Termografia Infravermelho João Pereira, Paulo Carvalho Helder Santos

Termografia Infravermelho

João Pereira,

Paulo Carvalho

Helder Santos

Termografía infravermelhoTermografía infravermelho

João Pereira, Paulo Carvalho, Helder Santos

SumárioSumário

Introdução Introdução Conceitos básicosConceitos básicos ClassificaçãoClassificação AplicaçõesAplicações CondicionantesCondicionantes VantagensVantagens



Todos os corpos, pelo facto de estarem a uma temperatura Todos os corpos, pelo facto de estarem a uma temperatura

superior ao zero absoluto emitem radiação térmica.superior ao zero absoluto emitem radiação térmica.

Os sistemas de termografia infravermelha captam essa Os sistemas de termografia infravermelha captam essa

radiação e convertem-na numa imagem que representa a radiação e convertem-na numa imagem que representa a

distribuição da temperatura superficial do objecto observado.distribuição da temperatura superficial do objecto observado.

Termografia infravermelho. Definição:Termografia infravermelho. Definição:



o Transmissão de energia na forma de onda electromagnética, Transmissão de energia na forma de onda electromagnética, caracterizada por um comprimento de onda [ l ];caracterizada por um comprimento de onda [ l ];

o Espectro electromagnético dividido em bandas, delimitadas em Espectro electromagnético dividido em bandas, delimitadas em função do comprimento de onda, traduzindo as características função do comprimento de onda, traduzindo as características físicas das fontes emissorasfísicas das fontes emissoras

Radiação Térmica - Conceitos GeraisRadiação Térmica - Conceitos Gerais

Raios X U. V. Visível I.V. Microondas Ondas de rádio1,E-06 1,E-04 1,E-02 1 100 1,E+04 1,E+06 , m

0.75 mm0.75 mm0.4 mm0.4 mm

Radiação TérmicaRadiação Térmica

100 mm100 mm



Leis da RadiaçãoLeis da Radiação

Relação da distribuição espectral da radiação térmica com a temperaturaRelação da distribuição espectral da radiação térmica com a temperatura

Corpo NegroCorpo Negro

Lei de Planck, Lei de WienLei de Planck, Lei de Wien



Leis da radiação Leis da radiação

Lei de Stefan-Boltzmann :Lei de Stefan-Boltzmann :

W = W = TT44

W : radiação total emitida [ W / m[ W / m2 2 ]]

: constante de Boltzman [ 5.8 x 10-8 W m-2 K-4 ]: emissividadeT : temperatura [ K ]

A emissividade representa a capacidade de emissão

dos corpos reais (0 < < 1)



Radiação dos corpos reaisRadiação dos corpos reais

Eo : energia emitidaEr : energia reflectidaEt : energia transmitida

: emissividade : coef. de reflexão : coef. transmissibilidade

Condição de equilíbrio:Eo + Er + Et = Ei

+ + + + = 1= 1



Emissividade e ReflexãoEmissividade e Reflexão

o Corpo negro:Corpo negro: = 1 ; = = 0o Espelho perfeito:Espelho perfeito: = 1 ; = = 0o Corpo transparente:Corpo transparente: = 1 ; = = 0

Valores típicos de emissividade :Valores típicos de emissividade :

• Alumínio em brutoAlumínio em bruto = 0.68• Alumínio oxidadoAlumínio oxidado = 0.85• Alumínio polidoAlumínio polido = 0.1• CimentoCimento = 0.95• Plástico branco Plástico branco = 0.84• Plástico negro Plástico negro = 0.95



Classificação dos sistemas de termografía Classificação dos sistemas de termografía infravermelhoinfravermelho

Pontuais - Pirómetros IRPontuais - Pirómetros IR Medida de temperatura num pontoMedida de temperatura num ponto Equipamentos fixos e portáteisEquipamentos fixos e portáteis

Lineares - Scanners de linhaLineares - Scanners de linha Obtenção de perfis de temperaturaObtenção de perfis de temperatura Combinados com deslocamento, permitem obter mapas térmicosCombinados com deslocamento, permitem obter mapas térmicos

Superficiais - Câmaras termográficasSuperficiais - Câmaras termográficas Sistemas de formação de imagens térmicasSistemas de formação de imagens térmicas Distribuição da temperatura superficial em tempo realDistribuição da temperatura superficial em tempo real



Localização de fugas caloríficas

Estudo de perdas energéticas através de paredes

Detecção de problemas de isolamento

Localização de humidades internas

Aplicações. Aplicações. Construção civilConstrução civil



Aplicações. Aplicações. Indústria AutomóvelIndústria Automóvel

Análise das características térmicas de motores

Estudo do aquecimento dos travões

Controlo dos sistemas de descongelação

Análise de aquecimento dos faróis

Verificação de temperaturas em pneus



Aplicações. Aplicações. Indústria AutomóvelIndústria Automóvel - EXEMPLO- EXEMPLO



Aplicações. Aplicações. Fornos e RefractáriosFornos e Refractários

Estudo da espessura das paredes do refractário

Controlo de temperatura em fornos

Localização de fugas de calor

Estudo do funcionamento dos queimadores



Aplicações. Aplicações. ElectrónicaElectrónica

139,0°C

224,3°C

140

160

180

200

220

Distribuição de temperatura em circuitos impressos

Inspecção e controlo de qualidade de placas

Análise térmica de placas de circuito impresso

Detecção e localização de curto-circuitos

Controlo de especificações na recepção de componentes



Aplicações. Aplicações. Indústria de ProcessoIndústria de Processo

Controlo de qualidade dos produtos

Monitorização térmica do processo

Medida de temperatura dos produtos em cada fase

Ajustes de maquinaria de produção



32,0°C

37,1°C

32

33

34

35

36

37

Aplicações. Aplicações. MedicinaMedicina

Determinação de problemas circulatórios

Localização de infecções ocultas

Análise de danos musculares

Estudo de problemas de locomoção

Medicina veterinária



Aplicações. Aplicações. AeronáuticaAeronáutica

Estudos de estructuras tipo sandwich ou ninho de abelha

Análise do comportamento térmico de pás

Caracterização térmica de reactores

•Localização de infiltrações de água

•Estudos em túnel de vento



Aplicações. Aplicações. Vigilância e SegurançaVigilância e Segurança

Visão nocturna

Vigilância aérea

Combate a incêndios

Controlo de tráfego marítimo

Visão através de fumo e nevoeiro



Aplicações. Aplicações. Dispositivos MecânicosDispositivos Mecânicos

Análise de aquecimento em chumaceiras

Detecção de aquecimento por fricção

Estudo de aquecimento de escovas

Determinação do estado de bobinas



Aplicações. Aplicações. Instalações EléctricasInstalações Eléctricas

Localização de sobre-aquecimentos nos contactos e conexões dos interruptores.

Detecção de aquecimentos nos bornes de transformadores

Estudo dos radiadores de refrigeração dos transformadores para localização de obstruções

Detecção de conexões mal apertadas



Condicionantes (externos ao sistema)Condicionantes (externos ao sistema)

Absorção atmosféricaAbsorção atmosférica Redução da radiação que chega àRedução da radiação que chega à lente ao atravessar a atmosferalente ao atravessar a atmosfera

Emissividade da superficieEmissividade da superficie Capacidade do corpo para radiar Capacidade do corpo para radiar

energia na banda infravermelhoenergia na banda infravermelho

Temperatura ambienteTemperatura ambiente Proporção da radiação vinda do exterior que Proporção da radiação vinda do exterior que

é reflectida na superficieé reflectida na superficie



Vantagens da medida por IVVantagens da medida por IV Pode-se medir com facilidade a temperatura de objectos móveis e de difícil acessoPode-se medir com facilidade a temperatura de objectos móveis e de difícil acesso

Ao ser uma técnica sem contacto não interfere com o funcionamento e Ao ser uma técnica sem contacto não interfere com o funcionamento e comportamento próprio do elemento a medircomportamento próprio do elemento a medir

Facilidade e rapidez na medida de grandes superficiesFacilidade e rapidez na medida de grandes superficies

Medida de temperatura de vários objectos ao mesmo tempoMedida de temperatura de vários objectos ao mesmo tempo

Tempo rápido de resposta. Permite seguir fenómenos transitórios de temperaturaTempo rápido de resposta. Permite seguir fenómenos transitórios de temperatura

Precisão elevada e alta repetibilidade. Fiabilidade das mediçõesPrecisão elevada e alta repetibilidade. Fiabilidade das medições



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