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Timestamp: 2017-02-20 15:34:01+00:00

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• ¿Que tanto sabe usted de Termografía? • Teoría Básica de Infrarrojos – Que es termografía – Conducción, Convección y Radiación – Espectro electromagnético – Sistema infrarrojo – Energía emitida, transmitida y reflejada (ε y RTC) – Resolución óptica • Cámara termográfica Ti25 – Contenido del paquete – Especificaciones – Operación
• Software SmartView • Aplicaciones – Eléctricas – Motores – Procesos – Construcciones
¿Qué es Termografía? ¿Qué es Emisividad? ¿Qué es Reflexión? ¿Qué es traslucido? ¿Qué es opaco? ¿Qué es Conductividad?
¿Qué es Calor? ¿Qué es Temperatura? ¿Qué es Termocapacidad? ¿Qué es longitud de onda? ¿Cuánto mide una micra? ¿Qué es resolución óptica?
Soluciones en Termografía .Miguel Mendoza
¿Que es termografía?
• Utiliza “cámaras” electrónicas para detectar energía radiante o calorífica producida por una imagen visual llamada termo grama g (o fotografía térmica) • Algunas cámaras deducen la temperatura basadas en la cantidad de radiación detectada • Termografía es una poderosa herramienta para resolver problemas de mantenimiento en maquinaria y en la construcción
Soluciones en Termografía .Miguel Mendoza 8
Que es una cámara termográfica? Las cámaras termográficas son instrumentos que crean imágenes de calor en vez de luz. Estas miden energía infrarroja (IR) y convierten los datos en imágenes correspondientes a su temperatura temperatura.
El uso d di de dispositivos iinfrarrojos proveen mediciones rápidas. seguras y con ii f j di i á id exactitud de los objetos en:
– Movimiento ó muy calientes – Difíciles de alcanzar – Imposibles de apagar – Peligrosos al contacto – Donde el contacto puede dañar.
. contaminar o cambiar su temperatura p
También nos ayuda a localizar muchos problemas en sus primeras etapas por lo regular antes que sean vistos o encontrados por cualquier otro método.
Calor Vs. Temperatura
• El CALOR es solo una forma particular de energía. Cuando un objeto cambia su temperatura energía calorífica es trasferida • La TEMPERATURA es una medición del calentamiento relativo de un material comparado con alguna referencia conocida
8 ºF = (ºC * 1 8) + 32 1. mientras que Fahrenheit y Rankine utilizan una más pequeña
ºC = (ºF – 32) / 1.Temperatura
• Es la medición que nos permite saber que tan caliente o frío se encuentra un cuerpo con respecto a una referencia conocida • Las escalas Celsius y Kelvin utilizan la misma división.Miguel Mendoza 12
Soluciones en Termografía .
• Es una forma en que la energía es presentada • Cuando un objeto cambia su temperatura es p q energía j p por que g calorífica es transferida • Es importante pensar en calor como una cantidad de energía. dada en Calorías o BTUs • Una caloría es la cantidad de energía requerida para elevar la temperatura de un gramo de agua un grado centígrado
Ley de la conservación de la energía.Miguel Mendoza
. • El calor siempre es transferido de caliente a frío hasta que un equilibrio sea alcanzado • En termografía usualmente se encuentran dos estados de transferencia de energía: – Estado Estable – Estado Cambiante
Soluciones en Termografía .Transferencia de calor
• En un sistema cerrado la energía total es constante.
• Existen tres métodos para la transferencia de energía calorífica: Conducción C d ió Convección C ió Radiación R di ió
Temperature of heated surface
*Solidos*
*Solidos y Gases* *Ondas Electromagnéticas*
Soluciones en Termografía .Miguel Mendoza 15
• Es la transferencia de calor de una molécula a otra en un sólido y algunas veces a un líquido.Miguel Mendoza 16
Soluciones en Termografía . Depende de:
– La conductividad de material – Dif Diferencia de temperatura i d t t – Área sobre la cual la energía es transferida Q = k/L * ∆T * A
Q = Calor transferido k = Conductividad térmica L = Espesor del material A = Área ∆T ∆ = Diferencia de temp.
Cambios de conductividad
• Es la habilidad de un material para almacenar energía • La capacitancia térmica puede tanto confundir como ayudar en inspecciones debido a que afecta la velocidad en que cambia la f temperatura • Entre más denso es un material mayor es su capacitancia térmica
– La temperatura en las paredes de un tanque pueden diferir si están en contacto con un material de alta capacitancia vs un material de baja capa( ) citancia (aire)
Soluciones en Termografía .Miguel Mendoza 18
Es la habilidad de un material para almacenar calor y describe la capacidad de los materiales para cambiar de temperatura. mientras que otros como el aire cambian su temperatura rápidamente
Termografía Ti30/Ti20 19
. Esta habilidad depende directamente de la densidad del material y de su calor específico – Algunos materiales como e el agua se calientan o se ca e ta enfrían lentamente.
Diferencia de temperatura ∆T
• Cuando ∆T se incrementa también la transferencia se incrementa • Cuando ∆T se decrementa también la transferencia se decrementa • Cuando no existe ∆T no existe transferencia
Q = h * ∆T * A
Q = Calor transferido h = Coeficiente de convectividad A = Área ∆T = Diferencia de temp.Transferencia por convección
• Se presenta principalmente en fluidos y durante este proceso el calor es transferido por conducción de una molécula a otra después de haberse mezclado.
.Coeficiente de convección “h”
• El coeficiente de convección depende de:
– – – – – Velocidad del flujo Orientación de flujo Condición de la superficie Geometría Viscosidad
• No es simple de cuantificar
. Ocurre debido a los cambios en la densidad del fluido • Convección forzada.Tipos de convección
• Convección natural. una bomba ó un ventilador • La regla de oro de la convección es:
– Viento a 10 mph puede reducir la ∆T a la mitad – Viento a 15 mph puede reducir la ∆T en 2/3
Soluciones en Termografía . Es provocada por una fuerza externa como el viento.
La Conveccion es poderosa
• La radiación infrarroja es radiación electromagnética con longitudes de onda mas largas que la luz visible pero más cortas que las microondas
– Viaja a la velocidad de la (3 x 108 m/s) – Viaja en línea recta en forma de onda – Todos los objetos arriba del cero absoluto (0ºK) radian iinfrarrojos di f j
Miguel Mendoza 27
.Propiedades de la IR
• Todos los objetos emiten radiación infrarroja • No es dañina • No puede ser vista por el ojo humano pero si puede sentirse en la piel • Cualquier objeto con temperatura arriba del cero absoluto (273ºK) emite radiación infrarroja • Los objetos emiten radiación infrarroja en distintas longitudes de onda • Entre mayor es la temperatura mas corta es la longitud de onda y mayor es la radiación emitida
.Calor y luz visible
• Cuando un objeto alcanza aproximadamente 644ºC luz visible es emitida • La luz visible tiene mas corta longitud de onda que la radiación infrarroja
5 2 3 4 6 8 10 15 20 30
Longitud de onda en µm
Region de medición infrarroja Soluciones en Termografía .1A 1A UV 100A Infrared 1µ 100µ 1mm 1cm
Radio EHF SHF UHF VHF HF MF LF VLF
Longitud de onda g
VISIBLE 0.Espectro electromagnético
Onda en mm VISIBLE
Gamma X-rays G Rays 0.4 0.8 1 1.Miguel Mendoza 29
.Radiación térmica infrarroja
•La energía infrarroja es emitida desde un objeto como una onda electromagnética. •Los componentes d esta onda son: L t de t d – Amplitud (A) – Longitud de Onda (λ)
Radiación de un emisor perfecto
1 10 9 1 10 8
λmax T = 2898 µm-K
BLACKBODY RELATIVE RAD DIATED POWER
2000C 1000C 500C 200C 25C
0.1 01 1 WAVELENGTH (um) 10 100
Alta temp. 1 – 2 um Aplicaciones generales 8 – 14 um Soluciones en Termografía .Miguel Mendoza
Longitudes de onda comunes
• Aplicaciones generales 8 a 14 µm • Respuesta de longitudes de onda para aplicaciones únicas
– – – – Plastico delgado 3 µm Plastico grueso 7 µm Vidrio 5 um Alta temperatura 1µm
Comportamiento IR
Emisividad. reflectividad. transmisividad R+T+E = 1
R = Energía Reflejada T = Energía Transmitida E í T itid E = Energía Emitida
Energía reflejada Energía Transmitida Energía Emitida
• La radiación es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura absoluta de la fuente y a su emisividad.Ecuación Stefan-Boltzmann
• La intensidad de la radiación emitida desde un objeto es determinada por la ecuación de Stefan-Boltzmann.Miguel Mendoza
W = ε * S * T4
є = Emisividad S = Constante Stefan-Boltzmann T = Temperatura absoluta
.¿Que es la emisividad?
¿Que es la emisividad?
• La emisividad mide la habilidad de los objetos para absorber y emitir energía radiada • Los valores de emisividad real son típicamente obtenidos en tablas o determinados experimentalmente.0” se considera como un cuerpo negro • Si una superficie es d color negro no significa que sea un fi i de l i ifi cuerpo negro (ε = 1.0)
.0” se considera como un reflector perfecto • Una superficie teniendo una emisividad de “1. • Una superficie teniendo una emisividad de “0.
Emisividad y cuerpos negros
Cuerpo Negro Ideal
“Cuerpo Real”
Absorbe y emite perfectamente la energía Emisividad (ε ) =1
Alguna energía es reflejada y transmitida Emisividad (ε ) < 1
E = 0.00.Ejemplos de cuerpos grises
• Goma negra
– R = 0.80. T = 0.05.Miguel Mendoza
. T = 0.12
Soluciones en Termografía .05. T = 0.00.95
• Plástico delgado
– R = 0. E = 0.15
– R = 0.88. E = 0.
Tabla de emisividad (No metálicos)
Tabla de emisividad (Metálicos)
aplique pintura lisa negra sobre una porción de la superficie posible del objeto.98.98.Métodos de comparación
• Existen dos métodos de comparación para determinara la emisividad:
– Determine la temperatura del objeto utilizando un RTD o un termopar. Finalmente mida la temperatura adyacente al objeto y ajuste la emisividad hasta que la temperatura sea la misma
Soluciones en Termografía . Mida la temperatura de la parte pintada con emisividad ajustada en 0. La emisividad de la pintura debe ser aproximadamente 0. p j j mida la temperatura del objeto con el sensor IR y ajuste la emisividad hasta que alcance el valor correcto de temperatura – Si es posible.Miguel Mendoza
.¿ Son las mismas temperaturas ?
0 42.4°C 48.0 44.0 *<31.0 38.0 36.¡Alta y baja emisividad!
*>48.0 42 0 40.Miguel Mendoza
.0 32.8°C
Soluciones en Termografía .0 34.0 46.
Este atento a los cambios de temperatura radiante devido a p
Cambios en el angulo de vision Variaciones de forma de su objetivo
Orillas de Objetos curvos a menudo parecen estar a temperaturas diferentes
Soluciones en Termografía .Angulo de Vision
• Trabaje tan cerca de la perpendicular como le sea posible.Miguel Mendoza
Miguel Mendoza 45
.9 µm
1.5 1 5 mm (60 Mil)
.2 mm (10 Mil) .9 µm Para medir temperaturas en la superficie del vidrio utilice sensores de 5 o 7.2
6 mm (240 Mil)
Longitud de onda (micrones)
Soluciones en Termografía .0 0.Mediciones en vidrio
• El vidrio cuenta con una región de transición entre 3 y 5 micrones.8
Transmis sión
Para di P medir ttemperaturas a t través del vidrio utilice sensores de 1. 2. haciendo posible medir tanto la superficie como debajo de ella
1. o 3.2.4
03 mm (1 mil)
0.43 µm para Polyethyleno. 7.13 mm (5 mils)
Transm mission %
0.Miguel Mendoza 46
.9 µm para Polyester)
Tran nsmission % n Polyethylene
0.Mediciones en plástico
• Para la medición en plásticos es importante seleccionar la banda de medición donde la transmisión se aproxime a cero (3.03 mm (1 mil) ( )
.En caso de lluvia o polvo
• La gran mayoría de las cámaras termográficas cuentan con un rango espectral de 7 a 14 µm por lo que puede utilizar un bolsa de plástico muy delgado para hacer mediciones en caso de lluvia
Miguel Mendoza 49
• La resolución de la cámara depende de:
– Detector (160 x 120) – Lentes – R t óptica Ruta ó ti
• Dos tipo de resolución son los más comunes:
– Espacial (IFOV) – Medición (IFOVmeas)
Campo de visión (FOV e IFOV)
Campo de visión (FOV) Sensor
Lente Distancia al blanco
Campo de visión instantáneo (IFOV)
• Medición del campo de visión instantáneo (IFOVmeas) es utilizado para describir la resolución de la medición radiométrica • IFOV e IFOVmeas son generalmente especificados en mRad
Soluciones en Termografía . ó el objeto más pequeño que puede ser visto por el sistema a una distancia dada.Campo de visión
• El termino campo de visión (FOV) describe el área total que es vista por la cámara cuando se utiliza un lente especifico • El término campo de visión instantáneo ( O ) es utilizado para (IFOV) describir la resolución espacial instantánea.Miguel Mendoza
los lentes y la distancia definen el tamaño . mínimo de lo que se puede ver
.Resolución espacial
• Es la habilidad para resolver detalles • Tamaño del detector.
Ti30 = 1.Miguel Mendoza 53
. pero.8 mRad (350:1)
Puede ser capaz d ver d de los objetos..
Soluciones en Termografía .9 mRad (500:1) Ti20 = 2.
Ti30 = 11 mRad (90:1) Ti20 = 20 mRad (75:1) ( ) .Miguel Mendoza
..pueden estar muy pequeños o muy distantes para medirlos con precisión
.Un ejemplo Real
Puedo ver el punto caliente ¡ Pero no puedo medirlo!
Cuando me acerco ¡puedo medirlo!
Miguel Mendoza 56
. es decir. la diferencia mínima de temperatura que el sistema puede medir.Sensibilidad térmica o NETD
• Noise Equivalent Temperature Difference (NEDT) (Ruido Equivalente a la Diferenciade Temperatura) La variación equivalente a la diferencia de temperatura (NETD) es la sensibilidad térmica.
– – – – – Es especificada a 30ºC El NETD de la Ti10 es 200 mK El NETD de la Ti25 es 100 mK d l K El NETD de la Ti40 es 80 mK El NETD de la Ti50 es 50 mK
¿Por qué radiométrica?
• Una cámara radiométrica muestra la temperatura en cada uno de los pixeles de la pantalla
Ejemplo: La Ti25 se pueden tener hasta 19.Miguel Mendoza
.200 mediciones independientes
Soluciones en Termografía . González
.Calibración de termómetros infrarrojos
• Los equipos Hart Scientific para calibración de termómetros infrarrojos modelos 9132 y 9133 ofrecen calibración desde los – 30ºC hasta los 500ºC con una emisividad fija de 0.95 en dos equipos completamente portátiles.
Tecnología “IR-Fusion”
• Es la fusión de imágenes en espectro visible e infrarrojo en una sola pantalla • Esta tecnología ayuda a identificar y reportar componentes sospechosos • Existen 5 modos de visión:
– – – – – Infrarrojo completo Visible Vi ibl competo t Imagen en imagen Mezclado Alarma IR/Visible
.Modos de visión “IR-Fusion”
• La tecnología IR-Fusión captura simultáneamente pixel por pixel las imágenes en luz infrarroja y visible permitiendo la optimización de 5 diferentes modos de visión en la cámara y el software
Infrarrojo completo
Visible completo
Modos de visión “IR-Fusion”
Alarma IR/Visible
Miguel Mendoza 62
.Campo de visión FOV IR/Visible
Escena del objetivo
Sensor IR Distancia al objetivo
El FOV visible es aproximadamente el doble que el FOV infrarrojo
Las L nuevas cámaras Fluke Ti á Fl k
Un paquete completo que incluye:
• Software de análisis y reporte SmartView™ (con actualizaciones gratuitas) • Estuche rígido y suave para transporte • Correa ajustable para la mano • Tarjeta de memoria SD de 2 GB • L t de memorias SD Lector d i • Batería recargable interna • Cargador/fuente de alimentación AC
.Fluke Ti40 y Ti45
.Software .Fluke SmartView
Procesos Edificios
Soluciones en Termografía .Miguel Mendoza 66
.Aplicaciones eléctricas
.Aplicaciones eléctricas (Cont.
Aplicaciones eléctricas (Cont.Miguel Mendoza
Soluciones en Termografía .Aplicaciones eléctricas (Cont.Miguel Mendoza
.Centro de Control de Motores
Falsos contactos mecanicos .Desbalances .Miguel Mendoza
.Falsos contactos electricos .Tableros Electricos
Retirar bi R i cubiertas Interiores I i Verifique las cargas .A Armonicos i
¡ FRIO ! Tambien puede ser malo Componentes frios pueden indicar problemas: bl
.Bajo nivel de aceite o flujo restringido j j g en tubos de enfriamiento .Aplicaciones eléctricas (Cont.Miguel Mendoza
.Fusibles quemados .Una sola fase
Aplicaciones en motores
.Aplicaciones en motores
Soluciones en Termografía .Aplicaciones en procesos (Cont.Miguel Mendoza
Aplicaciones en procesos (Cont.)
Ningun otro metodo es tan efectivo o rapido para rodamientos pequeños Falla en rodamientos puede resultar en fuego. desgaste de bandas y aumento la carga electrica
Soluciones en Termografía . esfuerzo mecanico.Miguel Mendoza
Soluciones en Termografía - Miguel Mendoza
- Edifi i Edificios - Humedad en Techos - Deteccion de fugas de aire
Inspeccionamos edificios por muchas razones
Verificacion de aislamientos Detectar fugas de aire Desempeño de edificios Verificacion estructural Entradas de humedad ¡Solucion de problemas!
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Soluciones en Termografía .GRACIAS POR SU ASISTENCIA!!!
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