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Câmeras de Imagem Térmica

Introdução às Câmeras de Imagem Térmica

Uma câmera de imagem térmica é um dispositivo utilizado para medição de temperatura sem que exista contato com o material. As câmeras de imagem térmica detectam a energia infravermelha emitida, transmitida ou refletida por todos os materiais – a temperaturas acima de zero absoluto, (0° Kelvin) – e convertem o fator de energia em uma leitura de temperatura ou termograma. Um termograma é a imagem térmica exibida pela câmera do objeto que está emitindo, transmitindo ou refletindo a energia infravermelha.

what a thermal imaging camera sees

Porque Imagem Térmica?

Enquanto termômetros infravermelhos apresentam apenas uma única temperatura em um único ponto, essas câmeras de imagem térmica proporcionam toda a imagem, algumas até 19.600 pontos! A imagem térmica é o método mais eficaz para encontrar problemas ou potenciais problemas em uma variedade de aplicações em muitos campos.

Por que utilizar uma câmera de imagem térmica para medir a temperatura de uma aplicação?

As câmeras de imagem térmica são capazes de medir a temperatura em aplicações nas quais os sensores convencionais não podem ser utilizados. Principalmente em casos em que os objetos se encontram em movimento (rolos, máquinas móveis ou correias transportadoras) ou quando medições sem contato são necessárias em função de contaminação ou condições perigosas (por exemplo, alta tensão), além de casos em que as distâncias sejam grandes, ou ainda, em situações nas quais a temperatura a ser medida seja elevada para termopares ou outros sensores de contato. As câmeras de imagem térmica fornecem uma imagem que exibe a diferença de temperatura do objeto avaliado. Pontos quentes são vistos imediatamente, ao contrário dos dispositivos infravermelhos tradicionais, que calculam a área que está sendo medida.

Por que a resolução é importante?

Uma câmera de alta resolução possibilita a detecção de pequenos problemas a distâncias maiores. Problemas significativos detectados por câmeras de alta resolução poderiam ser ignorados por uma câmera de menor resolução. Por exemplo, uma placa de circuito impresso pode ter um componente que esteja sofrendo de superaquecimento. A câmera de imagem térmica é capaz de detectar o ponto quente instantaneamente.

O que considerar ao selecionar uma câmera de imagem térmica?

As considerações relativas a qualquer câmera de imagem térmica incluem o campo de vista (tamanho e distância do alvo), tipo de superfície a ser medida (emissividade), resposta espectral (para efeitos atmosféricos ou transmissão por superfícies), intervalo de temperatura e montagem (portátil ou montagem fixa). Outras considerações incluem: tempo de resposta, ambiente, limitações de montagem, porta de visualização ou aplicações de janela e o processamento do sinal desejado.

O que significa campo de vista e qual é a sua relevância?

O campo de vista é o ângulo de vista no qual o instrumento opera, sendo determinado pela óptica da unidade. Para obter uma leitura exata de temperatura, o alvo a ser medido deve preencher o campo de vista do instrumento por completo.

O que é emissividade e como se relaciona com a medições infravermelhas de temperatura?

A emissividade é definida como a razão existente entre a energia irradiada por um objeto a uma certa temperatura e a energia emitida por um radiador perfeito (ou corpo negro) à mesma temperatura. Um corpo negro possui fator de emissividade 1,0. Todos os valores de emissividade encontram-se entre 0,0 e 1,0. A maioria dos termômetros infravermelhos tem a capacidade de compensar valores de emissividade distintos para materiais diferentes. Em geral, quanto maior a emissividade de um objeto, mais simples será a medição exata de temperatura pelo método infravermelho. Objetos com emissividades muito baixas (inferiores a 0,2) podem indicar aplicações complexas. Algumas superfícies metálicas polidas e brilhantes, como é o caso do alumínio, são tão reflexivas ao infravermelho que medições precisas de temperatura nem sempre são possíveis.

Cinco formas para determinar a emissividade

Existem cinco formas para determinar a emissividade de um material e garantir medições precisas de temperatura:
  1. Aqueça uma amostra do material a uma temperatura específica, utilizando um sensor preciso. Meça a temperatura com o instrumento infravermelho. Em seguida, ajuste o valor da emissividade para que o display exiba a temperatura correta.
  2. Para temperaturas relativamente baixas (até 500°F), um pedaço de fita crepe com uma emissividade de 0,95 pode ser medido. Em seguida, ajuste o valor da emissividade para que o display mostre a temperatura correta do material.
  3. Para medições de alta temperatura, um orifício (com profundidade mínima de 6 vezes o diâmetro) pode ser perfurado no objeto. Esse orifício atua como um corpo negro com emissividade de 1,0. Meça a temperatura no orifício e ajuste a emissividade para que o display mostre a temperatura correta do material.
  4. Caso o material ou parte dele seja revestido, uma tinta preta fosca terá emissividade de aproximadamente 1,0. Meça a temperatura da pintura e ajuste a emissividade para que o display mostre a temperatura correta do material.
  5. Valores de emissividade padronizados para a maioria dos materiais estão disponíveis. Esses valores são inseridos no instrumento para que se estime a emissividade do material.


Qual é a câmera de imagem térmica mais apropriada para meu uso?

Adquira uma câmera infravermelha com a maior resolução e qualidade de detecção de imagem que seu orçamento permitir.
A maioria das câmeras infravermelhas possui um quantidade inferior de pixels que as câmeras de luz visível. Portanto, deve-se prestar muita atenção quanto à resolução do detector. As câmeras infravermelhas de alta resolução medem alvos menores situados a longa distância e criam imagens térmicas mais nítidas, o que resulta em medidas mais precisas e confiáveis.

Deve-se compreender a diferença entre resolução do detector e resolução do display. Alguns fabricantes promovem os LCDs de alta resolução e ocultam o detector de baixa resolução, que deve ser considerado como o componente mais importante.

Há necessidade de apresentar resultados publicamente? Encontre um sistema que ofereça uma câmera de luz visível embutida equipada com lâmpada iluminadora e ponteiro a laser.

As fotos digitais que corresponderam às imagens infravermelhas auxiliarão na documentação de ocorrências e na comunicação do local exato aos responsáveis pelas decisões. Marcadores a laser revelam-se claramente em imagens de luz visível.

Escolha uma câmera que ofereça resultados precisos e constantes.

Câmeras infravermelhas não exibem apenas as diferenças relativas a calor, mas também permitem que tais diferenças sejam medidas. Para obter melhores resultados, adquira uma câmera que atenda ou exceda uma exatidão de ±2% (ou 3,6°F). A câmera de imagem térmica deve incluir ferramentas que aceitem a entrada de valores referentes à "emissividade" e à "temperatura refletida". Uma câmera infravermelha que disponha de entrada de dados simplificada, ajuste dos parâmetros de emissividade e temperatura refletida produzirá medições de temperatura mais precisas em campo e será a melhor escolha.

Procure uma câmera infravermelha que armazene e aceite saídas de formatos de arquivo padrão.

Muitas câmeras infravermelhas armazenam imagens em formato proprietário que só são lidas e analisadas por software especializado. Arquivos tipo JPEG, acompanhados da análise completa da temperatura, permitem que essas imagens infravermelhas sejam enviadas por e-mail para clientes e associados, sem que informações relevantes sejam perdidas. Além disso, atente para câmeras infravermelhas que aceitam a transmissão de vídeo em formato MPEG 4 via USB para computadores e monitores.

Considere a utilização de bluetooth e wi-fi

Novas ferramentas de teste e medição são capazes de transmitir remotamente e diretamente os dados de diagnósticos como umidade, corrente, tensão e resistência para a câmera. Os dados são automaticamente anotados à imagem térmica e incorporados ao JPEG radiométrico para confirmar os resultados infravermelhos. A utilização de wi-fi e de aplicativos para telefones celulares, a amplitude da troca de correspondência eletrônica, exibindo imagens térmicas infravermelhas e relatórios de inspeção entre localidades, especialmente quando tempo é fundamental, são exemplos de práticas cada vez mais relevantes.

Características ergonômicas

Uma câmera térmica mais leve diminuirá a tensão sobre ombros e costas durante inspeções prolongadas. Alguns modelos possuem sistemas de lentes que se inclinarão ao longo de um eixo de 120 graus, permitindo que o usuário mantenha a tela de visualização posicionada à sua frente. Um ou dois botões extras permitem melhor utilização, do que um botão único, para navegar para explorar as opções do menu. Os botões devem ser posicionados de forma intuitiva e oferecer utilização confortável. Algumas câmeras oferecem telas integradas e sensíveis ao toque.

Imagem sobre imagem (PIP) ou fusão de imagens

Permite a combinação de imagens térmicas e de luz visível, destinadas à geração de relatórios mais abrangentes.

Software de relatórios

Você deseja criar relatórios diretamente da câmera ou para o telefone celular com a câmera habilitada para wi-fi? Ela executa uma variedade de tarefas, desde medições de ponto simples a calibrações radiométricas personalizadas, ou ainda, a criação da análise dos dados especializados utilizando softwares como MatLab ou Excel.

Intervalo de temperatura

O intervalo de temperatura da câmara e a sensibilidade são considerações importantes. O intervalo informa que temperatura mínima e máxima a câmera pode medir (-4°F a 2.192°F é um exemplo típico).

Proteja seu investimento

Opte por uma câmera que ofereça um programa de garantia a longo prazo para que seu investimento esteja assegurado.

Suporte técnico e treinamento

A qualidade do atendimento ao cliente e do suporte técnico devem ser fatores decisivos ao adquirir uma câmera infravermelha.

Consulte "12 fatores considerados antes de adquirir sua câmera infravermelha, um guia para investir em infravermelho", publicado pela FLIR, para saber mais sobre o assunto.







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