Termocamere e termografia a infrarossi

Termocamera

Le termocamere sono diventate uno strumento diagnostico essenziale e spesso anche remunerativo per la ricerca guasti e la manutenzione preventiva da parte di elettricisti e tecnici in applicazioni industriali, di processo e commerciali. Sono, inoltre, un conveniente strumento chiave di misura per le società che forniscono servizi in quanto preziosi strumenti di diagnostica in edilizia per l'isolamento termico degli edifici e per le industrie specializzate nelle ispezioni degli impianti elettrici.

TERMOGRAFIA

La termografia è la scienza dell'utilizzo di dispositivi ottici elettronici capaci di rilevare e misurare la radiazione e metterla in relazione con la temperatura superficiale.

La radiazione è lo spostamento di calore che si verifica quando l'energia radiante (onde elettromagnetiche) si sposta senza un mezzo di trasferimento diretto.

La moderna termografia a infrarossi viene eseguita mediante dispositivi ottici elettronici che rilevano e misurano la radiazione mettendola in relazione con la temperatura superficiale della struttura o dell'apparecchiatura ispezionata.

L'uomo è sempre stato in grado di rilevare la radiazione infrarossa. Le terminazioni nervose della cute umana sono in grado di reagire a differenze di temperatura minime pari a ±0,005°C (0,009°F).

Sebbene estremamente sensibili, le terminazioni nervose nell'uomo non sono particolarmente adatte ad una valutazione termica non distruttiva.

Poiché l'uomo ha delle limitazione fisiche nel rilevamento del calore, sono stati sviluppati dei dispositivi meccanici ed elettronici ipersensibili al calore. Tali dispositivi sono comunemente usati per le ispezioni termiche di numerose applicazioni.

TECNOLOGIA A INFRAROSSI

Il termine “INFRAROSSO” significa “oltre il rosso”, in riferimento alla posizione occupata da questa lunghezza d'onda nello spettro della radiazione elettromagnetica. Il termine “termografia” deriva da due parole con il significato di “immagine della temperatura.”

Le origini della termografia possono essere attribuite all'astronomo tedesco. Sir William Herschel che, nel 1800, eseguì degli esperimenti con la luce solare.

Herschel scoprì la radiazione infrarossa facendo passare la luce solare attraverso un prisma e posizionando un sensibile termometro al mercurio nei vari colori che misurava la temperatura di ciascun colore.

Herschel si accorse che la temperatura aumentava quando si spostava oltre la luce rossa in un'area che poi chiamò "calore oscuro". Il "calore oscuro" era la regione dello spettro elettromagnetico attualmente nota come calore infrarosso e riconosciuta come radiazione elettromagnetica.

Una termocamera è un dispositivo che rileva le mappe termiche nello spettro della lunghezza d'onda a infrarossi senza stabilire un contatto diretto con l'apparecchiatura. Ma bisogna aspettare gli anni 60 per l'utilizzo della termografia nelle applicazioni non militari. Sebbene i primi sistemi termografici fossero ingombranti, lenti nell'acquisizione dei dati e con una risoluzione ridotta, essi venivano utilizzati per applicazioni industriali quali il controllo di grandi impianti di distribuzione e trasformazione elettrica.

Gli ulteriori sviluppi avvenuti nel corso degli anni 70 per le applicazioni militari produssero i primi sistemi portatili, da utilizzare per applicazioni quali la diagnostica degli edifici e i test non distruttivi sui materiali.

All'inizio degli anni 80, la termografia era largamente utilizzata per scopi medici, nell'industria tradizionale e per le ispezioni degli edifici. Un'immagine radiometrica è un'immagine termica contenente in ogni punto dell'immagine i calcoli della misura della temperatura.

Alla fine degli anni 80, un nuovo dispositivo chiamato matrice su piano focale FPA (Focal Plan Array) già disponibile sul mercato militare, fu lanciato anche sul mercato commerciale. Una matrice su piano focale (FPA) è un dispositivo sensibile alle immagini composto da una matrice (in genere rettangolare) di rilevatori sensibili all'infrarosso sul piano focale dell'obiettivo. In genere le matrici delle moderne termocamere dispongono di pixel che vanno da 16 × 16 a 640 × 480.

Un pixel, in questo senso, è il più piccolo elemento indipendente di un FPA in grado di rilevare energia infrarossa.

Per applicazioni speciali, le matrici sono disponibili con pixel aggiuntivi fino a 1000 × 1000.

Quasi tutti i moderni sistemi a infrarossi disponibili in commercio utilizzano software per facilitare l'analisi e la stesura di report.

È possibile creare rapidamente dei report e inviarli in formato elettronico su internet o conservarli in un formato comune, ad esempio in PDF, e registrarli su vari tipi di dispositivi di archiviazione digitale.

Bibliografia:  Documenti FLUKE

APPROFONDIMENTI  FLUKE

APPROFONDIMENTI  FLIR

4 Comments

  1. riccardo.r 20 aprile 2012
  2. Edi82 27 gennaio 2012
  3. martino666 2 febbraio 2012

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