Termografia-Curso_Básico_de_Termografia_Aplicada_à_Indústria

CURSO BSICO DE TERMOGRAFIA APLICADA A INDSTRIACurso de Princpios Bsicos da

Termografia ministrado para a TENACE ENGENHARIA E CONSULTORIA LTDA SALVADOR - BA.

SETEMBRO 2008_______________________________________________________________________________________________________________________________ THERMOTRONICS SERVIOS TERMOGRFICOS LTDA. Rua Paraguass, 364, sala 03, Juvev Curitiba / PR - BRASIL - CEP: 80030-270 FONES VOZ: (41) 3352 -1231 / FAX: (41) 3352 1246 / CNPJ: 80.267.255/0001 54 / Insc. Est: Isento SITE: www.thermotronics.com.br / E-Mail: [email protected]

SUMRIOAPRESENTAO

1. INTRODUO .................................................................................................................................

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2. BREVE HISTRICO ........................................................................................................................

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3. PRINCPIOS FUNDAMENTAIS DO INFRAVERMELHO ................................................................ 3.1 O Infravermelho como radiao eletromagntica................................................................ 3.2 O Corpo Negro e o Corpo Cinza ......................................................................................... 3.3 Absoro, Reflexo e Transmisso..................................................................................... 3.3.1 Transmisso e janelas atmosfricas........................................................................ 3.3.2 O fator Emissividade ................................................................................................ 3.3. Atenuao Atmosfrica ..............................................................................................

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4. CMERAS INFRAVERMELHAS ..................................................................................................... 4.1 Com resfriamento Criognico .............................................................................................. 4.2 Com resfriamento Termoeltrico ......................................................................................... 4.3 Componentes bsicos de uma cmera infravermelha ........................................................ 4.4 ptica .................................................................................................................................. 4.5 Outros equipamentos ..........................................................................................................

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5. COMO EFETUAR UMA INSPEO TERMOGRFICA ................................................................. 5.1 Set-up do equipamento ....................................................................................................... 5.2 Level .................................................................................................................................... 5.3 Span .................................................................................................................................... 5.4 Vidros e acrlicos ................................................................................................................. 5.5 Janelas infravermelhas ....................................................................................................... 5.6 Regras bsicas de fotografia ..............................................................................................

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APLICAES ................................................................................................................................ 6.1 A termografia em sistemas eltricos ................................................................................... 6.1.1 Fontes de variaes de padres trmicos em sistemas eltricos.................................... 6.2 A termografia em equipamentos mecnicos ....................................................................... 6.3 Termogramas de grandes reas .........................................................................................

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6.4 A termografia em sistemas de produo industrial ............................................................. 6.5 Outras Aplicaes................................................................................................................

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7. COMO DISCRIMINAR O QUE UM PROBLEMA DO QUE NO .............................................. 7.1 Consistncia ........................................................................................................................

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8. PROBLEMAS TPICOS NA FORMAO DE IMAGENS ................................................................

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9. ALGUMAS NORMAS TCNICAS APLICVEIS.............................................................................. 9.1 Critrios da IETA ................................................................................................................. 9.2 Critrios da Industria Nuclear .............................................................................................. 9.3 Critrios da Marinha Norte-Americana ................................................................................ 9.4 Critrio da temperatura absoluta corrigida combinado com a Posio estratgica do componente .............................................................................................................................. 9.4.1 classificao trmica ................................................................................................ 9.4.2 classificao estratgica ..........................................................................................

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REFERNCIAS


APRESENTAO

O presente curso tem por finalidade trazer aos seus participantes os conhecimentos bsicos sobre TERMOGRAFIA e, principalmente, apresentar algumas formas de como PENSAR no Infravermelho. Aparentemente a Termografia apenas apresenta uma imagem dos objetos do cotidiano vistos pelo Infravermelho. Mas esse pensamento enganoso e, para avaliar corretamente uma imagem gerada por um termovisor, necessrio que se aprenda a ver com outros olhos o que se est habituado a ver apenas na luz visvel. Os requisitos mnimos para a interpretao confivel de uma imagem trmica so, a qualidade do termovisor e o preparo do operador. Sem esses dois itens, a margem de erro torna-se muito grande e a prpria termografia tem sofrido alguns revezes na credibilidade devido a equipamentos de baixa resoluo e por isso mesmo mais baratos e mo de obra pouco qualificada. No infravermelho, muitas coisas so diferentes. Paredes com a mesma temperatura no tem cantos, vidros e acrlicos so opacos, alguns objetos brilham sem motivo aparente enquanto outros se apresentam escuros e at invisveis. Simples orifcios aparecem mais claros que a parede onde esto incrustados. A escurido no escura e a luz do dia s vezes mais atrapalha do que ajuda. Quando falamos de imagens trmicas, necessrio pensar: o que estou vendo? O que est acontecendo ali agora? Que tipo de fenmeno est acontecendo nisso que estou vendo? Como deveria ser o perfil trmico desse fenmeno se ele ocorresse normalmente? Se no est dessa maneira esperada, ento o que est acontecendo?_______________________________________________________________________________________________________________________________ THERMOTRONICS SERVIOS TERMOGRFICOS LTDA. Rua Paraguass, 364, sala 03, Juvev Curitiba / PR - BRASIL - CEP: 80030-270 FONES VOZ: (41) 3352 -1231 / FAX: (41) 3352 1246 / CNPJ: 80.267.255/0001 54 / Insc. Est: Isento SITE: www.thermotronics.com.br / E-Mail: [email protected]

Esse pensar no trmico o objetivo final desse curso.

Bom proveito!

Mario Cimbalista Jr. Eng. Eletricista CREA 8 Regio 8175-D Especializado em Termografia desde 1979 Fundador da Thermotronics em 1987


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CAPTULO I

INTRODUO


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1. INTRODUO Se consultarmos o Aurlio, podem-se encontrar duas definies para a Termografia:

Termografia: [De term(o)- + -grafia.] 1. Sistema de imprimir pequenas chapas, pelo qual a impresso tipogrfica normal adquire relevo mediante pulverizao com resina, que adere tinta fresca e intumesce por aquecimento na estufa a que so levadas s folhas em esteira de velocidade regulvel; relevo tipogrfico. 2. Radiol. Mtodo de diagnstico de certas doenas, como tumores de seio, mediante utilizao de registro fotogrfico, feito por cmara de infravermelho, das temperaturas da superfcie do corpo, com base na irradiao infravermelha dele emanada.

J o Houaiss define:

Termografia: Datao, 1877 cf. MS Acepes Substantivo feminino 1. Tcnica de registro grfico das temperaturas de diversos pontos do corpo por deteco da radiao infravermelha por ele emitida, utilizada, esp. em medicina, no diagnstico de tumores da mama 2. Rubrica: artes grficas. Designao comum a todos os processos de impresso que envolva o emprego de calor, esp. o processo pelo qual se transmite relevo impresso tipogrfica normal, pulverizando-a com resina que, aderindo tinta fresca, funde-se e intumesce por aquecimento em estufa especial. 78 Etimologia term(o)- + -grafia; f.hist. 1877 thermographa; a datao para a acp. de grf Vemos assim que, apesar de mais prximas da realidade, ambas definies contm referncias restritas unicamente aplicao mdica da Termografia. Expandindo essa definio ento teramos:_______________________________________________________________________________________________________________________________ THERMOTRONICS SERVIOS TERMOGRFICOS LTDA. Rua Paraguass, 364, sala 03, Juvev Curitiba / PR - BRASIL - CEP: 80030-270 FONES VOZ: (41) 3352 -1231 / FAX: (41) 3352 1246 / CNPJ: 80.267.255/0001 54 / Insc. Est: Isento SITE: www.thermotronics.com.br / E-Mail: [email protected]

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CAPTULO II

BREVE HISTRICO


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2. BREVE HISTRICO

Sir William Herschel, (Fig.1) um astrnomo ingls, descobriu o Infravermelho em 1801. Como era tpico dos cientistas daquela poca, Herschel construa seus prprios telescpios ficando, portanto, bastante familiarizado com lentes e espelhos. Sabendo que a luz solar continha todas as cores do espectro, e que era tambm uma fonte de calor, Herschel queria descobrir qual era, ou quais eram as cores responsveis pelo aquecimento dos objetos. Para isso, idealizou um experimento usando um prisma, papelo e termmetros com bulbos pretos onde mediu as temperaturas das diferentes cores (Fig. 2) . Herschel observou um aumento de temperatura medida que movia o termmetro de violeta para o vermelho no espectro criado pela luz do Sol atravessando o prisma. Diz a lenda que ao terminar sua experincia, ele colocou o termmetro abaixo do vermelho e notou que, mesmo fora do alcance dessa cor, o termmetro aquecia mais que sob o vermelho. Descobriu assim que a temperatura mais quenteFig.2 Experincia com as cres Fig.1 Sir Willian Herschel

ocorria, de fato, alm da luz vermelha (Fig. 3).

A radiao que causou esse aquecimento no era visvel e Herschel denominou essa radiao invisvel como raios calorficos. Hoje, conhecida como radiao infravermelha ou simplesmente Infravermelho.Fig.3 Temperatura das cres


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CAPTULO III

PRINCIPIOS FUNDAMENTAIS DO INFRAVERMELHO


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3. PRINCPIOS FUNDAMENTAIS DO INFRAVERMELHO

3.1 O Infravermelho como radiao eletromagntica

O Infravermelho simplesmente calor irradiado como radiao eletromagntica

Fig.4 Radiao Eletromagntica.

(Fig. 4) proveniente da agitao molecular de qualquer objeto que esteja acima do zero Absoluto (-273,15 C). Assim como a luz visvel e demais fenmenos do mesmo tipo, o

Infravermelho est sujeito s mesmas leis de incidncia, reflexo, transmisso e absoro sendo que difere apenas pela maneira como interage com os objetos sua volta.

3.2 O Corpo Negro e o Corpo Cinza

O objeto perfeito em termos de irradiao o chamado Corpo Negro (Fig. 5) que emitiria 100% da radiao que lhe atinge a superfcie vinda de dentro. Da mesma forma, por ser um irradiador perfeito, o Corpo Negro teria tambm de absorver toda a radiao queFig.5: Corpo Negro.

lhe chega. No entanto, esse Corpo Negro uma construo terica_______________________________________________________________________________________________________________________________ THERMOTRONICS SERVIOS TERMOGRFICOS LTDA. Rua Paraguass, 364, sala 03, Juvev Curitiba / PR - BRASIL - CEP: 80030-270 FONES VOZ: (41) 3352 -1231 / FAX: (41) 3352 1246 / CNPJ: 80.267.255/0001 54 / Insc. Est: Isento SITE: www.thermotronics.com.br / E-Mail: [email protected]

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CAPTULO IV

CMERAS INFRAVERMLEHAS


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4. CMERAS INFRAVERMELHAS

Atualmente no mercado mundial existem basicamente dois tipos de cmeras infravermelhas: as que utilizam algum tipo de resfriamento criognico e as que utilizam um resfriamento por efeito termoeltrico. A necessidade de resfriamento se explica pela necessidade da existncia de uma cmara escura para que a imagem trmica possa se formar. Fazendo uma correlao com as cmeras fotogrficas, vemos que necessrio para o registro fotogrfico, que uma cmera tenha um local onde no est presente o que ela queira registrar. Nesse caso especfico da cmera fotogrfica, h uma cmara escura, onde no entra luz. Nos tempos dos filmes qumicos, era comum o erro de abrir-se a tampa da mquina e velar o filme, permitindo que se entrasse luz na cmara escura, e perdendo-se todas as fotos. Similarmente, para a deteco do Infravermelho, que substancialmente calor, h a necessidade de uma cmara fria, contra a qual possam ser registradas variaes do calor incidente.

4.1 Com Resfriamento Criognico

As cmeras com resfriamento criognico propiciam imagens extremamente ntidas (pois podem ter uma distncia muito pequena entre os pixels nos sensores formadores de imagem), tem um tempo de resposta muito rpido (devido grande troca de calor entre o sensor e o liquido refrigerante) e so extremamente sensveis, chegando hoje a 20 mK (mili Kelvins). Como desvantagem implicam ou na substituio freqente do lquido de resfriamento normalmente nitrognio liquido, ou na manuteno e eventual substituio da micro-bomba de compresso do liquido, que nesse caso pode chegar ao Hlio lquido. So cmeras que apresentam caractersticas adequadas por exemplo, inspeo em fornos petroqumicos devido s partculas e gases dissolvidos nessa atmosfera, ao uso astronmico e ao uso multifrequencial (ondas longas e curtas simultaneamente).


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CAPTULO V COMO EFETUAR UMA INSPEO TERMOGRFICA


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CAPTULO VI

APLICAES


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CAPTULO VII

COMO DISCRIMINAR UM PROBLEMA


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CAPTULO VIII

PROBLEMAS NA FORMAO DE IMAGENS


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8. PROBLEMAS TPICOS NA FORMAO DE IMAGENS

Ao apontar um termovisor sobre um objeto qualquer, alguns cuidados devem ser observados:

A. Como a superfcie sob observao? A emissividade alta? H reflexos?

B. Como est a temperatura ambiente? Qual a sua influncia no objeto observado?


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CAPTULO IX

NORMAS TCNICAS APLICVEIS


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