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  2. La termografía, una conocida por descubrir   (28/05/2012)

La termografía solventa todo tipo de aplicaciones en las que la temperatura entra en juego, como privilegiada indicadora de anomalías

La termografía, una conocida por descubrir

28 de mayo de 2012

La termografía ha demostrado desde hace muchos años su utilidad para múltiples aplicaciones, lo que unido a un coste cada vez más asequible de las cámaras termográficas, sea cada vez mayor el número de profesionales que se plantean su adquisición. Dada esta situación se hace necesario un resumen de todos los aspectos fundamentales de la termografía, las diferencias que existen entre las diferentes cámaras termográficas y las aplicaciones más habituales, prestando una especial atención a la eficiencia energética en construcción.
Óscar Tortajada, Product Manager de Thermal Imager Division en Instrumentos Testo SA

Un artículo más de termografía. Es lo que pensará el lector interesado en la materia, o que ya lleva años utilizando esta técnica. Y es una suerte. Es una suerte que el interés, el conocimiento y la difusión de la termografía sea tan importante entre profesionales de disciplinas tan dispares como médicos y fontaneros o entre arquitectos y mecánicos.

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Con la termografía pueden detectarse los puentes térmicos de una fachada.

La capacidad de la termografía de solventar todo tipo de aplicaciones en las que la temperatura entra en juego, como privilegiada indicadora de anomalías, la convierten en una tecnología, que si bien, sorprendentemente, no es de uso obligatorio al no ser amparada por legislación vigente, sí es de uso muy, muy recomendado como complemento a otros instrumentos de medición, así como una guía de dónde ir a medir.

Seguridad y rapidez es lo que ofrece una cámara termográfica. Seguridad, porque no es necesario “tocar para medir”, podemos permanecer a varios metros del punto de medición sin importarnos su peligrosidad o su inalcanzabilidad. Rapidez, porque es una medida instantánea (no hay que esperar a que la temperatura se estabilice como un termómetro de contacto) de cientos de miles de temperaturas, formando una imagen de vivos colores.

Hay cámaras y cámaras

Una cámara termográfica puede ser un “termómetro” muy preciso, pero donde realmente una cámara termográfica muestra su potencial es en su capacidad de detectar diferencias de temperatura. El objetivo, en un primer paso, es detectar patrones de temperatura anómalos, por lo que cuanto más sensible sea una cámara, más detalles detectaremos. El NETD (Noise Equivalent Temperature Difference) de una cámara es la temperatura diferencial mínima que es capaz de detectar. Valores de tan sólo 0,03°C son alcanzables por las mejores cámaras termográficas.

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El software de análisis y edición es el complemento más importante de cualquier cámara termográfica.

La otra cara de la moneda es la resolución. Todos sabemos lo que es la resolución, acostumbrados últimamente a los datos técnicos de cámaras fotográficas en megapíxeles y televisiones de plasma en Full HD. Las cámaras termográficas habituales parten de resoluciones de 160x120 hasta 640x480 píxeles. No es sólo que la imagen se vea más detallada, sino que, la resolución, afecta al alcance efectivo de ésta. Es decir, cuanta más resolución, más alcance, más capacidad de ver objetos más pequeños y más capacidad de ver objetos más lejanos. No hay que olvidar que el alcance de una cámara termográfica es virtualmente infinito, como nuestra vista, pero la resolución de la pantalla actúa de limitante. Lo que debe quedar claro es que si ve por pantalla, ya lo estamos “casi” midiendo. El “casi” es debido a que objetos muy lejanos o pequeños pueden no “ocupar” todo un píxel, lo que derivaría en una medida aproximada, o directamente errónea.

Pero actualmente, gracias a la tecnología SuperResolution, es posible obtener termografías de un tamaño superior al de la matriz de detectores de la cámara. La SuperResolution tiene su origen en la fotografía convencional y consiste en dos procesos: multimuestreo y deconvolución. El multimuestreo consiste en capturar varias termografías en milisegundos, dando lugar a imágenes ligeramente diferentes debido al pulso del termógrafo. Estas termografías se fusionan para dar lugar a una imagen 4 veces más grande con la misma resolución, o con 4 veces más resolución con el mismo tamaño. El segundo paso es la deconvolución, consistente en la eliminación de “ruido” en la imagen mediante cálculos matemáticos.

El resultado es que una cámara con matriz de 160x120 píxeles, obtiene termografías de 320x240 píxeles. Y lo que es más importante, todos los valores son ‘reales’, no hay ningún tipo de interpolación.

Existen muchas otras características, pero todas deben apoyarse en una NETD lo más baja posible (contraste) y una matriz de detectores lo más alta posible (resolución). De nada sirven una gran número de funciones, si la termografía aparece “pixelada” y con poco contraste. Imaginen un automóvil de alta gama, con todo lujo de detalles, pero con un motor de 60 CV. Tampoco se trata de despreciar las funciones adicionales, sino que la mayoría de ellas responden a necesidades concretas de aplicaciones específicas.

Por ejemplo, un teleobjetivo que amplía la imagen unas 3 veces puede ser muy útil para comprobar líneas de alta tensión pero inútil para un fontanero que busca una fuga de agua. La función de unir termografías puede ser imprescindible para un especialista en eficiencia energética en edificación pero inútil para un electricista que comprueba cuadros eléctricos. La función de vídeo radiométrico puede ser muy interesante para un fabricante de placas de circuito integrado, pero carente de sentido para ver puentes térmicos.

Una cámara termográfica puede ser un “termómetro” muy preciso, pero donde realmente muestra su potencial es en su capacidad de detectar diferencias de temperatura
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Detección de filtraciones de aire frío bajo una puerta.

Lo que no se puede pasar por alto, algo que forma parte y no forma parte a la vez, de una cámara termográfica, es el software de análisis y edición.

Aunque contra toda lógica, el artículo no ha empezado con el habitual “una cámara termográfica mide radiación infrarroja electromagnética”, sí se hace ahora necesario mencionarlo para justificar el uso del software.

El software permite “ajustar la representación” de esta radiación medida. El software hace posible cambiar la paleta de colores, el campo de temperaturas (escala), la emisividad y otros parámetros, que de hacerlo en campo nos haría perder mucho tiempo. Lo único que no puede “arreglarse” es el enfoque, por lo que se debe prestar atención en la captura. Como se puede imaginar, es imprescindible que el software sea completo y fácil de utilizar.

La segunda parte del software es que nos permite realizar informes, para nosotros o a terceros, lo que materializa el servicio de la termografía en si. O, dicho de otra forma, por lo que el cliente pagará o nuestro jefe nos felicitará.

Termografía y construcción

En los últimos años se ha construido mucho, se ha construido rápido, y muchas veces, se ha construido mal. Esto supone una gran oportunidad para la termografía, lo que unido a la fiebre generalizada por la eficiencia energética, significa una oportunidad de negocio para los más emprendedores.

Las aplicaciones relacionadas con la construcción, las podemos ver desde dos puntos de vista: el ahorro energético y las patologías (defectos constructivos).

Los puentes térmicos son puntos o zonas de una construcción por donde el calor fluye más fácilmente que en el resto de la envolvente del edificio. En invierno se suelen identificar como puntos calientes si se toman termografías desde el exterior. Esto significa mayores pérdidas de energía y que, por lo tanto, cuesta más dinero calentar la casa. Desde el interior, en invierno, podemos detectarlos como zonas frías con el posible riesgo de proliferación de moho.

Se pueden detectar zonas con defectos constructivos, como aislamientos mal colocados, desprendidos o inexistentes. También se pueden detectar filtraciones de aire, por donde escapa el calor interior. Si bien es verdad que con una cámara termográfica no se puede medir la temperatura del aire, sí podemos ver el enfriamiento por convección que provoca en la superficie en contacto. Las fugas de agua caliente en tuberías de ACS y suelo radiante también se pueden detectar por la traza térmica que el agua transmite a la superficie del suelo.

Para la realización de reformas también la termografía se muestra efectiva. En efecto, podemos revelar la estructura interna de una construcción, lo que facilita la proyección y ejecución de obras y rehabilitaciones.

Las aplicaciones relacionadas con la construcción, las podemos ver desde dos puntos de vista: el ahorro energético y las patologías (defectos constructivos)
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Con la tecnología SuperResolution se obtienen termografías con 4 veces más resolución.

¿Qué otras cosas puedo hacer con la termografía?

Las aplicaciones de la termografía son infinitas. Si bien es cierto que la termografía cuenta con unos antecedentes muy vinculados al mantenimiento eléctrico, en la actualidad, sería difícil acordar una aplicación estrella.

La relación existente entre temperatura e intensidad, en aplicaciones eléctricas, hacen que la termografía sea una técnica muy efectiva para el mantenimiento preventivo y predictivo de interruptores, conductores, embarrados, fusibles, conexiones flojas, etc.

Para el mantenimiento mecánico, la situación es similar. Las partes eléctricas asociadas, como las de un motor, pueden delatar un mal funcionamiento por un incremento de temperatura. Las partes puramente mecánicas, como pueden ser ejes, rodamientos, partes que vibran, también muestran un incremento de temperatura debido al rozamiento, a la desalineación o la fatiga.

Otra de las aplicaciones, de corte “Mantenimiento Industrial”, como las dos anteriores, es la inspección de purgadores de vapor ya que con la termografía se puede ver perfectamente el condensado y su evacuación.

Otro bloque de aplicaciones de la termografía, es la que atañe a las energías renovables, especialmente en lo que respecta a la energía eólica y fotovoltaica. La misión de una placa fotovoltaica es convertir la energía del sol en electricidad. Si no lo hace, se calienta. Si se calienta, se puede detectar con una cámara termográfica.

En cuanto a los molinos de viento, las palas están hechas de diferentes capas de resina pegadas. Si éstas no están correctamente pegadas, una cámara termográfica puede detectar el aire intersticial.

A partir de aquí podríamos extendernos en una gran variedad de aplicaciones de la termografía, como por ejemplo, la medicina deportiva, el control de plagas, la detección de infectados en aeropuertos, el asfaltado de carreteras, las placas electrónicas, para ir de caza y así ad infinitum.

¿Quién es Testo?

Testo AG es un fabricante alemán de instrumentos de medición portátiles con más de 50 años de vida. Instrumentos Testo en España llega hasta el último rincón del territorio, ofreciendo su experiencia en tecnología de medición y asesorando al usuario para que adquiera el instrumento que necesite, ni demasiado básico, ni demasiado avanzado, el que necesite. Por otra parte, los usuarios de Testo saben que no están abandonados y que su servicio post-venta responde, a nivel asesoramiento y a nivel reparaciones.

La gama de cámaras termográficas Testo comprende 6 modelos diferentes, desde los 160x120 hasta los 640x480 píxeles y desde los 0,03°C hasta los 0,08°C de NETD, lo que significa que sea la aplicación sencilla o exigente, dispone de la cámara termográfica adecuada.

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