Esta técnica permite detectar, sin contacto físico con el elemento bajo análisis, cualquier falla que se manifieste en un cambio de la
temperatura sobre la base de medir los niveles de radiación dentro del espectro infrarrojo.
La termografía infrarroja juega un rol cada vez más importante en el mantenimiento. Esta técnica de producir imágenes a partir de la radiación térmica que emiten los objetos, sirve a los encargados de realizar las tareas de mantenimiento en dos aspectos:
1.- Es un medio que, sin contacto alguno, permite identificar componentes eléctricos y mecánicos mas calientes de lo que deberían estar En general, una falla electromecánica antes de producirse se manifiesta generando e intercambiando calor. Este
calor se traduce habitualmente en una elevación de
temperatura que puede ser súbita, pero, por lo general y, dependiendo del objeto, la
temperatura comienza a manifestar pequeñas variaciones., e indica también pérdidas excesivas de
calor que usualmente son síntomas de aislamiento defectuosa o inadecuada.
2.- Su empleo proporciona una reducción en los tiempos de parada al minimizar la probabilidad de detenciones imprevistas o no programadas, gracias al aporte que brinda en cuanto a la planificación de las reparaciones programadas y el mantenimiento.
En cuanto a la reducción de costos, el empleo de esta tecnología consigue ahorros en energía eléctrica, una protección adecuada de equipos valiosos, velocidad de inspección y diagnostico, y lo más importante: evita las pérdidas de producción ocasionadas por paradas imprevistas.
Donde e representa a la emisividad; sigma, a la constante de Stefan Boltzmann y t, a la
temperatura del objeto en grados Kelvin .Las cámaras termográficas miden la energía radiante emitida por los cuerpos y conociendo la
emisividad del mismo pueden calcular la temperatura.
ESPECTRO INFRARROJOTodo equipo y/o elemento emite energía desde su superficie. Esta energía se emite en forma de ondas electromagnéticas que viajan a la velocidad de la luz a través del aire o por cualquier otro medio de conducción.
La cantidad de energía esta en relación directa con su temperatura. Entre más caliente esta el objeto, más energía tiende a radiar.
La diferencia entre un cuerpo caliente y uno frío es el grado en el cual ambos cuerpos emiten y absorben energía. Si el objeto absorbe más energía que la que radia se le considera frío. Si el objeto emite mas energía que la que absorbe se considera que está caliente.
La
temperatura de los cuerpos determina el tipo de luz que emite, entre mas frío sea el objeto mayor es la longitud de onda en la que brilla.
Esta es la energía infrarroja, la cual es invisible al ojo humano, pero a través de equipos apropiados, "cámaras de termografía", podemos "ver" esta energía y transformarla en imágenes visibles.
Determinación de la emisividadExisten varios métodos para determinar la
emisividad de un material, a saber:
- Tablas de emisividad: en las cuales se puede ver la
emisividad para los materiales más utilizados en la industria, principalmente en las instalaciones eléctricas.
- Medición de
temperatura por contacto: se puede determinar la
emisividad de un
material midiendo la
temperatura por medio de un instrumento de contacto, como por ejemplo: una termocupla o un termómetro. Conociendo la
temperatura real del
material se lo enfoca con la cámara y se le ajusta la
emisividad hasta que la cámara marca la
temperatura media anteriormente.
- Comparación con una
emisividad conocida: un método muy practico es colocarle al objeto una cinta de un
material cuya
emisividad sea conocida (por ejemplo: cinta aisladora negra (= 0.95), para luego dejarlo un tiempo prudente a fin de que adquieran ambos (cinta y objeto) la misma temperatura. Posteriormente se mide con la cámara la
temperatura sobre la cinta, ajustando la
emisividad en 0.95; después se mide la
temperatura sobre el objeto y se ajusta la
emisividad hasta que marque la
temperatura medida sobre la cinta.
- Especificaciones de fabricantes; existen fabricantes que en sus catálogos indican la
emisividad de los materiales o elementos que fabrican.
Mantenimientos de equipos eléctricos :La inspección termográfica en sistemas eléctricos tiene como objetivo detectar componentes defectuosos basándose en la elevación de la
temperatura como consecuencia de un aumento anormal de su resistencia ohmica. Las causas que originan estos defectos, entre otras, pueden mencionarse:
• Conexiones flojas
• Conexiones afectadas por corrosión
• Suciedad en conexiones y/o en contactos
• Degradación de los materiales aislantes
Ejemplos para una inspección infrarroja son las líneas de transmisión aéreas, subestaciones, transformadores, bancos de capacitares, tiristores, dispositivo de operación de circuitos, llaves, fusibles, interruptores, barras, borneras, equipos de control contactores, relés, etc.