACIN SALIENTE


Emisividad y absortividad

La capacidad de un cuerpo para absorbercon su capacidad para emitir suradiacin

RADIACIN SALIENTE

absorber radiacin incidente coincidesu propia energa en forma de

La radiacin reflejada y transmitida

RADIACIN SALIENTE

Un cuerpo tiene tambin cierta habilidadradiacin, dicha radiacin se reflejaradiacin reflejada no depende(cuerpo), sino de su reflectividad yreflexin.

Asi mismo, un cuerpo tiene cierta habilidadla radiacin, dicha radiacin se transmitela radiacin, dicha radiacin se transmitecantidad de radiacin transmitida noobjetivo (cuerpo), sino de su transmisividadfuente de transmisin.

transmitida

RADIACIN SALIENTE

habilidad o capacidad para reflejar larefleja en su superficie, la cantidad de

de la temperatura del objetivoy de la emisividad de la fuente de

habilidad o capacidad para transmitirtransmite atravesando el cuerpo, latransmite atravesando el cuerpo, la

no depende de la temperatura deltransmisividad y de la emisividad de la

Cuerpos negros

Un cuerpo negro es un objeto terico

RADIACIN SALIENTE

Un cuerpo negro es un objeto tericotoda la energa radiante que incideincidente se refleja o pasa a travs

A pesar de su nombre, el cuerpomodelo ideal fsico para el estudioelectromagntica.

El nombre Cuerpo negro fue introducido

La luz emitida por un cuerpo negronegro.

terico o ideal que absorbe toda la luz y

RADIACIN SALIENTE

terico o ideal que absorbe toda la luz yincide sobre l. Nada de la radiacin

travs del cuerpo negro.

negro emite luz y constituye unestudio de la emisin de radiacin

introducido por Gustav Kirchhoff en 1862.

se denomina radiacin de cuerpo

Cuerpos negros

Todo cuerpo emite energa en formasiendo esta radiacin, que se emite

RADIACIN SALIENTE

siendo esta radiacin, que se emiteintensa cuando ms elevada es la temperatura

La energa radiante emitida por un cuerpoescasa y corresponde a longitudesvisible (es decir, de menor frecuencia)

Al elevar la temperatura no slo aumentahace a longitudes de onda ms cortascolor de un cuerpo cuando se calienta

Los cuerpos no emiten con igual intensidadlongitudes de onda.

forma de ondas electromagnticas,emite incluso en el vaco, tanto ms

RADIACIN SALIENTE

emite incluso en el vaco, tanto mstemperatura del emisor.

cuerpo a temperatura ambiente eslongitudes de onda superiores a las de la luz

frecuencia).

aumenta la energa emitida sino que locortas; a esto se debe el cambio de

calienta.

intensidad a todas las frecuencias o

Cuerpos negros

Un cuerpo negro ideal absorber elque significa que ni refleja ni transmitesignifica que no existe ningn otro

RADIACIN SALIENTE

significa que no existe ningn otromas energa.

Por lo tanto podemos decir queunitaria (=1)

el 100% de la radiacin incidente, lotransmite ninguna radiacin. Lo que

otro cuerpo que sea capaza de emitir

RADIACIN SALIENTE

otro cuerpo que sea capaza de emitir

la emisividad del cuerpo negro es

Cuerpos reales

En la ejecucin de trabajos prcticos,sino cuerpos reales

RADIACIN SALIENTE

sino cuerpos reales

Estos tienen las mismas caractersticasreflejar, sin embargo, la mayoraopacos, siendo el valor de transmisividad

Por lo tanto la radiacin quedar como

+ +

Esto es vlido para cuerpos reales noque del cuerpo sale radiacin de dosayudar a comprender correctamente

jams encontraremos cuerpos negros,

RADIACIN SALIENTE

caractersticas de emitir, absorber, transmitir ymayora no son objetos transparentes, sinotransmisividad cero (=0)

como sigue:

+ = 1+ = 1

no transparentes, debiendo considerardos fuentes, reflejada y emitida, ello nos

correctamente la imagen infrarroja.

El ensayo de termografa constituye unade lo que se imaginan operadores

EQUIPOS DE TERMOGRAFA INFRARROJA

de lo que se imaginan operadoresexperimentados.

Esta complejidad tiene varios orgenes

La naturaleza fsica misma de la La complejidad del objeto observado La existencia de transferencias

medioambiente La existencia de otras posibles

una situacin mucho ms complejaoperadores de termografa poco


operadores de termografa poco

orgenes:

la medicin por la cmaraobservado

transferencias de calor entre el objeto y el

fuentes de calor.


Entonces, se puede decir que la medicintres actores que se interfieren:

i) El operador, en ensayo, para

ii) El sistema observado

iii) El medioambiente o entornoiii) El medioambiente o entorno


medicin termogrfica es un acto entre

para realizar la termografa

entorno.entorno.

Resulta que no es posible hacer un diagnstico


Resulta que no es posible hacer un diagnsticosin tener:

Informacin acerca de la cmarametrolgicas

Informacin acerca de la constitucindel medioambiente (estructuras,

Un mnimo de conocimientos en

diagnstico termogrfico de calidad


diagnstico termogrfico de calidad

cmara y de sus caractersticas

constitucin del sistema observado y(estructuras, materiales, propiedades)

en transferencia de calor.

Caractersticas tcnicas de equipos

Los detectores infrarrojos



Hoy en da, casi todas las cmarascuyo conjunto es denominado FPAarreglo de plano focal).

El nmero de detectores define el tamaopxeles).

Hay dos tipos de detectores: los detectoresrefrigerados, y los microbolmetros,

equipos de termografa


cmaras infrarrojas contienen detectoresFPA (Focal Plane Array, es decir

tamao de las imgenes (nmero de

detectores cunticos, generalmentemicrobolmetros, no refrigerados.

Caractersticas tcnicas de equipos




Los detectores cunticos son foto detectoresque hace la salida elctrica de laIntegrated Circuit). Es lo que se llamaelectrnica. La tasa de actualizacin

Los microbolmetros son termmetrosdetectado mediante un cambio dedetectado mediante un cambio deconductividad del material cambie,cambio de una intensidad de corrientedispositivo.

equipos de termografa


detectores acoplados a un substratola lectura del pxel (ROIC, Read-Outllama hibridacin de la ptica con su

actualizacin puede ser elevada

termmetros: cuando un fotn llega, essu temperatura, lo cual hace que lasu temperatura, lo cual hace que la

cambie, monitorizndose a travs delcorriente de referencia que circula por el

Anlisis de la medicin en termografa

Cualquiera sea el tipo de detector,


Cualquiera sea el tipo de detector,relacionada a la energa radiantesistema observado totalmente aisladosu temperatura superficial (suponiendo

En el caso ms general esta dependenciacomplicada de la longitud de onda,con la cual se enfoca. Generalmentedefinir una emisividad media independientedefinir una emisividad media independiente(cuerpo negro y cuerpos grises). Encon un cuerpo negro extendido y se

termografa

detector, la cmara genera una seal


detector, la cmara genera una sealrecibida, la cual, si se considera el

aislado del medioambiente, depende de(suponiendo el cuerpo opaco).

dependencia puede ser una funcinonda, de la temperatura, de la direccin

Generalmente se considera que se puedeindependiente de la longitud de ondaindependiente de la longitud de onda

En este caso, se hace la calibracinse aplica la emisividad idnea.


El sistema observado no puede serresponsable del flujo de fotones captado


responsable del flujo de fotones captadolos detectores. El balance depresentado en la figura. Hay fotones(operador incluido y la atmsferatransparente) que constituyen el medioambiente

termografa

ser considerado como el nico objetocaptado por la lente y llegando sobre


captado por la lente y llegando sobretodos los flujos de energa esta

fotones emitidos por los otros objetosatmsfera que puede ser no totalmente

medioambiente


Cuales son las condiciones pararelacionada a la temperatura del objeto


relacionada a la temperatura del objeto

Utilizar la calibracin hecha con el cuerpoemisividad del objeto conduce enimportantes.

La temperatura as deducida, To, es unaobjeto termografiado, To, del medioambienteTamb, y de la atmsfera, Tatm, de

de la transmisin de la atmsfera,

termografa

que la medicin sea nicamenteobjeto observado?


objeto observado?

cuerpo negro teniendo en cuenta laen tal caso a errores que pueden ser

una funcin de las temperaturas delmedioambiente supuesto isotermo,

de las emisividades del objeto, o, yatm. .


Cuales son las condiciones para



Esto ocurre cuando la emisividades delel por qu se utiliza cuando es posibleunitaria.

El problema de la transmisin de la atmsferaEl problema de la transmisin de la atmsferacuando se utiliza una cmara de ondasse hace una medicin a largas distancias

termografa

que la medicin sea nicamente



del objeto o = 1 y atm = 1. He aquposible un revestimiento de emisividad

atmsfera (atm < 1) existe ante todoatmsfera (atm < 1) existe ante todoondas cortas (~3 -5.5 m) o cuando

distancias.




La medicin simple ocurre tambinobservado es mucho ms alta que

En este caso, y con una emisividad nopor el objeto puede considerarse casipor el objeto puede considerarse casi

termografa



cuando la temperatura del objetoque la del medioambiente.

no demasiado baja, el flujo reflejadocasi insignificante..casi insignificante..


Cuales son las condiciones pararelacionada a la temperatura del


relacionada a la temperatura del

termografa

para que la medicin sea nicamenteobjeto observado?


objeto observado?

Caractersticas de la cmara

Las principales caractersticas de una


Las principales caractersticas de una

Sensibilidad trmica Precisin Resolucin espacial Frecuencia de la imagen

una cmara infrarroja son:


una cmara infrarroja son:


SENSIBILIDAD TRMICA O NETD


La sensibilidad trmica, llamada NETDDifference, es decir ruido equivalentedetectable), es muy importanteDestructivos (END).

En efecto, cuanto ms bajo es elcontraste trmico significativo observableruido del sistema.ruido del sistema.


NETD (Noise Equivalent Temperatureequivalente a la menor temperatura

importante para aplicaciones de Ensayos No

el NETD mejor se puede detectar unobservable emergiendo por sobre el





El NETD de le las cmaras bolomtricasaqul de las cmaras con detectoresun poco menos de 20 mK.

Por eso se recomienda la utilizacingran sensibilidad es necesaria.


bolomtricas es del orden de 50 - 100 mK ydetectores cunticos refrigerados alcanzan

del ltimo tipo de cmara cuando una



PRECISIN

Es la medida de cun precisa es larelacin a su verdadera temperatura

Casi todas las cmaras actuales alcanzan 2% para los rangos los ms extendidos

Conocer esta precisin es importantetermografa.


temperatura medida de un objeto contemperatura.

alcanzan precisiones de 2C oextendidos.

importante para Ensayos No Destructivos por


RESOLUCIN ESPACIAL


RESOLUCIN ESPACIAL

Se la denomina IFOV (Instantaneousinstantneo).

Se expresa en miliradians y se trataremoto en un determinado momento

Depende del tamao del detector y deDepende del tamao del detector y de

Esta caracterstica es importante entrata de descubrir defectos de tamao


(Instantaneous Field of View Campo de visin

trata del rea cubierta por un sensormomento.

de la lente.de la lente.

en Ensayos No Destructivos cuando setamao reducido.


FRECUENCIA DE LA IMAGEN


Las imgenes en tiempo real tienende Hz (cuadros por segundos).

Es el caso de las cmaras conrefrigerados. Adems muchas cmarasde reducir el tamao de lasconcomitantemente aumentar laconcomitantemente aumentar lavarias millares de Hz.

Esta caracterstica es importante cuandoconductor del calor, lo que implica


tasas de actualizacin de centenares

con matriz de detectores cunticoscmaras actuales ofrecen la posibilidad

imgenes (windowing) permitiendola tasa de actualizacin, alcanzandola tasa de actualizacin, alcanzando

cuando el sistema observado es un buenimplica tiempos caractersticos muy breves.

Tcnicas de anlisis

IMGENES TERMICAS

Tcnicas de anlisis

Cuando se utiliza una cmara fotogrfica,conseguir una buena imagentrmica es algo completamente distinto,mtodos para analizarla.

El anlisis de una imagen trmicahabilidades prcticas, esta ltimahabilidades prcticas, esta ltimaello es necesario un mnimo de conocimiento

fotogrfica, normalmente es suficiente conpara documentar algo; una imagen

distinto, es necesario aprender nuevos

trmica requiere conocimientos tericos yltima se adquiere con el tiempo pero paraltima se adquiere con el tiempo pero para

conocimiento terico previo..

Tcnicas de anlisis

GRADIENTE TRMICO

IMGENES TERMICAS

El Gradiente trmico es una variacindistancia.

Nos indica a menudo la transmisin de

Muchos de los objetivos en termografatransmisin de calor se produceimportante aprender a analizarlosimportante aprender a analizarlos

Un Gradiente trmico nos muestradirigindonos as a la fuente de calor

La presencia o ausencia de un gradienteimportantes para analizar las imgenes

variacin de la temperatura gradual con la

de calor por conduccin.

termografa son slidos opacos, y en ellos, laproduce por conduccin. por esto, es

analizarlos.analizarlos.

muestra el sentido del flujo de calor,calor.

gradiente trmico nos dar claves muyimgenes trmicas.

Tcnicas de anlisis

UTILIDADES DE LA CMARA

IMGENES TERMICAS

El anlisis de la imagen trmica implicapatrones trmicos, los patronesdifciles de ver, por lo que el instrumentole pueden ayudar a comprender mejor

Aprender a utilizarlas, le ayudar a comprenderen la imagen.

Las utilidades mas importantes paradistribucin trmica de su cmara

Ajuste trmico Isoterma Paletas de color

implica a menudo el estudio de suso distribuciones trmicas son a veces

instrumento contiene varias utilidades quemejor dichas distribuciones trmicas.

comprender mejor lo que este mirando

para mejorar la comprensin de lacmara son:

Tcnicas de anlisis


Ajuste trmico:

IMGENES TERMICAS

Ajuste trmico:

Significa ajustar la escala de coloresanalizar, con el objetivo de optimizar

Para el ajuste trmico se utilizan loscmara.

Cuando se ha seleccionado la partehay que fijar los controles de nivellos colores de la barra de color cubranesa parte.

Las zonas menos interesantes de laescala y por tanto se vern normalmente

colores sobre el cuerpo que se quiereoptimizar el contraste sobre el mismo.

los controles de Nivel y Campo de la

de la imagen que es mas interesantenivel y campo de tal manera que todos

cubran esa parte de la imagen, y solo

la imagen pueden quedar fuera de lanormalmente como negras o blancas.

Tcnicas de anlisis


IMGENES TERMICAS


Ajuste trmico:

Si se utiliza el ajuste automticoobtendremos una imagen en laestn cubiertas por los colores de

Algunas veces los extremos de la imagenAlgunas veces los extremos de la imagenescala.

Es muy importante adquirir habilidadimagen con ajuste automtico, nover y es posible que no puedaescondidos en la imagen.

automtico que tienen muchas cmaras,la que prcticamente todas sus partesde la escala.

imagen estn ligeramente fuera de laimagen estn ligeramente fuera de la

habilidad con el enfoque trmico, porque unano siempre muestra lo que se necesita

observar los problemas existentes y

Tcnicas de anlisis


IMGENES TERMICAS


Isoterma:

En terminologa cientfica general, unade un termograma (una imagenmarca puntos diferentes que tienen

En termogramas, una isoterma esEn termogramas, una isoterma espxeles de la misma dentrotemperaturas.

Estos pxeles "dentro del intervalo" seque resalten del resto de la imagen

una isoterma es un conjunto de curvasimagen que se captura con la cmara), que

tienen la misma temperatura.

es una imagen que resalta todos loses una imagen que resalta todos losde un intervalo especificado de

se muestran en un solo color de modoimagen.

Tcnicas de anlisis


IMGENES TERMICAS


Isoterma:

La isoterma sustituye unos colorescontraste, de esta forma marcaaparente.

La isoterma se puede desplazar haciaLa isoterma se puede desplazar haciapuede ser ensanchada o estrechada

Se puede utilizar una isoterma paracaliente.

colores de la escala por otro de elevadomarca un intervalo de igual temperatura

hacia arriba o hacia abajo en la escala yhacia arriba o hacia abajo en la escala yestrechada segn convenga.

determinar la ubicacin del punto mas

Tcnicas de anlisis

IMGENES TERMICAS


Paletas de color:

La paleta de color de la imagen, asignadiferentes niveles de temperaturamayor o menor contraste dependiendo

Cambie la paleta durante el anlisisimagen, recuerde que si unaaplicacin, la cmara solo dispondra

asigna diferentes colores para marcartemperatura aparente; las paletas pueden dar

dependiendo de los colores que utilicemos.

y vea si se produce un cambio en lapaleta fuera la mejor para alguna

dispondra de esa paleta.

Tcnicas de anlisis

IMGENES TERMICAS

Tcnicas de anlisis


Paletas de color:

Utilice paletas de elevado contrastetrmico, utilice paletas de bajocontraste trmico.contraste trmico.

Sobre una superficie muy grande,temperatura, utilice una paleta de

contraste en objetivos de bajo contrastebajo contraste en objetivos de elevado

grande, con pequeas diferencia dede elevado contraste.

Tcnicas de anlisis

IMGENES TERMICAS


Perfiles de temperatura

El perfil proporciona una evolucin de(marcador) en la imagen.

Simplemente es un diagrama deSimplemente es un diagrama dedistancia en el eje horizontal.

Puede mostrarnos irregularidadescuerpo.

de la temperatura a lo largo de un lnea

temperatura en el eje vertical y detemperatura en el eje vertical y de

a lo largo de una dimensin de un

Interpretacin de imgenes trmicas

IMGENES TERMICAS

Cuando miramos una imagen trmica,para la imagen visual, esto es algomentes, deber intentarse dejarsumergirse en el infrarrojo.

trmicas

trmica, utilizamos la misma referencia quealgo que debemos cambiar en nuestras

dejar a un lado el espectro visual y


Hay dos diferencias fundamentales

IMGENES TERMICAS

Hay dos diferencias fundamentalesvisual y una infrarroja:

La visual est compuestaradiacin procedente deluna combinacin de emisin

La visual es color e intensidad,

La imagen trmica es una imagen deno es una distribucin de temperaturas

La diferencia de emisividades provocaimagen trmica, no diferencia de

trmicas

fundamentales en la observacin de una imagenfundamentales en la observacin de una imagen

compuesta principalmente por la reflexin de ladel entorno, mientras que la infrarroja es

emisin del objeto y reflexin del entorno

intensidad, el infrarrojo es solo intensidad.

de la intensidad de radiacin trmica,temperaturas.

provoca diferencia de contrastes en lade temperaturas


TEMPERATURA APARENTE

IMGENES TERMICAS


Es la lectura no compensada a partircontiene toda la radiacinindependientemente de su fuente

La imagen trmica siempre ser una

La temperatura aparente es diferenteLa temperatura aparente es diferentecompensada, justo como la ve el

Para ver la temperatura real a partircompensar la influencia de varios

trmicas

partir de una cmara infrarroja, queincidente sobre el instrumento,

fuente.

una temperatura aparente.

diferente de la temperatura real, es nodiferente de la temperatura real, es noel instrumento infrarrojo.

partir de un instrumento infrarrojo, se debevarios factores.



Es la lectura no compensada a partir

IMGENES TERMICAS

Es la lectura no compensada a partircontiene toda la radiacinindependientemente de su fuente

La imagen trmica siempre ser unaLa temperatura aparente es diferente

compensada, justo como la ve el

Para ver la temperatura real a partirPara ver la temperatura real a partircompensar la influencia de varios

Temperatura aparente medida

Para medir temperatura aparente,distancia a cero metros, lo cualalguna.

trmicas

partir de una cmara infrarroja, quepartir de una cmara infrarroja, queincidente sobre el instrumento,

fuente.

una temperatura aparente.diferente de la temperatura real, es no

el instrumento infrarrojo.

partir de un instrumento infrarrojo, se debepartir de un instrumento infrarrojo, se debevarios factores.

se debe fijar la emisividad a 1.0 ycual implica que no hay compensacin


IMGENES TERMICAS

Compensacin

La compensacin se realiza fijando los

Todos los instrumentos infrarrojos conun men para la introduccinpueden diferir ligeramenteinstrumentos.instrumentos.

Despus de realizada la compensacin,que vemos en el visor an es unalo que ve la cmara no ha cambiado

trmicas

los parmetros del objeto.

con capacidad de medida real, tienende dichos parmetros, aunque estosdependiendo de los diferentes

compensacin, debemos recordar que la imagenuna imagen de temperatura aparente,

cambiado.


Efectos de la emisividad

IMGENES TERMICAS


La emisividad juega un papel muy importanteen la que aparece una superficieno solo de la temperatura. Seemisividad de la siguiente manera

- Para un objeto de alta emisividad, susu temperatura real. Por lo tantosu temperatura real. Por lo tantoimagen

- Para un objeto de baja emisividad,a la temperatura aparente de lospuede confiar en lo que muestra

.

trmicas

importante en la termografa, la formasuperficie depende mucho de su emisividad,

Se puede resumir el efecto de lamanera:

su temperatura aparente es cercana atanto puede confiar en lo que muestra latanto puede confiar en lo que muestra la

emisividad, su temperatura aparente es cercanalos cuerpos al rededor. Por lo tanto no

muestra la imagen



IMGENES TERMICAS


Un cuerpo de baja emisividad se parecerel cuerpo est mas caliente quelo que realmente est, si est masmas caliente de lo que realmente

trmicas

parecer siempre a sus alrededores. Sique los alrededores, parecer mas fro de

mas fro que los alrededores, parecerrealmente est.

clases termografia

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