Resumo:
- O que é termografia?
- O que significa termografia?
- Sobre a Termografia
- Como funciona a termografia?
- Princípios da Termografia
- Quais são os benefícios da termografia?
- Quais são as limitações da termografia?
- Como a termografia pode ser utilizada em diferentes áreas?
- Seleção de instrumentos e requisitos
- Procedimentos Específicos
- Avaliando resultados
- Padrões e Normas de inspeção termográfica
- FAQ – Termografia
- O que é termografia?
- Como a termografia funciona?
- Quais são as aplicações da termografia?
- A termografia é segura?
- A termografia pode ser usada para detectar problemas elétricos?
- A termografia é precisa?
- Quem pode operar uma câmera termográfica?
- Como é uma câmera termográfica?
- O que é um termograma?
- O que é uma inspeção termográfica?
- A termografia pode ser usada na medicina?
- O que significa emissividade em termografia?
- A termografia pode ser usada para detectar vazamentos de água?
- Qual é a diferença entre termografia e termômetro infravermelho?
- O que é termografia de edifícios?
- Qual é o custo de uma câmera termográfica?
- A termografia pode ser usada para detectar câncer?
- O que é termografia industrial?
- A termografia pode ser usada para detectar problemas mecânicos?
- O que é uma inspeção termográfica preventiva?
- O que é termografia infravermelha?
- O que é termografia de drone?
- O que é termografia veterinária?
- Como é feita a calibração de uma câmera termográfica?
- O que é uma câmera termográfica de onda curta?
- O que é termografia quantitativa?
- O que é termografia de contato?
- O que é termografia de alta resolução?
- O que é termografia ativa?
- Como é o treinamento em termografia?
1.O que é termografia?
Primeiramente, a Termografia é uma técnica que permite medir a temperatura de objetos ou superfícies sem contato físico, usando uma câmera que capta a radiação infravermelha emitida por eles. Igualmente, a câmera termográfica converte essa radiação em uma imagem térmica, que mostra as variações de temperatura em diferentes cores.
A termografia tem diversas aplicações na indústria, na medicina, na segurança e na pesquisa científica. Por exemplo, os técnicos podem usar a termografia para detectar falhas em equipamentos elétricos ou mecânicos, os médicos podem usar a termografia para diagnosticar doenças inflamatórias ou circulatórias, os pesquisadores podem usar a termografia para monitorar o meio ambiente ou o comportamento animal, entre outras.
Neste artigo, portanto, explicaremos como funciona a termografia, quais são os seus benefícios e limitações, e como diferentes áreas podem utilizá-la. Acompanhe!
2.O que significa termografia?
A termografia é o processo de usar uma câmera infravermelha para procurar áreas anormalmente quentes ou frias em um componente operando em condições normais. Além disso, é uma técnica de avaliação não destrutiva viável para a caracterização da corrosão em materiais metálicos e também é a mais simples de todas as técnicas de inspeção térmica.
A termografia é útil para a detecção de danos por corrosão/erosão em plantas que operam em temperaturas elevadas. Além disso, ela pode verificar se há incrustação ou entupimento interno de sistemas de tubulação e a qualidade de revestimentos refratários. Ademais, ela também pode detectar vazamentos, mudanças de composição e descolamentos em laminados.
Geralmente, chamam a termografia de termografia infravermelha ou imagem térmica.
3.Sobre a termografia
Primeiramente, a termografia é um termo genérico que se refere a um exame de imagem baseado em leituras de temperatura. Nesse exame, a ideia por trás da termografia é que a energia térmica liberada pelos componentes pode fornecer informações sobre suas condições de operação. Nesse sentido, ela funciona detectando os níveis de IR emitidos por um corpo observado. Dessa forma, imagens e análises térmicas são algumas maneiras que permitem a inspeção não intrusiva de equipamentos e instalações da fábrica.
Em segundo lugar, as organizações têm adicionado a termografia e a geração de imagens IR aos seus padrões de ferramentas de análise. Isso se deve ao fato de que esses métodos se mostraram úteis para estratégias de manutenção preventiva e preditiva. Assim, alguns exemplos de aplicações da termografia incluem análise mecânica, segurança elétrica, inspeção de isolamento e detecção de vazamentos.
4.Como funciona a termografia?
A termografia se baseia no princípio de que todos os corpos emitem energia na forma de ondas eletromagnéticas, que variam de acordo com a sua temperatura. Entre os diferentes tipos de ondas que compoem o especrtro eletromagnético, estão as ondas de rádio, as micro-ondas, a luz visível, os raios ultravioleta, os raios X e os raios gama.
Assim como, a radiação infravermelha é um tipo de onda que está entre a luz visível e as micro-ondas, e que tem um comprimento de onda entre 0,7 e 1000 micrômetros. Porém, essa radiação é invisível ao olho humano. Portanto, são necessários sensores especiais para captar essa radiação.
Uma câmera termográfica é um dispositivo que possui um sensor infravermelho, que mede a intensidade da radiação emitida por cada ponto de uma superfície. Em seguida, um software processa essa informação, que gera uma imagem térmica em cores falsas, que representam as diferentes temperaturas.
As cores mais quentes (vermelho, laranja, amarelo) indicam áreas com maior temperatura, enquanto as cores mais frias (azul, verde, roxo) indicam áreas com menor temperatura. Dessa forma, é possível identificar pontos de aquecimento ou resfriamento anormais em um objeto ou superfície.
5.Princípios da termografia
Primeiramente, em sua essência, a termografia trata da medição de energia térmica na forma de radiação infravermelha. Para isso, os instrumentos medem o trabalho térmico tomando a temperatura da superfície de um componente observado. No entanto, os equipamentos de análise geralmente podem medir três tipos principais de energia irradiada: emitida, refletida e transmitida.
Esses tipos de energia correspondem às seguintes propriedades de um material:
Emissividade (ε) – a capacidade dos objetos de emitir radiação
Refletância (ρ) – a capacidade dos objetos de refletir a radiação
Transmitância (τ) – a capacidade dos objetos de permitir a passagem da radiação
Diferentes materiais terão valores definidos para cada uma dessas três propriedades, onde a soma dos valores é assumida como 1. Além disso, isso se deve ao fato de que esse comportamento conhecido da radiação e dos materiais vem da Lei de Kirchoff da Radiação Térmica. Assim, em termos simplificados, esses três valores se juntam na fórmula:
ε + ρ + τ = 1.
Embora tudo isso pareça puramente teórico e adequado apenas para a sala de aula, ele desempenha um papel útil e prático na obtenção de imagens térmicas. Aplicando a fórmula, materiais com baixa emissividade sugeririam maiores porções de radiação refletida. Esses materiais exigem mais cuidado ao serem medidos, pois é mais difícil obter leituras precisas deles. Exemplos de materiais com emissividade relativamente baixa são metais com superfícies reflexivas.
6.Quais são os benefícios da termografia?
A termografia oferece diversas vantagens em relação a outros métodos de medição de temperatura, como os termômetros ou os termopares. Aliás, vejamos alguns benefícios da termografia:
- É uma técnica não invasiva e não destrutiva, que não requer contato físico com o objeto ou superfície analisada;
- É uma técnica rápida e precisa, que permite medir a temperatura de forma instantânea e com alta resolução espacial;
- Essa técnica pode ser usada em diferentes ambientes e condições, pois é versátil e portátil.
- É uma técnica preventiva e preditiva, que permite identificar problemas antes que eles causem danos maiores ou interrupções no funcionamento.
7.Quais são as limitações da termografia?
Devemos considerar algumas limitações e desafios ao aplicar a termografia, apesar de seus benefícios. Veja alguns exemplos:
- A termografia mede apenas a temperatura da superfície do objeto ou superfície analisada, e não a sua temperatura interna;
- Fatores externos, como a reflexão ou a absorção da radiação infravermelha por outros objetos ou superfícies próximas, afetam a termografia.
- A termografia requer um conhecimento técnico e uma calibração adequada da câmera termográfica para garantir a precisão e a confiabilidade dos resultados;
- Para aplicar a termografia, é necessário interpretar cuidadosamente as imagens térmicas e correlacioná-las com outras informações ou dados complementares.
8.Como a termografia pode ser utilizada em diferentes áreas?
A termografia tem diversas aplicações práticas em diferentes áreas do conhecimento e da atividade humana. Sendo assim, vejamos alguns exemplos:
8.1 Na indústria
É possível usar a termografia para inspecionar componentes elétricos e mecânicos, detectar falhas, vazamentos, desgastes, desequilíbrios de carga, sobreaquecimento e risco de incêndio. Além disso, é possível usá-la para controle de qualidade em processos industriais, como medição de temperatura, fluxo de fluido e nível de tanques.
8.2 Na agricultura
É possível usar a termografia para analisar a umidade do solo, a saúde das plantas, a irrigação, a fertilização e o estresse hídrico. Além disso, é possível usá-la para monitorar o bem-estar animal, identificar áreas com inflamação, disfunções respiratórias e doenças infecciosas.
8.3 Na construção civil
É possível usar a termografia para avaliar a eficiência energética dos edifícios, identificar perdas de calor, infiltrações, umidade, mofo e defeitos na estrutura. Da mesma forma, é possível usá-la para inspecionar tubulações, sistemas de aquecimento e refrigeração, isolamento térmico e acústico.
8.4 Na medicina
É possível usar a termografia para diagnóstico e prevenção de doenças, como câncer, inflamação, infecção, circulação sanguínea e dor. Da mesma forma, é possível usá-la para monitorar a temperatura corporal, a atividade metabólica, a resposta ao tratamento e o estresse emocional.
8.5 Na segurança
É possível usar a termografia para localizar pessoas, animais e objetos em ambientes escuros ou com baixa visibilidade. Da mesma forma, é possível usá-la para detectar armas, explosivos, drogas e contrabando. Além disso, ela pode ser usada para vigilância, resgate e defesa militar.
Como você pode ver, a termografia é uma técnica versátil e poderosa que permite obter informações térmicas sem contato físico. Ademais, ela é útil para diversas finalidades e benefícios, como segurança, confiabilidade, economia, produtividade e sustentabilidade. Se você quer saber mais sobre essa tecnologia e como aplicá-la na sua área de atuação, entre em contato conosco. Somos especialistas em termografia e podemos oferecer soluções personalizadas para as suas necessidades.
9.Seleção de instrumentos e requisitos
As câmeras termográficas têm sido a principal tecnologia em termografia devido à sua alta precisão e nível de detalhe. No entanto, existem alguns outros tipos de equipamentos que podem realizar a tarefa, dependendo de suas necessidades. Alguns exemplos incluem termômetros portáteis, adesivos sensíveis ao calor, tintas e similares.
A aplicação e o tipo de componente a ser medido determinam o processo de decisão de selecionar o instrumento mais adequado. Além disso, algumas considerações importantes na escolha do equipamento de medição correto incluem o seguinte:
- Você precisa que os controles do dispositivo sejam ajustáveis dependendo da faixa de temperatura?
- A resolução espacial é suficiente para representar a área de superfície observada? Em outras palavras, há pixels suficientes na tela para renderizar uma imagem útil?
- A sensibilidade térmica permite fazer observações precisas?
- Você precisa de instalações de proteção adicionais ao realizar inspeções?
10.Procedimentos Específicos
Espere que o ambiente e as condições ao realizar as inspeções variem de um evento para outro. Embora você não possa garantir a replicação da configuração exata, seus procedimentos devem permitir ajustes para uma ampla variedade de cenários.
Por exemplo, as condições ambientais podem desempenhar um papel no desvio das leituras térmicas. O vento pode causar um efeito de resfriamento em uma superfície que requer inspeção. Para observações qualitativas, observar as características do vento pode ser suficiente para o propósito. Por outro lado, inspeções quantitativas podem precisar de mais pontos de dados para permitir fatores de correção para calcular a medição de temperatura final.
Similarmente, um outro exemplo é ao medir superfícies de componentes de diferentes posições e distâncias angulares. As leituras de temperatura podem ser afetadas por reflexões ambientais de fontes próximas. Nesses casos, ajudaria a obter mais algumas leituras na região circundante para descartar quaisquer anomalias.
Além disso, uma seção prática para adicionar aos seus procedimentos específicos seriam as etapas para calibrar seus dispositivos de medição. Garantir que seus dispositivos de medição estejam calibrados é o primeiro passo para obter dados precisos.
11.Avaliando resultados
Os dados coletados por meio de inspeções só podem ser úteis se fizerem sentido. Por isso, seu Plano de Manutenção deve permitir que o usuário interprete os dados coletados e avalie se outras ações são necessárias ou não.
Primeiramente, você pode incluir uma matriz que lista os valores de inspeção e suas implicações correspondentes. Em segundo lugar, você pode começar reunindo uma lista de faixas térmicas normais sob as quais seu equipamento ou instalações operam. Essa lista funcionará como sua referência de linha de base. Em terceiro lugar, durante as inspeções, você pode calcular a diferença de temperatura a partir da linha de base definida. Finalmente, um desvio maior da linha de base pode indicar que a urgência é necessária para resolver o problema.
De acordo com a segurança e a conformidade, é melhor alinhar sua avaliação com os padrões e as melhores práticas do setor. Esses padrões dependerão do tipo de equipamento ou instalação inspecionada. Por exemplo, equipamentos elétricos têm alguns padrões geralmente aceitos relacionados a indicadores de temperatura durante a operação. Da mesma forma, componentes mecânicos como rolamentos, bombas e compressores têm várias literaturas disponíveis sobre a aplicação de inspeções termográficas.
12.Padrões e Normas de inspeção termográfica
Primeiramente, dada a importância da termografia e suas aplicações ilimitadas, não é surpreendente que as organizações e os líderes da indústria estejam continuamente expandindo e refinando os procedimentos de análise. Além disso, aqui estão exemplos de padrões de termografia e recursos disponíveis:
12.1 Segurança de Equipamentos Elétricos
Em seguida, uma das principais aplicações das inspeções termográficas é na segurança de equipamentos elétricos. Por exemplo, a National Fire Protection Association incluiu diretrizes para inspeções térmicas nos seguintes documentos:
– NFPA 79: Norma elétrica para máquinas industriais
– NFPA 70B: Prática recomendada para manutenção de equipamentos elétricos
12.2 Equipamento de rotação
Equipamentos rotativos, embora visando forças de atrito reduzidas, ainda têm o potencial de gerar altas temperaturas quando em operação. As normas de inspeção em equipamentos rotativos visam mitigar o risco de operação defeituosa. Assim como, o Infraspection Institute oferece padrões sobre faixas de temperatura máximas permitidas para vários equipamentos rotativos, como rolamentos, vedações e corpos rolantes.
12.3 Padrões da Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM)
A American Society for Testing and Materials lançou vários documentos que oferecem padrões para o uso da termografia infravermelha. Aliás, as aplicações incluem equipamentos mecânicos, equipamentos elétricos e sistemas relacionados a instalações.
13 FAQ – Termografia
1. O que é termografia?
R: A Termografia, portanto, é uma técnica que utiliza câmeras infravermelhas para detectar, visualizar e quantificar variações de temperatura em diferentes tipos de equipamentos, materiais ou regiões. Além disso, a captura de radiação infravermelha, que tem uma relação direta com a temperatura, realiza isso.
2. Como a termografia funciona?
R: A termografia funciona através de uma câmera especializada que detecta a radiação infravermelha emitida por um objeto. A câmera então converte essa radiação em uma imagem, chamada termograma, que mostra as diferenças de temperatura do objeto.
3. Quais são as aplicações da termografia?
R: Utilizamos a termografia em uma ampla gama de aplicações. Por exemplo, ela serve para detectar vazamentos de calor em inspeções de edifícios, identificar sobrecargas em inspeções de equipamentos elétricos, reconhecer problemas de fricção em inspeções mecânicas, identificar inflamações na medicina e até avaliar a saúde das plantas na agricultura.
4. A termografia é segura?
R: Sim, a termografia é uma técnica não invasiva e totalmente segura. Ademais, ela não envolve nenhum tipo de radiação prejudicial e não requer contato físico com o objeto sendo inspecionado.
5. A termografia pode ser usada para detectar problemas elétricos?
R: Sim, frequentemente usamos a termografia para detectar problemas elétricos. Além disso, ela pode identificar áreas de superaquecimento em painéis elétricos e outros equipamentos, o que pode indicar uma sobrecarga ou um potencial risco de incêndio.
6. A termografia é precisa?
R: A termografia é uma técnica muito precisa para medir temperaturas. No entanto, diversos fatores, como a emissividade do objeto e as condições ambientais, podem afetar a precisão.
7. Quem pode operar uma câmera termográfica?
R: Para operar uma câmera termográfica, qualquer pessoa pode fazê-lo. No entanto, é crucial que essa pessoa receba um treinamento adequado para entender como interpretar corretamente as imagens termográficas e levar em conta todos os fatores que poderiam afetar a precisão.
8. Como é uma câmera termográfica?
R: Uma câmera termográfica parece muito com uma câmera de vídeo convencional, mas possui um sensor especializado que detecta radiação infravermelha. Além disso, a câmera também exibe as imagens termográficas em um visor ou tela.
9. O que é um termograma?
R: Um termograma é a imagem produzida por uma câmera termográfica. Aliás, ele mostra as variações de temperatura de um objeto, com diferentes cores representando diferentes temperaturas.
10. O que é uma inspeção termográfica?
R: Uma inspeção termográfica é um exame de um objeto ou área usando uma câmera termográfica. Além disso, usamos a câmera para identificar áreas com diferentes temperaturas, que podem indicar problemas potenciais.
11. A termografia pode ser usada na medicina?
R: Sim, a termografia tem várias aplicações na medicina. Além disso, podemos utilizar a câmera para detectar inflamações, circulação sanguínea anormal e outros problemas médicos.
12. O que significa emissividade em termografia?
R: A emissividade é uma medida de quão eficientemente um objeto emite radiação infravermelha. Ela varia de 0 a 1, com 1 indicando um emissor perfeito. A emissividade é importante na termografia porque afeta a precisão das medições de temperatura.
13. A termografia pode ser usada para detectar vazamentos de água?
R: Sim, podemos utilizar a termografia para detectar vazamentos de água em edifícios. Ainda assim, uma câmera termográfica consegue detectar que as áreas úmidas geralmente apresentam uma temperatura diferente das áreas secas.
14. Qual é a diferença entre termografia e termômetro infravermelho?
R: Enquanto um termômetro infravermelho mede a temperatura em um único ponto, uma câmera termográfica produz uma imagem mostrando as variações de temperatura em uma área inteira.
15. O que é termografia de edifícios?
R: A termografia de edifícios é o uso de câmeras termográficas para inspecionar edifícios. Ademais, podemos utilizar a câmera para identificar vazamentos de calor, umidade, falta de isolamento e outros problemas.
16. Qual é o custo de uma câmera termográfica?
R: O custo de uma câmera termográfica pode variar muito dependendo do modelo e das características. As câmeras mais básicas podem custar algumas centenas de reais, em torno de R$ 25 mil enquanto os modelos mais avançados podem custar acima de R$ 350 mil.
17. A termografia pode ser usada para detectar câncer?
R: Pesquisadores têm explorado a termografia como uma ferramenta potencial para detecção de câncer, particularmente o câncer de mama, pois as áreas cancerígenas podem apresentar temperatura diferente do tecido saudável. No entanto, atualmente, não a consideramos uma ferramenta confiável para a detecção de câncer por si só.
18. O que é termografia industrial?
R: A termografia industrial é o uso de câmeras termográficas para inspecionar equipamentos e processos industriais. Além disso, podemos utilizar a câmera para detectar áreas de superaquecimento, vazamentos, falhas de isolamento e outros problemas.
19. A termografia pode ser usada para detectar problemas mecânicos?
R: Sim, a termografia é uma ferramenta valiosa para detectar problemas mecânicos. Além disso, as áreas de superaquecimento podem indicar excesso de fricção, desalinhamento ou outros problemas.
20. O que é uma inspeção termográfica preventiva?
R: Uma inspeção termográfica preventiva é uma inspeção realizada regularmente para identificar potenciais problemas antes que eles causem falhas. Ademais, podemos utilizar a câmera em várias indústrias, incluindo a elétrica, a mecânica e a de construção.
21. O que é termografia infravermelha?
R: Termografia infravermelha é outra maneira de se referir à termografia, uma vez que ela se baseia na detecção de radiação infravermelha.
22. O que é termografia de drone?
R: A termografia de drone é o uso de drones equipados com câmeras termográficas para inspecionar áreas de difícil acesso ou para cobrir grandes áreas de forma eficiente.
23. O que é termografia veterinária?
R: A termografia veterinária é o uso de câmeras termográficas na medicina veterinária, por exemplo, para detectar inflamações, lesões ou outras condições em animais.
24. Como é feita a calibração de uma câmera termográfica?
R: Fabricantes ou laboratórios especializados realizam a calibração de uma câmera termográfica. Igualmente, ela envolve a verificação e ajuste da precisão da câmera usando fontes de calor de referência.
25. O que é uma câmera termográfica de onda curta?
R: Uma câmera termográfica de onda curta é um tipo de câmera termográfica que opera em comprimentos de onda infravermelha mais curtos. Adicional a isso, utilizamos a câmera principalmente para medições de alta temperatura ou quando é necessário ver através de vidro.
26. O que é termografia quantitativa?
R: A termografia quantitativa é uma técnica de termografia que vai além da simples visualização das diferenças de temperatura e fornece medições precisas de temperatura.
27. O que é termografia de contato?
R: Na termografia de contato, utilizamos um sensor de temperatura que precisa estar em contato direto com o objeto a ser medido. Por outro lado, isso contrasta com a termografia infravermelha, que é uma técnica sem contato.
28. O que é termografia de alta resolução?
R: A termografia de alta resolução, portanto, usa câmeras termográficas com um maior número de pixels, o que permite um maior detalhamento da imagem.
29. O que é termografia ativa?
R: Na termografia ativa, utilizamos uma fonte de calor para criar uma diferença de temperatura no objeto a ser inspecionado. Além disso, isso pode ajudar a revelar defeitos que não seriam visíveis sob condições normais.
30. Como é o treinamento em termografia?
R: O treinamento em termografia geralmente envolve aprender sobre a teoria da radiação infravermelha, como operar uma câmera termográfica, como interpretar imagens termográficas e como considerar os fatores que podem afetar a precisão das medições de temperatura.
