Cámaras termográficas: ¿cómo funcionan?
Las cámaras termográficas permiten la detección de anomalías térmicas —líneas sobrecargadas, contactos y componentes de todo tipo en instalaciones eléctricas—. Estos son algunos ejemplos en distintos sistemas:
- Bajo voltaje: en gabinetes de control y componentes eléctricos.
- Medio voltaje: en generadores y transformadores eléctricos.
- Alto voltaje: en transformadores de potencia y aisladores.
Usar la termografía infrarroja para la inspección eléctrica es seguro y sencillo, ya que la medición no requiere contacto y no interrumpe las operaciones. Esto permite detectar irregularidades y puntos débiles antes de que un defecto o un accidente ocurran. La técnica juega un papel muy importante en las tareas de mantenimiento predictivo, pero ¿cómo funciona realmente una cámara termográfica para mantenimiento eléctrico?
Funcionamiento de una cámara termográfica
Todos los objetos con una temperatura por arriba del cero absoluto (-273.15 °C) emiten energía infrarroja —firma de calor—. Una cámara termográfica la detecta y la mide, para luego convertir los datos infrarrojos en una imagen electrónica que muestra la temperatura superficial aparente del objeto.
El dispositivo contiene un sistema óptico que enfoca la energía infrarroja en un chip detector especial, el cual contiene miles de píxeles detectores dispuestos en una cuadrícula.
Cada píxel en la matriz de sensores reacciona a la energía infrarroja enfocada en él y produce una señal electrónica. El procesador de la cámara toma la de cada píxel y realiza un cálculo matemático para crear un mapa de color de la temperatura aparente del objeto. A cada valor de temperatura se le asigna un color diferente. Así, la matriz resultante se envía a la memoria y al display como una imagen térmica del objeto.
Cabe destacar que los operadores pueden obtener imágenes detalladas independientemente de las condiciones de iluminación en el ambiente (incluso en total oscuridad).
Lee también: Las ventajas del ultrasonido para mantenimiento eléctrico preventivo
Principios de operación
Todos los objetos con una temperatura por arriba del cero absoluto emiten radiación infrarroja. Las cámaras termográficas utilizan detectores y lentes sensibles a esta, enfocando la luz invisible de manera muy similar a la lente de una cámara estándar. La diferencia es que las imágenes térmicas, generalmente, se representan en colores monocromáticos o RGB falsos según la temperatura de los píxeles individuales.
Típicamente, la cantidad de radiación emitida tiene una relación lineal con la temperatura, por lo que las áreas calientes aparecerán más brillantes, mientras que las frías estarán más oscuras. Por defecto, las cámaras termográficas muestran los puntos calientes como zonas de gran intensidad, mientras que las variaciones de color pueden usarse para mapear objetos y detectar proximidad. Los operadores también pueden invertir el display para que las áreas oscuras correspondan a los puntos calientes y viceversa.
Además de esta capacidad, estas cámaras cuentan con más características, como funciones automatizadas, notas de voz, grabación y reproducción de video resolución mejorada y elaboración de reportes y análisis.
Otras consideraciones
Las cámaras termográficas no pueden ver a través de los gabinetes eléctricos o las bandejas metálicas del bus. Cuando sea posible, para que puedan ver directamente los circuitos y los componentes eléctricos, es necesario abrir las carcasas. Si hay una temperatura anormal en la superficie de una de estas, la del interior será significativamente más alta.
Muchas cámaras vienen con una óptica ordinaria que captura imágenes digitales estándar. Al mezclar estas con las térmicas, resulta sencillo correlacionar áreas problemáticas con el equipo inspeccionado.
Al usar una cámara termográfica, es necesario estar alerta a dos patrones térmicos básicos asociados con una falla eléctrica:
- Una alta resistencia causada por contacto deficiente con la superficie.
- Un circuito sobrecargado o un problema de desequilibrio multifásico.
Al realizar una evaluación termográfica de componentes eléctricos, el factor más importante es la distribución de valor de los componentes individuales. Esto brinda información acerca de su funcionamiento, el nivel de capacidad alcanzado, su confiabilidad y el tiempo de vida esperado.
