Termografia Infravermelha

Explicando a Termografia: por que esta tecnologia é tão fascinante?

Explicando a Termografia Infravermelha: um breve resumo

À primeira vista parece algo saído de um filme de ficção científica. E dependendo do objeto observado e das condições encontradas no local, parece até mesmo um equipamento de Raio-X! Importante dizer que não, não é um equipamento de Raio-X. Mas também não é ficção científica. Em contraste a toda inovação tecnológica dentro destes aparelhos, os conceitos envolvidos começaram a ser definidos no século 18, com William Herschel. Outros nomes ilustres da ciência também contribuíram durante os anos seguintes, como Fourier, Stefan-Boltzmann, Kirchof e Planck entre outros. E os primeiros modelos foram fabricados entre as décadas de 50 e 60, inicialmente para fins médicos e militares. Mas, sem dúvidas, é a partir do Século XXI que estes equipamentos foram disponibilizados ao “público comum”, não necessariamente baratos, porém acessíveis a profissionais autônomos.

Termografia Infravermelha na inspeção predial: as diferentes composições e distribuição de material na construção causam diferentes comportamentos térmicos no lado externo; a parede simples irradia ‘temperaturas’ diferentes entre as áreas vazias e onde ela encontra com outros materiais (as escadas, por exemplo), daí o efeito Raio-X da imagem.

Explicando a Termografia Infravermelha – do conceito ao que temos na prática

A termografia é uma técnica que, ao detectar a radiação de calor emitida pela superfície de um objeto, usando um termovisor, converte essa radiação em temperatura. Logo após, apresenta uma imagem da distribuição e intensidade da temperatura em uma tela. Enfim, a termografia ajuda a identificar o comportamento térmico, possíveis falhas e desgaste, em componentes e estruturas.

Um termovisor, também conhecido como câmera termográfica, é um dispositivo que detecta a radiação infravermelha emitida por objetos e, por conseqüência, a converte em uma imagem térmica. Ou seja, o operador vê em tempo real, na tela da câmera, as temperaturas emitidas pelo objeto que está observando. Simplificando:

Uma parede:

Um animal:

Painel Fotovoltaico com defeito:

Como funciona a Termografia?

Explicando a Termografia – componentes

1. Radiação Infravermelha (IR): Todos os objetos com temperatura acima do zero absoluto emitem radiação IR.
2. Sensor de IR: O termovisor possui sensores de infravermelho que detectam a radiação emitida pelos objetos (cada pixel da imagem térmica exibida pelo termovisor é um sensor infravermelho independente).
3. Processamento de Sinal: O sensor converte a radiação IR em um sinal elétrico proporcional à temperatura.
4. Imagem Térmica: O sinal é processado e usado para criar uma imagem térmica, onde diferentes cores representam diferentes temperaturas. Por exemplo, áreas mais quentes podem aparecer em vermelho ou amarelo, enquanto áreas mais frias podem ser azuis ou roxas.
5. Funções acessórias: Cada modelo tem um conjunto de funções extras, mas basicamente os termovisores são capazes de apontar na tela os pontos com temperatura alta, baixa e média, seja em toda a cena ou apenas em parte definida pelo usuário.

Quais são as aplicações da Termografia?

1. Manutenção Preditiva: Termovisores são usados para inspecionar equipamentos elétricos, mecânicos e sistemas de controle de temperatura (HVAC, por exemplo), em busca de falhas térmicas.
2. Inspeção Não Invasiva: a termografia, antes de mais nada, permite inspeções sem necessidade de contato físico ou interrupção do funcionamento dos sistemas. Sendo assim, em ambientes industriais, essa técnica é particularmente útil, pois a segurança e a continuidade operacional são cruciais.
3. Monitoramento de Níveis: a termografia pode monitorar o nível de líquidos em tanques de armazenamento. A diferença de temperatura entre o líquido e o ar acima dele pode ser visualizada termicamente, permitindo, assim, uma estimativa precisa do nível do tanque.
4. Detecção de Vazamentos: a termografia pode identificar vazamentos de água ou gás em tubulações. Dessa forma, ela permite a detecção precoce de problemas, evitando danos maiores.
5. Inspeção de Construções: A termografia aqui é utilizada, igualmente, tanto para avaliar o isolamento térmico, como para identificar vazamentos e detectar defeitos estruturais ou de acabamento.
6. Segurança: Por fim, os termovisores são usados para encontrar pessoas ou animais em ambientes escuros. Assim, eles aumentam a eficiência de operações de resgate e vigilância.

Lembre-se de que os termovisores não “veem” a temperatura real, mas sim a radiação IR emitida pela superfície dos objetos. A partir daí, com o conhecimento adequado, o operador da câmera termográfica pode obter a leitura mais precisa da temperatura. Portanto este tipo de equipamento é uma ferramenta valiosa para diagnóstico e prevenção de problemas. 

O zero absoluto

O termo ‘zero absoluto’, inegavelmente importante para a Termografia Infravermelha, equivale a -273,15 °C (ou zero Kelvin, 0 K), sendo esta a menor temperatura teórica possível, não encontrada naturalmente em nenhum lugar do Universo, atualmente conhecido; neste ponto, portanto, toda a energia cinética das partículas seria nula, ou seja, todas as partículas estariam em repouso absoluto. Atualmente não é possível reproduzir esta temperatura nem mesmo em laboratório e, mesmo no espaço vazio, a temperatura é pouco acima desta marca, em torno de -270 °C. Importante lembrar que a radiação infravermelha é invisível ao olho humano, mas o termovisor pode capturá-la.

Aprendendo com a Termografia

Exemplos

Para verificar o isolamento térmico da sua casa usando um termovisor, siga estas etapas:

1. Janelas e Portas: Use o termovisor para identificar pontes térmicas em torno de janelas e portas externas. As áreas com cores mais quentes indicam perda de calor.
2. Paredes e Tetos: Escaneie as paredes e tetos para encontrar áreas com isolamento inadequado. O termovisor mostrará onde o calor está escapando.
3. Dutos e Tubulações: Verifique os dutos de ar condicionado e aquecimento. Vazamentos ou isolamento deficiente aparecerão como manchas quentes.
4. Telhado e Pisos: Avalie o telhado e o piso. O termovisor revelará áreas com isolamento comprometido.

Termovisores (câmeras termográficas)

Diferenças com base em custo

Os termovisores de baixo custo e os profissionais diferem em vários aspectos importantes:

1. Qualidade da Imagem:
   • Baixo Custo: Os modelos mais baratos, em princípio, têm resolução de imagem inferior, o que pode afetar a clareza e a precisão das medições.
   • Profissionais: Os termovisores profissionais, por vezes, oferecem imagens mais nítidas e detalhadas, permitindo uma análise mais precisa.
2. Precisão das Medidas:
   • Baixo Custo: A precisão das medições térmicas, por exemplo, pode ser menos confiável em modelos mais baratos.
   • Profissionais: O fabricante calibra o equipamento com maior rigor, nesse sentido fornecem leituras mais precisas.
3. Faixa de Temperatura:
   • Baixo Custo: Alguns modelos econômicos têm faixas de temperatura limitadas, o que pode restringir sua aplicação.
   • Profissionais: Os termovisores profissionais cobrem uma ampla faixa de temperaturas, adequada para diversas situações.
4. Recursos Avançados:
   • Baixo Custo: Modelos mais simples podem não oferecer recursos como foco automático, paletas de cores personalizáveis ou análise de imagem em tempo real.
   • Profissionais: Os termovisores profissionais incluem esses recursos avançados para facilitar a inspeção.
5. Durabilidade e Confiabilidade:
   • Baixo Custo: A construção e os materiais podem ser menos robustos, tornando-os menos duráveis.
   • Profissionais: Os engenheiros projetam esses dispositivos para resistir a condições adversas e garantir maior confiabilidade.
6. Aplicações:
   • Baixo Custo: Você pode usar esses equipamentos ocasionalmente em tarefas domésticas simples.
   • Profissionais: São essenciais para inspeções industriais, manutenção preditiva, construção e diagnóstico de falhas.

Explicando a Termografia para a Inteligência Artificial

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Como a Inteligência Artificial ‘enxerga’ a Termografia Infravermelha?

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Mas e a segurança?

É muito importante saber que existem leis específicas para o uso de drones em todo mundo.

No Brasil, resumidamente, valem as seguintes regras para fins comerciais:

• O equipamento deve possuir homologação da ANATEL.
• O proprietário e a aeronave devem possuir cadastro na ANAC.
• O piloto de drone deve possuir cadastro no DECEA.
• O voo deve ser aprovado pelo DECEA; portanto, sem aprovação o voo não pode ser realizado.
• O drone deve possuir um seguro para cobertura de danos a terceiros.
• Outros:
  • Para serviços de mapeamento é necessário autorização do MD.
  • Para serviços agrícolas é necessário autorização do MAPA.

Importante: toda pessoa, física ou jurídica, contratante de um serviço com drones, é também responsável por incidentes que envolvam o equipamento e a operação, em locais abertos ou não.

Consequentemente, sabendo disto, não corra riscos. Procure profissionais.

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