Camera termografica

Consigli per l'acquisto di una camera termografica

La scelta di una camera termografica adeguata dipende dalla sua applicazione. Per misure precise della temperatura, si utilizza generalmente una camera termografica con elevata risoluzione. Se la misurazione della temperatura non è così rilevante, ma si privilegia la visualizzazione di un'immagine termica, in tal caso si può utilizzare una camera termografica con risoluzione più bassa.

Risoluzione della camera termografica secondo il campo di applicazione

Una camera termografica con risoluzione più bassa è sufficiente per una veloce ispezione dei componenti elettronici degli armadi di distribuzione. Per tali applicazioni è possibile utilizzare ad esempio la camera termografica PCE-TC 28. Con una risoluzione di 38 x 38 pixel, si ottengono immagini sufficientemente buone. Le immagini possono essere memorizzate nella scheda di memoria SD inclusa nella fornitura e utilizzarle per una successiva elaborazione e documentazione. Con questa camera termografica è possibile visualizzare, inoltre, le parti in movimento, come alberi e cuscinetti.

La diagnostica degli edifici richiede che la camera termografica abbia una risoluzione maggiore. Per rilevare in modo affidabile possibili ponti termici o mancanza di isolamento, la risoluzione della telecamera deve essere di almeno 160 x 120 pixel. Inoltre, consigliamo una custodia robusta, poiché le condizioni ambientali possono essere piuttosto dure. Con la risoluzione a cui abbiamo accennato, le temperature dei componenti elettronici sui circuiti stampati possono essere misurate in modo affidabile.

Per applicazioni scientifiche, nel settore della marina e della difesa, o nei processi in cui è richiesta una elevata precisione, è consigliabile l'utilizzo di una camera termografica ad elevata risoluzione. A cominciare da 640 x 480 pixel. In questo tipo di termocamere vengono di solito installati processori più potenti, che garantiscono velocità più alte e consentono di documentaresul campo i dati della misurazione, ad esempio mediante commenti vocali o di testo.

Termocamere con immagine reale

Molte termocamere hanno una fotocamera digitale incorporata che consente di memorizzare non solo l'immagine termica, ma anche l'immagine reale dell'oggetto da misurare. Queste due immagini possono anche essere sovrapposte. Poiché in determinate condizioni è difficile identificare chiaramente un oggetto in base alla sola immagine termica, questo problema può essere risolto scattando anche un'immagine reale. Inoltre, integrando l'immagine reale integrata nella documentazione aiuterà a chiarire eventuali problemi.

Camera termografica portatile o fissa?

Come accennato sopra, una camera termografica portatile è adatta per l'ispezione di armadi di distribuzione, macchinari, cuscinetti, alberi, edifici e molto altro ancora. L'operatore ha la possibilità di misurare vari oggetti senza molto sforzo grazie all'uso di una camera termografica portatile.

Automaticamente temperature diverse, come ad esempio nell'industria metallurgica. Una camera termografica da installazione fissa dotata di un'interfaccia Fast Ethernet, come la serie PCE-PI, può essere facilmente integrata in un sistema di controllo esistente e fornire immagini termiche in tempo reale.

Il nostro personale dell'ufficio tecnico è disponibile per una consulenza sulla scelta della camera termografica adeguata, rispondendo alle domande specifiche sulla camera termografica e sulle funzioni integrate.

Ulteriori informazioni sulla camera termografica

La camera termografica ha avuto un lungo sviluppo. Questi dispositivi una volta erano molto grandi e ingombranti. Erano destinati principalmente all'uso militare per rendere visibile il nemico nelle operazioni notturne. Adesso questi dispositivi sono più piccoli e più pratici. Oggi è molto difficile immaginare l'industria, le aree mediche o gli istituti senza una camera termografica.In molti settori industriali svolgono un lavoro fondamentale per garantire la sicurezza delle strutture e delle persone. La camera termografica è un dispositivo adatto non solo per l'ispezione degli edifici ma soprattutto per la manutenzione preventiva e l'ispezione di macchine e impianti. Tutti sanno che le nostre riserve energetiche sono limitate e quindi molto preziose. Una camera termografica aiuta a rendere chiaramente visibili i problemi di isolamento e altre anomalie degli edifici. Una camera termografica è particolarmente utile per il professionista che lavora sul campo e può utilizzarla per ispezioni di macchine e impianti, nonché per lavori di sicurezza. Poiché la termografia come disciplina è in continua evoluzione, la camera termografica si adatta a questo sviluppo. Le termocamere diventano più piccole, più facili da maneggiare e, naturalmente, molto più economiche. Grazie al loro piccolo design, garantiscono una mobilità assoluta. Una caratteristica di queste termocamere è la loro maneggevolezza, che consente anche ai non esperti di lavorarci. La nostra gamma di prodotti è in continua espansione con nuove termocamere.

Con una camera termografica è possibile risparmiare molta energia. Consente di pianificare in modo ottimale la manutenzione preventiva. Le immagini ricavate dalla camera termografica consentono di stimare il tempo di funzionamento, di utilizzo dei componenti e la vita utile dei macchinari, riducendo il costo dei pezzi di ricambio.

In inverno, aumenta la trasmissione delle malattie come l'influenza nei luoghi affollati come aeroporti, stazioni, supermercati, ecc. Uno dei sintomi più comuni dell'influenza è la febbre alta. Negli aeroporti degli Stati Uniti, le termocamere sono utilizzate per il controllo della temperatura dei passeggeri, nel caso evidenzino alcuni sintomi del virus H1N1 e di altre malattie. La camera termografica può rilevare la febbre senza contatto.

La camera termografica è simile a una telecamera comune, ma può registrare la luce riflessa di un oggetto. La camera termografica è un dispositivo sensibile che visualizza l'immagine in base alla temperatura, ed è quindi particolarmente utile in ambienti oscuri. Ad esempio, gli oggetti più caldi vengono visualizzati con colori più chiari. Tali dispositivi utilizzano un sistema molto sensibile e possono misurare temperature fino a una frazione di grado. Le termocamere furono usate per la prima volta durante la pandemia della SARS (Sindrome Respiratoria Acuta Grave) nel 2002 e 2003, negli aeroporti di Singapore e Cina. Da allora, sono state impiegate regolarmente. Anche se le termocamere possono rilevare alte temperature corporee, non sono in grado di rilevare se una persona è stata infettata dall'influenza suina. Qualsiasi persona sottoposta a uno sforzo (come correre, portare un peso eccessivo, bere bevande alcoliche, calore eccessivo) può presentare un aumento della temperatura corporea.

La camera termografica della serie PCE-TC dispone di un software che consente di rilevare qualsiasi fonte di calore. Mediante un calibratore di temperatura programmato a 38 °C è possibile verificare se la camera termografica rileva la temperatura con precisione. Il software della camera termografica invia un allarme al PC quando rileva una temperatura più alta. Ciò garantisce una elevata precisione. Questi dispositivi combinano immagini reali e infrarossi per creare una specie di immagine termica della persona. Tale immagine può essere visualizzata sullo schermo posizionato nella parte posteriore del dispositivo. Un cursore punta automaticamente sulla zona più calda dell'immagine, normalmente il volto della persona. È meglio controllare la temperatura corporea di ogni persona a parte.

All'inizio la camera termografica è stata usata nel settore militare. Con il progresso tecnologico, sono aumentati gli ambiti di utilizzo della camera termografica: uso militare, manutenzione preventiva/predittiva, controllo dei processi, rilevazione e analisi degli incendi, ispezione dei pavimenti, isolamento, pareti, ecc., compreso il campo della medicina. La maggior parte dei danni nel settore industriale, sia elettrici che meccanici, possono essere rilevati preventivamente con una camera termografica grazie alle variazioni di temperatura. Per questo è possibile utilizzare una telecamera da installazione fissa per il monitoraggio continuo o una telecamera portatile per il monitoraggio sul campo. L'uso di una camera termografica nella manutenzione di strutture, macchine, ecc consente di rilevare i danni che possono verificarsi e quindi, di evitarne le conseguenze. Al momento dell'acquisto di una camera termografica, l'utente deve tenere conto del numero di pixel, della sensibilità spettrale, della durata del sensore, del campo visivo, della gamma dinamica, della potenza di ingresso, della massa e del volume dell'oggetto da misurare.

Rilevamento della formazione di muffa con la camera termografica

La camera termografica può essere utilizzata anche per localizzare zone con presenza di muffa o con pericolo di formazione della muffa. La muffa è un fungo molto esteso che produce spore e si propaga nell'aria. Per germinare e crescere, le spore hanno bisogno di umidità sufficiente, una temperatura adeguata, nutrienti e tempo. A partire da queste condizioni di base per lo sviluppo della muffa, l'umidità è la condizione più facile per il propagarsi della muffa in un edificio. Possiamo provare a spiegare questo effetto utilizzando i fondi del caffè, se dopo aver fatto il caffè si lasciano i fondi nel filtro per alcuni giorni, si formerà della muffa in condizioni ambientali normali. Per evitare questa formazione senza dover variare la temperatura ambientale o creare condizioni idonee, è necessario essiccare i fondi del caffè poco dopo che si sono inumiditi completamente. Se ci sono altri componenti umidi, devono essere asciugati il prima possibile.

Naturalmente, è meglio evitare che l'umidità penetri nella struttura dell'edificio. La penetrazione dell'umidità nei materiali da costruzione può avere diverse cause. L'acqua può entrare dall'esterno a causa di scarichi danneggiati, ostruiti o da condutture difettose, ad esempio su balconi o tetti. L'umidità interna può derivare da schizzi su pareti e soffitti, tubi dell'acqua o del riscaldamento difettosi o dalla condensa. La condensa si verifica quando l'aria calda si raffredda su superfici fredde e quindi può trasformare il vapore acqueo in acqua allo stato liquido. Una camera termografica può rendere visibili le aree con maggiore umidità, così come le aree con una temperatura inferiore e che quindi sono a rischio di condensa. In linea di principio, la camera termografica cattura le superfici con una maggiore radiazione di calore in modo rapido e non distruttivo. I materiali bagnati dissipano il calore meglio di quelli asciutti. Pertanto, l'immagine termica scattata con una camera termografica con una risoluzione sufficiente mostrerà, oltre ai ponti termici geometrici, anche le aree umide nelle strutture murarie omogenee. Se si rilevano aree nell'immagine termica che sono chiaramente distinguibili dall'ambiente circostante in termini di colore, sarà necessario indagare se altri componenti o materiali sono stati installati in quelle aree nella sezione trasversale del muro. Spesso è possibile capire dalla forma e dalla posizione se sono stati posate delle griglie, o se sono presenti tubature dell'acqua, del riscaldamento o canalette dell'elettricità, oppure se un'apertura precedente è stata chiusa con altro materiale. In caso contrario, si può esaminare ulteriormente se la struttura della parete o del soffitto è già umida in quel punto o se esiste il rischio di condensa perché ha un valore di isolamento termico inferiore.

Una camera termografica con sensore di temperatura e umidità aggiuntivo è particolarmente indicata per valutare il rischio di muffa sui componenti. Una camera termografica con queste caratteristiche può determinare il punto di rugiada dall'umidità dell'aria e dalla temperatura ambiente. Il punto di rugiada è la temperatura al di sopra della quale si forma la condensa sulla superficie del componente quando l'aria dell'ambiente si raffredda. Ad esempio, il modello PCE-TC 25 è una camera termografica che integra un termoigrometro. Questo dispositivo visualizza non solo l'immagine termica, ma anche l'umidità dell'aria (U.R.), la temperatura ambiente (AT), il punto di rugiada (DEW) e la temperatura del bulbo umido (WBT). Questi valori forniti dalla camera termografica, che normalmente vengono misurati da un termoigrometro a parte, consentono di trarre conclusioni sul fatto che l'aumento della temperatura o la diminuzione dell'umidità possa prevenire la condensa e quindi il rischio di formazione di muffe. Il punto di rugiada calcolato può essere immediatamente confrontato con il valore di temperatura più basso dall'immagine termica. Quando si interpreta l'immagine termica e si confrontano le temperature, è necessario notare che la temperatura indicata nell'immagine termica può differire dalla temperatura reale per diversi motivi. La sovrapposizione dell'immagine a infrarossi e dell'immagine visiva aiuta a interpretare la rappresentazione della temperatura

Uso della camera termografica per l'analisi dei difetti di costruzione e delle perdite di energia negli edifici

Una camera termografica con risoluzione e sensibilità termica sufficienti può essere utilizzata anche per rilevare difetti occulti nelle strutture e nelle installazioni degli edifici. Se il gradiente di temperatura è sufficiente, in genere non richiede di alcuna preparazione per l'ispezione. Per misure particolari, può essere necessario riscaldare o raffreddare le aree che si vogliono ispezionare. L'Associazione federale di termografia applicata (VATH) fornisce direttive nel suo sito web con download gratuito. Nel sito si trovano direttive in tedesco per l'applicazione della camera termografica nel settore edile, nel campo dell'elettricità alta e bassa e negli impianti fotovoltaici. In inglese sono disponibili le direttive per la bassa e alta tensione (VATH-Guideline: Electrical Infrared Inspections – Low Voltage and VATH-Guideline: Electrical Infrared Inspections – High Voltage).

Le immagini termiche mostrano i difetti nella struttura dell'edificio ancora prima che tali danni siano visibili. La camera termografica può essere utilizzata non solo per cercare difetti nascosti, ma anche per ispezionare edifici, per individuare tubature di riscaldamento, di acqua o per controllare i cantieri. La camera termografica può essere utilizzata, ad esempio, per determinare se la distanza specificata tra i binari di montaggio è stata mantenuta nel caso di controsoffitti o pareti divisorie e se l'isolamento del soffitto è completamente collegato alle superfici limite. I ponti termici e la penetrazione di umidità in aree parziali di una parete o di un soffitto possono essere facilmente rilevati utilizzando una camera termografica con elevata sensibilità termica anche in estate se ci sono le condizioni operative adeguate. La camera termografica può rendere visibile, non solo l'emissione di calore indesiderato, ma anche il riscaldamento estivo dei componenti dell'edificio.

Con la camera termografica è possibile rilevare facilmente i punti deboli occulti nella struttura dell'edificio e i danni nelle tubazioni dell'acqua calda o fredda. Le zone con alta emissione di calore o di freddo sono chiaramente visibili nell'immagine a infrarossi della camera termografica, in modo tale da restringere a quella zona il campo di azione. Anche piccole perdite nelle reti di riscaldamento urbano possono essere rilevate con la camera termografica adatta. Pertanto, alcuni servizi municipali controllano regolarmente le loro reti di riscaldamento urbano con la camera termografica per poter intervenire prima che si verifichino danni maggiori. Una volta che l'area critica è stata limitata con la camera termografica, è possibile trovare soluzioni pratiche per risolvere il problema.

Calibrazione e certificazione di una camera termografica

Quando la visualizzazione a colori delle differenze di temperatura nell'immagine termica è sufficiente per individuare i punti deboli, non è necessario controllare e documentare regolarmente la precisione della misurazione della temperatura. Tuttavia, si consiglia una calibrazione regolare per applicazioni in cui la camera termografica viene utilizzata per rilevare temperature critiche o per monitorare la conformità a determinate temperature. Ciò garantisce che la precisione dei valori di temperatura soddisfi i requisiti stabiliti. Se l'errore di misura esistente della camera termografica è conosciuto, questo può essere preso in considerazione durante l'analisi dei valori misurati. Se la deviazione è al di fuori della tolleranza consentita, che è possibile con molte termocamere, il dispositivo dovrà essere riadattato, cioè regolato al valore corretto. Se la camera termografica viene utilizzata per applicazioni in cui viene prodotta solo una frazione delle temperature che il dispositivo può rilevare, deve essere calibrata a tale intervallo di temperatura. Prima di chiedere a un laboratorio di metrologia di certificare la camera termografica, si consiglia di chiarire in anticipo se il laboratorio può certificare la temperatura nei punti desiderati.

Durante la certificazione si eseguono misurazioni per controllare se la camera termografica funziona in base alle specifiche indicate dal produttore. Si comparano i valori di misura della camera termografica con i valori di un modello più preciso della camera termografica secondo una procedura documentata. I risultati della misurazione e le deviazioni si registrano nel documento di certificazione. Se durante l'uso insorge qualche dubbio sul funzionamento corretto della camera termografica, la prima cosa da fare è comparare i valori di temperatura misurati con i valori che dà un termometro a contatto. È importante assicurarsi di aver impostato il valore di emissività corretto per il materiale relativo o utilizzare una etichetta o punto di misurazione.

I laboratori di certificazione utilizzano calibratori speciali per termometri a infrarossi, inclusa la camera termografica. I corpi neri, che hanno un fattore di emissività compreso tra 0,95 e 0,98, si riscaldano a una certa temperatura. Questo valore di temperatura viene poi confrontato con il valore misurato dalla camera termografica. Nella direttiva VDI / VDE 3511 Parte 4.6 "Misurazione tecnica della temperatura - Termometria a radiazione - Progettazione e uso di calibratori di radiazione" si confrontano le caratteristiche di diversi calibratori a infrarossi. I principi fisici di cui sopra rendono facile per l'utente scegliere calibratori di radiazione di superficie e di corpo nero con una temperatura di radiazione fissa o variabile.

L'impostazione della camera termografica non è sempre la causa di deviazione dei valori di misura. Per escludere errori derivanti da un uso improprio, è necessario prima familiarizzare con le basi della misurazione della temperatura a infrarossi. La linea guida VDI / VDE 3511 Foglio 4 "Misurazione tecnica della temperatura - Termometria a radiazione" spiega le possibili fonti di errore, in particolare l'influenza che esercitano l'emissività e la temperatura ambiente

Analisi dei componenti su circuiti stampati utilizzando una camera termografica

I componenti elettronici sono sensibili alla temperatura. Se la temperatura non è adatta, la funzione è limitata e i componenti possono subire anche danni irreversibili se si surriscaldano. Pertanto, durante la progettazione di componenti e circuiti stampati, si presta attenzione allo sviluppo della temperatura e a una sufficiente dissipazione del calore. Nei prototipi, l'andamento della temperatura sotto tensione può essere reso visibile con la camera termografica. Se vengono rilevati punti critici, il progetto viene modificato. Ad esempio, viene modificata la disposizione dei componenti o vengono disposti elementi aggiuntivi di dissipazione del calore. La camera termografica fornisce immagini a infrarossi bidimensionali della distribuzione della temperatura in tempo reale e consente l'archiviazione di foto o video. In questo modo è possibile documentare in quale punto e sotto quale tensione del circuito stampato vengono superate le temperature nominali. Una volta adattato il progetto, è possibile vedere immediatamente gli effetti delle modifiche mentre si esegue un nuovo test. Molte termocamere integrano una vera fotocamera che sovrappone l'immagine termica con l'immagine reale. Ciò consente di identificare senza problemi il componente o la parte che causa la differenza di temperatura. L'analisi delle immagini a infrarossi è facilitata da un software speciale. Le immagini memorizzate possono essere visualizzate in diverse finestre e confrontate direttamente tra loro. Inoltre, le informazioni sulla temperatura in tempo reale possono essere presentate separatamente in forma digitale e grafica, ad esempio come diagramma di temperatura e tempo. È possibile impostare soglie di allarme dei valori di temperatura per il controllo automatico del processo e il controllo di qualità nella produzione di PCB. Quando queste soglie vengono raggiunte, vengono attivati allarmi ottici o acustici o altri dispositivi tramite l'interfaccia aggiuntiva della camera termografica.

L'utilizzo della camera termografica consente di localizzare velocemente i punti critici e i difetti dei circuiti stampati: zone con maggiore generazione di calore, punti caldi, dissipatori di calore mal collegati, maggiore resistenza di contatto, cortocircuiti, giunti di saldatura a freddo, crepe nascoste e altri difetti del materiale. Quando non si usa ulteriore calore per la termografia, ma solo il calore generato dall'uso abituale dei componenti, si parla di termografia passiva. Se si desidera rilevare o escludere difetti che non possono essere resi visibili con questo metodo, si applica ulteriore calore dall'esterno con riscaldatori radianti o laser. In questo caso il metodo si chiama termografia attiva. Nello sviluppo e nella produzione in serie di circuiti stampati, viene spesso utilizzata una camera termografica da installazione fissa. Tuttavia, esistono dispositivi compatti molto potenti che possono essere utilizzati con o senza treppiede. Una camera termografica portatile consente non solo di cambiare rapidamente la disposizione del dispositivo, ma anche di risolvere i problemi degli elementi incorporati e visivamente accessibili.

Video esplicativi della camera termografica

Camera termografica PCE-TC 28 per la manutenzione

Manutenzione preventiva con la camera termografica PCE-TC 30

Julian Gebhardt presenta la camera termografica PCE-TC 32