TERMOGRAFIA – ESTUDO BÁSICO

 

Neste primeiro tópico sobre termografia vou apenas definir de maneira simples o conceito e dar uma aplicação. Em um próximo tópico vou dar um exemplo de aplicação em inspeção de equipamentos.

 

A termografia teve sua aplicação inicial dentro da área militar, sendo usada como meio identificação de pessoas e veículos a partir da radiação infravermelha emitida.O grande conheceu o potencial da termografia através do filme Predador, no qual o Alien tinha visão termográfica e conseguia enxergar na escuridão e aterdes de materiais opacos.

 

A tecnologia de ponta dos termovisores é algo de desejo de todo militar, por isso os termovisores disponíveis para aplicação industrial apesar de sofisticados, se comparados com os militares são bem menos poderosos.

 

Hoje os termovisores ajudam a verificar integridade de isolamento de tubulações e câmaras refrigeradas, distribuição de calor em fornos, integridades de equipamentos elétricos e todo sistema que de forma direta ou indireta produz calor. Assim podemos dizer que o limite da aplicação dos termovisores esta na criatividade do usuário.

 

PRINCÍPIO
O princípio da termografia está baseado na medição da distribuição de temperatura superficial do objeto ensaiado, quando este estiver sujeito a tensões térmicas (normalmente calor). Medição esta que é realizada pela detecção da radiação térmica ou infravermelha emitida por qualquer corpo, equipamento ou objeto.

 

APLICAÇÕES 
Atualmente a termografia tem aplicações em inúmeros setores; na indústria automobilística é utilizada no desenvolvimento e estudo do comportamento de pneumáticos, desembaçador do pára-brisa traseiro, freios, no sistema de refrigeração, turbo, etc.. Na siderurgia tem aplicação no levantamento do perfil térmico dos fundidos, durante a solidificação, na inspeção de revestimentos refratários dos fornos.

Na indústria aeronáutica é utilizada no ensaio de materiais compostos para se detectar dupla laminação ou outros tipos de rupturas. Pontos quentes assim como  falhas de coesão em componentes elétricos e eletrônicos podem ser determinados através da termografia.

A indústria química emprega a termografia para a otimização do processo e no controle de reatores e torres de refrigeração.

As aplicações na engenharia civil incluem a avaliação do isolamento térmico de edifícios e a possibilidade de se determinar detalhes construtivos das construções, etc. Nas artes o método tem se mostrado de grande valia na detecção de descascamento de pintura e de massas reconstituintes bem como no diagnóstico geral para conservação e restauração.

 

TÉCNICAS DE ENSAIO

A termografia é uma das técnicas de inspeção chamada de: Técnicas de Manutenção Preditiva definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz de fornecer dados suficientes para uma análise de tendências. 

As técnicas termográficas geralmente consistem na aplicação de tensões térmicas no objeto, medição da distribuição da temperatura da superfície e apresentação da mesma, de tal forma que as anomalias que representam as descontinuidades possam ser reconhecidas. Duas situações distintas podem ser definidas:

Tensões térmicas causadas diretamente pelo próprio objeto durante a sua operação: equipamento elétrico, instalações com fluído quente ou frio, isolamento entre zonas de diferentes temperaturas, efeito termoelástico, etc.
Tensões térmicas aplicadas durante o ensaio através de técnicas especiais (geralmente aquecimento por radiação ou condução) e certas metodologias a serem estabelecidas caso a caso, para que se possa obter boa detecção das descontinuidades.

Em ambas situações é necessário haver um conhecimento prévio da distribuição da temperatura superficial (ou pelo menos que possa ser assumida com uma certa segurança), como um referencial comparativo com a distribuição real obtida durante o ensaio. O caso mais simples ocorrerá quando a distribuição da temperatura for uniforme e as descontinuidades se manifestarem como áreas quentes (por exemplo: componentes com maior resistência elétrica em uma instalação), ou áreas frias (fluxo interno de ar nos materiais).

 

LIMITAÇÕES 
As variações na distribuição das temperaturas podem ser muito pequenas para serem detectadas;

Discrepâncias muito pequenas podem ser mascaradas, pelo “ruído de fundo”, e permanecer sem detecção; 

As principais organizações de normalização ainda não reconhecem a termografia como um método confiável de END para avaliação e certificação dos produtos ensaiados.

 

DESCONTINUIDADES E APRESENTAÇÃO DO OBJETO
A distribuição de temperatura pode ser medida usando-se:

Pinturas sensíveis ao calor que alteram a sua cor de acordo com a temperatura (termografia por contato);

Câmeras de vídeo termográficas que permitem  a coleta de imagens no monitor (branco e preto ou coloridas) da distribuição de temperatura da superfície focalizada pela câmera, de acordo com a sua temperatura (termografia infravermelha). O infravermelho é uma freqüência eletromagnética emitida naturalmente por todos os corpos. Neste caso, as anomalias na distribuição da temperatura superficial que correspondentes a possíveis descontinuidades, serão mostradas como “manchas coloridas”.

 

DESENVOLVIMENTOS

Os melhoramentos nos sistemas de termografia computadorizada e softwares específicos para o processamento de dados termográficos facilitarão a aplicação dessa técnica, na medida que os ensaios ficam mais precisos.

Considerando-se o numeroso potencial de aplicações do método, o desenvolvimento do ensaio termográfico em todos os níveis industriais pode ser até previsto.

Atualmente, outras técnicas estão sendo pesquisadas e analisadas quanto aos fenômenos térmicos em amostras de laboratórios (misturas, têxteis, compostos), associados com os ciclos de fadiga ou tensões de impacto.

Recentemente, a termografia foi utilizada nos testes de veículos no túnel de vento; tanto a indústria automobilística quanto a aeroespacial estão realizando pesquisas nesta área.

 

Imagens ( pare com o cursor do mouse sobre a imagem para ver a descrição)

Contatos elétricos Diferença de temperatura nos cascos do cavalo indicam problema de saúda no animal, as forças estão distribuidas desigualmente Áreas avermelhadas da torre indicam, temperatura mais alta, indicam ineficiência do revestimento térmico Homem trabalhando com Barril

 

 

 

Referências

 

Flir – Maior fabricante de termovisores. No site é possível ver uma série de aplicações de termovisores e casos reais. É possivel tambem baixar um software para visualização de imagens radiométricas. Imagens radiométricas são imagens dinamicas no qual existem várias ferramentas para analisar a imagem obtida no termovisor.

www.flir.com.br

 

Fluke – Fabricante de termovisores mais simples que os  da Flir.

http://www.fluke.com.br/brpt/products/category.htm?category=THG(FlukeProducts)

 

Compoende – referência das definições apresentadas neste artigo

http://www.compoende.com.br/termografia.doc

 

 

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