Cámaras termográficas

Las cámaras termográficas de infrarrojos son instrumentos de visualización térmica avanzada que adquieren imágenes 2D de la distribución de temperatura superficial de objetos, edificios, instalaciones y personas. Utilizan matrices de microbolómetros no refrigerados (la tecnología más extendida para aplicaciones industriales y de edificación) o sensores cuánticos refrigerados (para aplicaciones científicas de alta sensibilidad) para adquirir mapas térmicos con resoluciones que van típicamente de 80×60 píxeles (modelos económicos) a 1280×1024 píxeles (modelos de gama alta). Se utilizan en mantenimiento predictivo, inspección de edificación, investigación, seguridad, vigilancia de instalaciones y cribado sanitario.

Tecnologías de sensor

Los microbolómetros son los sensores más extendidos: matrices de microrresistencias de óxido de vanadio o silicio amorfo cuya resistencia varía en función de la temperatura alcanzada por absorción de la radiación IR (típicamente la banda de 8 a 14 µm). Funcionan a temperatura ambiente, sin refrigeración, con costes contenidos. La sensibilidad típica (NETD, Noise Equivalent Temperature Difference) es de 30 a 50 mK en los modelos de gama alta y de 100 a 200 mK en los modelos industriales estándar. Los sensores refrigerados (Stirling cooler a 77 K) alcanzan un NETD <10 mK, pero con costes muy superiores, y se reservan a la investigación, al ámbito militar y a las aplicaciones de alta sensibilidad.

Características de las cámaras termográficas

Las características principales son: la resolución del sensor (píxeles), que determina el detalle de la imagen térmica; el rango de temperatura (-20 °C a +500 °C en estándar, hasta 2000 °C en modelos industriales); la frecuencia de imagen (9 Hz / 30 Hz / 60 Hz, importante para aplicaciones dinámicas y para la exportabilidad sin licencias especiales); ópticas intercambiables para aplicaciones especiales (gran angular para panorámicas, teleobjetivo para detalle a distancia); visualizador táctil integrado; funciones de análisis (puntos calientes, spot meter, isotermas, alarmas); fusión de la imagen visible y térmica (MSX, picture-in-picture) para facilitar la identificación de los puntos de interés.

Mantenimiento eléctrico y mecánico

La aplicación principal es el mantenimiento predictivo: identificación de puntos calientes en cuadros eléctricos de media y baja tensión (conexiones flojas, sobrecargas, desequilibrios de fase), en transformadores, en motores eléctricos y en centros de transformación de MT/BT. Para los cuadros eléctricos en tensión se requiere personal cualificado por seguridad. En el mantenimiento mecánico, las cámaras termográficas detectan rodamientos sobrecalentados, frenos mal equilibrados, motores con anomalías de funcionamiento, intercambiadores de calor con incrustaciones (fouling), purgadores de vapor, vapor a alta presión y fugas de gas.

Inspección de edificación

En la inspección de edificación, las cámaras termográficas identifican: puentes térmicos (zonas de pérdida térmica en paredes, techos y carpinterías); humedad en los materiales (la humedad baja la temperatura local por evaporación); infiltraciones de agua de lluvia (mapa de humedad en techos y paredes tras las lluvias); defectos de aislamiento (zonas con aislante ausente o dañado); suelo radiante (verificación de la uniformidad y de la correcta colocación); humedad por capilaridad. La norma UNI EN 13187 regula la termografía para la evaluación de las prestaciones térmicas de las envolventes de edificios.

Normas y formación

Las normas principales son: UNI EN 13187 (termografía de edificación); UNI 11537 (inspecciones termográficas industriales); IEC 60068-2 (ensayos ambientales); y, para las inspecciones eléctricas, NETA ATS (Acceptance Testing Standard) junto con los procedimientos internos de la empresa. Para las aplicaciones fotovoltaicas, IEC TS 62446-3. La certificación del personal (nivel 1, 2, 3 según UNI EN 473 / ISO 9712) se recomienda para inspecciones formales y para el análisis cuantitativo. La calibración se realiza con cuerpos negros certificados ISO 17025.

Criterios de elección

La elección de la cámara termográfica depende de: la resolución de sensor requerida (al menos 320×240 para inspecciones de calidad, 640×480 para aplicaciones exigentes); la sensibilidad NETD; el rango de temperatura; las ópticas disponibles (conviene preferir modelos con objetivos intercambiables por su versatilidad); las funciones de software de análisis y de informes; la portabilidad (peso, autonomía, robustez); la presencia de una cámara digital visible integrada para la fusión de imágenes; la compatibilidad con tabletas y smartphones para la documentación en vídeo.