Termografía: qué es y para qué se usa

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Termografía
09/06/2022

La termografía es un procedimiento basado en cámaras termográficas, que permite una rápida detección de defectos en materiales , o evitar problemas antes de que sucedan y abre nuevas posibilidades en investigación, desarrollo y control de calidad.

¿Qué es la termografía infrarroja?

La termografía es un procedimiento que se emplea para obtener información, a través de una imagen, sobre la temperatura de un objeto o ser vivo a distancia, sin emplear el contacto físico con el mismo.

Existen algunos animales capaces de captar  la longitud de onda infrarroja, como los peces o algunas serpientes, en cambio, los humanos solo podemos percibir el rango visible a través de nuestros ojos. 

Para poder ver dichas ondas infrarrojas, las personas hacen uso de cámaras termográficas, que captan y grafican en una escala de colores visibles, para poder ver las imágenes obtenidas en la longitud de onda del infrarrojo.

¿Cómo funciona una cámara termográfica?

La termografía emplea cámaras termográficas para la captación de ondas infrarrojas. Con estas cámaras se convierte la energía que irradia un objeto, invisible al ojo humano, en una imagen visible formada a partir de la temperatura superficial de los objetos captados por la cámara. 

Esa energía que irradian los objetos son las luces infrarrojas. La luz infrarroja está a medio camino entre el espectro visible y las microondas del espectro electromagnético. La fuente principal de radiación de infrarrojos es el calor o la radiación térmica. Cuanto más caliente es un objeto, más radiación de infrarrojos emite. Aunque hasta los objetos más fríos, como un hielo, emiten rayos infrarrojos.

Cámara termográfica y termómetro infrarrojo, ¿qué diferencia hay?

Cuando hablamos de termografía, es importante poder diferenciar entre termómetros infrarrojos y cámaras termográficas.

Los termómetros infrarrojos se utilizan para lecturas de temperatura en un solo punto concreto. Por lo que resulta útil si el análisis que queremos realizar es sobre una zona pequeña.

Por el contrario, la cámara termográfica puede medir tanto un punto concreto como darnos una visión de la temperatura de un área determinada. Proporcionan imágenes térmicas en las que se puede visualizar cómo irradia calor un objeto, registrando la temperatura de cada pixel de la imagen, y asignando a cada pixel (que contiene un valor de temperatura) un tono de color. Normalmente las temperaturas más frías se muestran en un tono de azul, violeta o verde, mientras que las temperaturas más cálidas se les puede asignar un tono de rojo, naranja o amarillo.

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Por tanto, las cámaras termográficas nos permiten no sólo medir un punto sino la temperatura de todos los puntos captados por la imagen.

¿Para qué sirve la termografía?

La termografía es una técnica principalmente para poder detectar problemas, que a la vista del ser humano están ocultos. Sus aplicaciones son muy diversas, ya que es aplicable en muchos sectores de diferentes ámbitos. A continuación algunas de las áreas donde más se aplica.

Termografía para edificaciones

La termografía resulta ser una herramienta muy útil tanto para las edificaciones como para la construcción.

La inspección de edificios mediante la termografía es una forma eficaz y no invasiva de supervisión y diagnóstico del estado de los edificios. Gracias a las cámaras termográficas se pueden identificar problemas en una fase temprana y detectar fallos en el aislamiento como puentes térmicos y otros defectos similares de forma fácil y rápida. La detección y reparación de fallos de aislamiento se traducen en ahorro y eficiencia energética.

La detección temprana y a tiempo de estos problemas, ayudan a documentar y corregir antes de que se agraven y resulten más costosos de reparar.

La cámara termográfica puede ayudar en la inspección de estos elementos:

  • Visualizar las pérdidas de energía.
  • Detectar un fallo o defecto en el aislamiento, así como localizar puentes térmicos.
  • Localizar humedades y moho en el aislamiento, tanto en la estructura interior como en la exterior.
  • Localizar filtraciones de agua o fugas de aire.
  • Detectar roturas en tuberías de agua caliente.
  • Detectar fallos de construcción.
  • Encontrar averías o fallos en el tendido eléctrico y en los sistemas de climatización.

Ensayos termográficos para una mayor eficiencia energética

Los ensayos termográficos pueden ser requeridos para contribuir a la mejora de eficiencia energética de los edificios, objetivo para el futuro de la edificación, siguiendo las exigencias de la certificación energética propuestas en el Real Decreto 235/2013.

Con esta técnica se pretende producir el máximo, empleando la menor cantidad posible de energía, con el objetivo de reducir el consumo para el ahorro económico y sobre todo, la protección del medio ambiente.

Un estudio termográfico permite alargar la vida útil de los equipos, localizar fugas y averías, reducir las operaciones de mantenimiento y una mayor eficiencia energética en general. 

También es útil en sistemas de distribución, ya que puede ser clave en la detección de pérdidas energéticas derivadas de roturas, averías o un aislamiento deficiente. A su vez, un estudio de la envolvente térmica de un edificio permitirá optimizar el sistema de climatización para alcanzar el máximo ahorro energético.

Termografía en la industria

La termografía se ha ido extendiendo, con el tiempo, en el mantenimiento industrial de sistemas mecánicos y eléctricos. Las imágenes térmicas son excelentes para detectar la falta de uniformidad en los equipos, al indicar puntos calientes y fríos en la temperatura de la superficie, y extraer conclusiones útiles sobre el estado del equipo sometido a prueba.

El uso de cámaras termográficas para la supervisión de la maquinaria e instalaciones, puede reducir la probabilidad de que se produzcan paradas imprevistas por averías en los equipos, reducir las tarifas de mantenimiento y costes de reparación de los equipos, y prolongar la vida útil de la maquinaria industrial.

La prueba termográfica, también conocida como inspección por infrarrojos, se utiliza para la revisión y el correcto mantenimiento, y así detectar problemas y actuar antes de que se produzcan. Estas revisiones se realizan en:

Los equipos eléctricos de interior y exterior, como paneles, interruptores, relés, transformadores, cables, o redes eléctricas entre otros. Las variaciones de temperatura ayudarán en la detección de:

  • Averías y paradas de producción.
  • Accidente grave de la mano de obra.
  • Cortocircuitos e incendios.

También puede utilizarse para detectar problemas mecánicos, estructurales o de otro tipo:

  • Pérdidas estructurales o de energía.
  • Unidades de aire acondicionado en el techo o averías en la climatización.
  • Ventiladores de escape.
  • Verificación del estado de apertura o cierre de las válvulas de vapor o sifones.
  • Encontrar fugas de calor, agua o aire.

En motores eléctricos, también se utiliza para:

  • Crear patrones de referencia del motor para futuras comparaciones.
  • Examinar si el motor funciona dentro del rango de temperatura requerido.
  • Detectar problemas de rodamientos, acoplamientos o conexiones.
  • Detectar problemas de flujo de aire y refrigeración.
  • Correas, poleas y rodamientos en líneas de transporte.

Por último, los equipos rotativos como rodamientos, juntas y elementos de rodadura. Las normas de inspección de los equipos rotativos tienen como objetivo mitigar el riesgo de funcionamiento defectuoso.

Beneficios y ventajas de la termografía

La termografía, a pesar de poder aplicarse a un amplio abanico de sectores, ofrece varios beneficios conjuntos para todos aquellos sistemas o instalaciones en los que se utilice:

  • No invasiva. Los análisis termográficos son no destructivos, es decir que no producen ningún tipo de daño sobre los componentes estudiados. Esto significa que, los materiales conservan sus características físicas y funcionales intactas, pudiendo seguir siendo utilizados con total normalidad.
  • Específica. Las cámaras térmicas proporcionan una visualización precisa de los valores térmicos de cada zona, ya que las temperaturas se representan de forma gráfica mediante su codificación en colores dentro de mapas de calor. De este modo, se identifica de forma inequívoca la localización espacial de problemas como puntos de fuga en tuberías, sobrecalentamiento de componentes o pérdida de aislamiento en el cableado eléctrico.
  • Rápida. Se puede realizar de forma rápida, cómoda, y sistemática, mostrando los cambios térmicos de los objetos en tiempo real. Además, al no necesitar contacto directo con las superficies, no hace falta detener los procesos durante mucho tiempo, permitiendo a las empresas seguir con su actividad sin grandes contratiempos.
  • Multidisciplinar. Se recopila patrones térmicos y estadísticas sobre la evolución de las temperaturas, lo que resulta de gran utilidad en sectores muy variados, como la construcción, la arquitectura, la ingeniería aeronáutica, la automoción, la medicina, la meteorología, la producción de alimentos o la conservación de monumentos.

Desventajas de la termografía

A pesar de sus múltiples ventajas, la termografía se queda atrás en algunos aspectos:

  • El coste de las cámaras termográficas es relativamente alto. 
  • No es capaz de detectar la temperatura interior si el objeto de la prueba está separado por un medio no transparente para la radiación infrarroja, como el vidrio u otras cubiertas.
  • A pesar de su fácil supervisión, es un método que necesita experiencia y conocimientos para evaluar los resultados.

Otras aplicaciones de la termografía: ¿qué problemas se pueden detectar?

La termografía y sus estudios tienen “casi” infinitas posibilidades en la detección de problemas y las revisiones de mantenimiento e instalaciones de diferentes áreas o sectores. Aquí algunos de ellos:

Para el sector de las energías renovables: 

  • Inspección en paneles solares. Ayuda a garantizar calidad en su ciclo de vida, y a detectar anomalías.
  • Inspección de turbinas. Recolección y almacenamiento de datos térmicos obtenidos mediante trabajos de mantenimiento predictivo, y así prevenir accidentes.

Para aplicaciones medioambientales: 

  • Localización de áreas de acumulación de desechos antiguos.
  • Control de deforestación.
  • Control de polución del agua.
  • Control de gases calientes que van a la atmósfera.
  • Detección y seguimiento de incendios forestales.
  • Evaluación de inundaciones y deslizamientos de tierra.
  • Meteorología.

Para el sector aéreo:

  • Inspecciones aéreas eléctricas de alto voltaje para líneas de transmisión.
  • Mapas térmicos de ortofotos para detectar islas de calor y efectos microclimáticos.
  • Monitoreo térmico del aislamiento de los edificios.
  • Revisión de grandes cantidades de instalaciones o terreno en un único vuelo, así como acceder a zonas difíciles o casi impracticables sin riesgo humano alguno.
  • Control de contaminación del agua basado en el análisis de flujo de entrada.
  • Búsqueda de supervivientes.

Para la medicina y biología: 

  • Estudios sobre la termorregulación en humanos.
  • Apoyo al diagnóstico en el cáncer de mama.
  • Diagnóstico de desórdenes vasculares y neuropatías derivadas de la diabetes.
  • Detección de fiebre.
  • Monitorización de la presión sanguínea.
  • Diagnóstico de problemas oculares.
  • Diagnóstico de los problemas de hígado.
  • Detección de los problemas asociados a las operaciones del corazón. 
  • Test de personalidad y la imagen del cerebro

Estudio o análisis termográfico: ¿qué es y por qué se realiza?

Gracias a la termografía, es posible realizar estudios sobre instalaciones o maquinarias, entre otras muchas áreas en las que se puede aplicar esta técnica.

Se emplea en el mantenimiento de las instalaciones de todo tipo, ya que permite localizar defectos de funcionamiento o de construcción y evitar futuros problemas. Un estudio con estas características también incluye informes muy precisos relacionados con el estado de las instalaciones a evaluar, que pueden ser de gran utilidad a la hora de presentarlos para la obtención de determinados certificados. Entre ellos, se incluyen certificados de eficiencia energética o proyectos de obra.

Un estudio termográfico cuenta con numerosos beneficios a la hora de aplicarlo a una instalación o maquinaria. Mediante la toma de fotografías con la cámara termográfica se pueden detectar fallos de funcionamiento, fugas o averías de manera poco invasiva y económica. Por lo tanto, esta es una herramienta muy útil tanto para una vivienda como para una empresa.

¿Cómo se realiza un estudio de termografía?

A largo plazo, los equipos y maquinaria de una industria pueden presentar problemas y fallos. Por eso, es necesario mantener el funcionamiento de los equipos en buen estado y así, evitar esos inconvenientes. Cualquier imprevisto, como un aumento de temperatura en los motores, bombas, entre otros instrumentos, supondrá un mal funcionamiento que habrá que corregir si no queremos tener daños mayores.

El análisis termográfico se realiza con una cámara termográfica que apuntará hacia el cuerpo o zona que se quiere analizar, sin llegar a entrar en contacto con él. De este modo, se obtendrá una imagen en la que se mostrarán las diferentes temperaturas que se encuentran en ese área en concreto.

Una vez mostradas las imágenes, se podrán realizar y obtener informes sobre el estado de la máquina y el problema detectado. De esta manera, se podrá evitar o corregir el problema antes de que sea tarde y cause otros problemas mayores.

¿Con qué objetivo se realizan los estudios de termografía?

Existen diversos motivos por los que se solicita hacer un análisis termográfico, aquí algunos de los más comunes:

  • Reducir costes: con un estudio termográfico se pueden detectar averías o fallos, llegando al origen del problema. De esta manera la empresa podrá ahorrar en otros recursos o métodos a los que hubiera tenido que recurrir en caso de no haber detectado el problema de manera correcta.
  • Optimizar recursos: es una buena forma de optimizar los recursos disponibles, ya que permite ir directamente al problema, reduciendo los tiempos posteriores de reparación.
  • Evitar peligrosidad al operario: la termografía permite que no haya contacto directo entre la cámara termográfica y el objeto de estudio. Esto reduce la peligrosidad del operario que se encarga de hacer la medición, en casos en los que intervienen conexiones eléctricas sueltas o corroídas que pueden resultar peligrosas.
  • Contar con informes muy precisos: la realización de estos estudios, ofrecen informes con información muy útil para la obtención de determinados certificados.
  • Conseguir un mayor ahorro energético: cuando existen fugas o otros tipos de averías se produce un exceso de uso de energía, que se puede evitar conociendo el origen del problema.
  • Alargar la vida útil de una instalación: conociendo ya el problema, se podrá solucionar alargando su vida útil.
  • Bajar el precio de la póliza del seguro: cualquier empresa aseguradora premiará al asegurado por optar por realizar un estudio termográfico para mejorar el mantenimiento de las instalaciones y equipos. Esto se traduce en un menor precio en la póliza de seguro contratada.

Gracias a sus numerosas ventajas y sus innumerables aplicaciones dentro de cualquier sector, parece evidente que el potencial de la termografía para garantizar la calidad y la optimización de los procesos, con rapidez y eficacia, debe ser tenido en cuenta por cualquier compañía.

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