TERMOGRAFA

Objetivo Especfico: Monitorear por condicin mediante termografa.

Configurar cmaras termogrfica para la obtencin de termogramas ptimos.

Objetivo General:

Emplear Tecnologas modernas para deteccin de fallas.

QU SE ESCONDE?

Venados en una

Pradera

QU SE ESCONDE?

Conexin

elctrica

INTRODUCCIN

Definicin:

Ciencia de adquisicin y anlisis de informacin

trmica obtenida mediante dispositivos de

adquicisin de imgines trmicas a distancia.

TERMOGRAFIA INFRARROJA

Monitoreo de Procesos

Electricidad (Palas Elctricas, Camiones, etc)

Hornos y Calderas

Mecanismos

Tanques y depsitos

Problemas de flujo de fluidos (intercambiadores de calor)

APLICACIONES

MEDICINA

VETERINARIA

INDUSTRIA

APLICACIONES

Su medicin se usa para inspeccionar y

verificar un proceso industrial o para saber el

estado o condicion en la que se encuentra

una persona.

IMPORTANCIA

Es til porque es:

Sin contacto directo trabaja a distancia

Bidimensional

Es en tiempo real (instantneo)

UTILIDAD

1 Medir temperatura

2 Emisividad

3 El entorno

4 Enfoque

5 Medicin Directa vs. Indirecta

6 Distancia al objetivo / Distancia

EN ESTA PARTE VEREMOS:

MEDIR TEMPERATURA

MITO

El medir la temperatura de los componentes no tiene

importancia ya que cualquier diferencia de color en la imagen

IR es un problema que tiene que ser reparado.

LO REAL

El color de los objetos es artificial, los componentes defectuosos

pueden cambiarse a buenos y viceversa, con solo modificar las

escalas y paletas de color de las camaras IR

La emisividad de un objeto se define a partir del

concepto de cuerpo negro.

Un cuerpo negro es aquel que absorbe toda la

radiacin infrarroja que recibe, no refleja ni

transmite por lo tanto nada.

La radiacin emitida por un cuerpo negro es

funcin nicamente de la temperatura.

EMISIVIDAD

La emisividad de un objeto para una temperatura

se define como el cociente entre la energa infrarroja

emitida por el objeto y la emitida por un cuerpo

negro.

EMISIVIDAD

Las cmaras termogrficas permiten variar el valor

de emisividad en funcin del material a investigar. De

esta forma los diferentes valores de emisividad no se

traducen en lecturas diferentes de temperatura.

EMISIVIDAD

MITO

Las cmaras IR miden temperatura.

LO REAL

Las cmaras IR no miden temperatura. Ellas calculan

la temperatura basada en la energa irradiada por el

objeto y los parmetros que se alimentan a la

cmara.

EMISIVIDAD

Midiendo la Temperatura

EMISIVIDAD

Midiendo la Temperatura

La Emisividad es un parmetro clave usado para calcular temperatura.

La emisividad describe que tanto una superficie absorbe o emite energa IR. Emisividad Max = 1

1-Emitancia es la reflectancia.

Para el clculo de temperatura, el valor de reflectividad es multiplicado por Tamb (Temp. del entorno rodeando la camera).

50% Emisin

50% Refleccin

= 0.5

= 1

100% Emisin

0% Refleccin

Tamb

Tamb

Usted es el nico responsable de ingresar estos datos a la cmara!

EMISIVIDAD

= 1

Temperatura Camara = Temperatura Actual

24 o C

24 o C

EMISIVIDAD

Background = .5

Temperatura Cmara = 50% emitida + 50%reflejada

24 o C

? o C

EMISIVIDAD

La emisividad (ms el entorno y la distancia) van a

alterar radicalmente su medicin.

Si se mide temperatura, se debe de reportar la

correcta.

Un error comn es el ignorar, o el no entender los

efectos ambientales.

EMISIVIDAD

Ejemplo: A mayor velocidad del viento, mayor es la prdida de calor por efecto convectivo.

La temperatura ser ms baja de lo normal.

Bajada artificialmente.

127.5

*>131.2F

*

020

40

60

80

100

120

140

0 5 10 15 20 25 30

Wind speed in mph

Te

mp

era

ture

Ris

e i

n F

De

gre

es

7.9 Watts

18 Watts

27 Watts

Applied Power

Solid lines represent curve fits to data points

Diferencia de 10 mph = Diferencia de 4,5 o C

Viento Enfriamiento convectivo

EL ENTORNO

1:00 PM

41. 8F

96. 7F

50

60

70

80

90

60. 1F

279. 8F

100

150

200

250

9:00 AM

Viento Carga Solar

EL ENTORNO

Mediciones de temperatura precisas (y termogramas claros) requieren de un enfoque apropiado!

EL ENFOQUE

360oC

Medicin Directa Se observa directamente al objeto

MEDICION DIRECTA Vs

MEDICION INDIRECTA

38oC Indirecta: Se observa una superficie en

frente del objeto de inters.

MEDICION DIRECTA Vs

MEDICION INDIRECTA

INDIRECTA: Cuando se mide indirectamente pequeas variaciones de temperatura (delta Ts) pueden ser indicativos de problemas severos en la parte interna del objeto.

Conexiones internas en el Breaker

sumergidas en aceite (indirecta)

Conexiones de circuito (Directa)

MEDICION DIRECTA Vs

MEDICION INDIRECTA

El FABRICANTE da el tamao mnimo del objeto a medir a

determinada distancia. El nmero cambia dependiendo

del sistema IR y del lente que se utilice.

TAMAO DEL OBJETO

DISTANCIA

Si el objetivo es ms pequeo que el mnimo tamao medible, el objetivo ser promediado sobre un pixel del detector. El objetivo podra no ser visto ni medida su temperatura en forma precisa.

TAMAO DEL OBJETO

DISTANCIA

TAMAO DEL OBJETO

DISTANCIA

TAMAO DEL OBJETO

DISTANCIA

TERMOGRAFA

SU RELACIN CON EL MANTENIMIENTO

APLICACIONES CONDICIONES DETECTADAS

CALEFACCIN Valoracin de efectividad de los sistemas

de calefaccin

MEDIO AMBIENTE Valoracin de zonas y residuos

contaminados

ELECTRNICA Sobrecalentamiento de circuitos

electrnicos

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

Estimacin del comportamiento interno de la materia a travs de la temperatura

superficial

HUMEDAD

Zonas con concentracin de humedad principalmente en obras civiles para encontrar problemas estructurales,

determinacin de niveles de humedad.

APLICACIONES GENERALES

REF. DETECAL

APLICACIONES CONDICIONES DETECTADAS

INDUSTRIA MILITAR Localizacin de grupos y personas, determinacin de zonas peligrosas,

vigilancia, etc.

MEDICINA

Evaluacin de enfermedades, deteccin de cncer de seno, artritis, tnel carpiano, problemas en la piel, seguimiento de terapias, etc.

MEDICINA LEGAL Evaluacin de decesos, pruebas de

criminalstica, tiempos de deceso, etc.

PSICOLOGA Respuesta trmica del individuo a

diferentes estmulos

RESCATE Localizacin de personas extraviadas bajo condiciones climticas y horarias

adversas REF. DETECAL

APLICACIONES GENERALES

APLICACIONES CONDICIONES DETECTADAS

TUBERAS Fugas e fluidos, gas o lquidos,

problemas en aislamientos trmicos

TRANSFERENCIA DE CALOR

Fugas de calor en equipos trmicos, mal funcionamiento de maquinaria y sus

elementos, sobrecalentamiento, desalineamientos, mal funcionamiento de

cualquier elemento.

MOTORES ELCTRICOS,

INSTALACIONES ELCTRICAS, REDES DE TRANSMISIN EN EDIFICACIONES Y PLANTAS

INDUSTRIALES, ETC.

Deterioro de conductores, deterioro de

aislamientos, fallas en empalmes y conexiones, fugas de corriente, deterioro

de embobinados, etc.

REF. DETECAL

APLICACIONES GENERALES

APLICACIONES CONDICIONES DETECTADAS

TRANSMISIONES, BANDAS TRANSPORTADORAS,

ACOPLES, ENGRANAJES, EJES, CORREAS DE

TRANSMISIN, POLEAS.

Sobrecalentamiento de rodamientos o rodillos, desalineamiento de ejes, poleas

o acoples, fallas de presin de lubricacin.

MOTORES

Sobrecalentamiento de bobinados y rodamientos, obstrucciones en los

conductos de refrigeracin, friccin, humedad, deformaciones en el material,

problemas en contactores, rotores.

BOMBAS, COMPRESORES, VENTILADORES, SOPLADORES.

Sobrecalentamiento de rodamientos, descargas altas de temperatura, alta

temperatura de aceites, vlvulas defectuosas y averiadas.

REF. DETECAL

APLICACIONES GENERALES

APLICACIONES CONDICIONES DETECTADAS

MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA

Mal funcionamiento de vlvulas e inyectores, obstrucciones en el radiador y

canales de refrigeracin, distribucin trmica general.

MAQUINARIA PARA EQUIPO PESADO, LLANTAS,

RODAMIENTOS, FRENOS, EMBRAGUES, HORNOS,

MOLINOS, ETC.

Sobrecalentamiento en las piezas

mecnicas, desalineacin y obstrucciones en los sistemas de refrigeracin.

ALTOS HORNOS, HORNOS QUEMADORES Y TUBERAS

Localizacin y determinacin de los

daos de aislamientos trmicos, localizaciones de fugas de vapor, etc.

REF. DETECAL

APLICACIONES GENERALES

APLICACIONES CONDICIONES DETECTADAS

TURBINAS Y PEQUEAS TURBINAS.

UNIDADES GENERADORAS, TURBINAS DE GAS, DUCTOS

DE VENTILACIN.

Alta temperatura en aceites de

lubricacin, altas temperaturas en rodamientos, fallas de operacin en las

vlvulas de control y parada, temperaturas desiguales, fugas en sellos, condiciones de incendio en turbinas de

gas, incluyendo deterioro en las cmaras de encendido, defectos en las tuberas.

VLVULAS, VLVULAS DE

CORTE, VLVULAS DE ALIVIO, TRAMPAS DE VAPOR

Fugas y bloqueos

REF. DETECAL

APLICACIONES GENERALES

RELACIN DEL INFRARROJO

CON EL MANTENIMIENTO

PREDICTIVO

Ayuda a prevenir paros no programados.

Permite programar las reparaciones en

momentos ms convenientes.

Mejora la eficiencia de la planta.

Reduce el desperdicio de energa.

Reduce las primas por aseguramiento de maquinaria.

Mejora la seguridad en la planta.

PREGUNTAS

Defina la termografa infrarroja

Describa 2 o mas apartados dentro de la termografa

Describa 2 ejemplos de aplicacin de la termografa

Indique 2 situaciones en las que la temperatura es importante.

Comente 2 razones que hagan especialmente util la

termografa infrarroja

Describa en que areas o campos esta asociadoa la

termografa.

Resumen:

Revisar:

Mediciones sin contacto, bidimensionales y en tiempo real.

Termogramas y emisividad de los cuerpos.

Bloch P., H. (2006). Machinery Component maintenance and Repair. Volume 3, Third Edition. USA: Elsevier

Revisar:

FLIR ONE for iphone 5 o 5S https://www.youtube.com/watch?v=_ZGtUATpsDg

Termografa con la Cmara Termogrfica FLIR T400 https://www.youtube.com/watch?v=ISMjMMoAXAc

Uso y aplicaciones de una camara termogrfica https://www.youtube.com/watch?v=z-Dffi8HKuw