Termocamera

Consigli per l'acquisto di una termocamera

A) Informazioni di base sul misuratore di umidità per materiali

La scelta di una termocamera adeguata dipende dalla sua applicazione. Per misure precise della temperatura, si utilizza generalmente una termocamera 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 termocamera con risoluzione più bassa.

Risoluzione della termocamera secondo il campo di applicazione

Una termocamera 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 termocamera 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 termocamera è possibile visualizzare, inoltre, le parti in movimento, come alberi e cuscinetti.

La diagnostica degli edifici richiede che la termocamera 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 termocamera 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.

Termocamera portatile o fissa?

Come accennato sopra, una termocamera 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 termocamera portatile.

Automaticamente temperature diverse, come ad esempio nell'industria metallurgica. Una termocamera 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 termocamera adeguata, rispondendo alle domande specifiche sulla termocamera e sulle funzioni integrate.

Ulteriori informazioni sulla termocamera

La termocamera 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 termocamera.In molti settori industriali svolgono un lavoro fondamentale per garantire la sicurezza delle strutture e delle persone. La termocamera 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 termocamera aiuta a rendere chiaramente visibili i problemi di isolamento e altre anomalie degli edifici. Una termocamera 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 termocamera 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 termocamera è possibile risparmiare molta energia. Consente di pianificare in modo ottimale la manutenzione preventiva. Le immagini ricavate dalla termocamera 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 termocamera può rilevare la febbre senza contatto.

La termocamera è simile a una telecamera comune, ma può registrare la luce riflessa di un oggetto. La termocamera 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 termocamera 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 termocamera rileva la temperatura con precisione. Il software della termocamera 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 termocamera è stata usata nel settore militare. Con il progresso tecnologico, sono aumentati gli ambiti di utilizzo della termocamera: 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 termocamera 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 termocamera 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 termocamera, 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 termocamera

La termocamera 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 termocamera 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 termocamera 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 termocamera 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 termocamera con sensore di temperatura e umidità aggiuntivo è particolarmente indicata per valutare il rischio di muffa sui componenti. Una termocamera 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 termocamera 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 termocamera, 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 termocamera per l'analisi dei difetti di costruzione e delle perdite di energia negli edifici

Una termocamera 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 termocamera 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 termocamera 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 termocamera 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 termocamera con elevata sensibilità termica anche in estate se ci sono le condizioni operative adeguate. La termocamera può rendere visibile, non solo l'emissione di calore indesiderato, ma anche il riscaldamento estivo dei componenti dell'edificio.

Con la termocamera 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 termocamera, 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 termocamera adatta. Pertanto, alcuni servizi municipali controllano regolarmente le loro reti di riscaldamento urbano con la termocamera per poter intervenire prima che si verifichino danni maggiori. Una volta che l'area critica è stata limitata con la termocamera, è possibile trovare soluzioni pratiche per risolvere il problema.

Calibrazione e certificazione di una termocamera

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 termocamera 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 termocamera 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 termocamera 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 termocamera, 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 termocamera funziona in base alle specifiche indicate dal produttore. Si comparano i valori di misura della termocamera con i valori di un modello più preciso della termocamera 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 termocamera, 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 termocamera. 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 termocamera. 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 termocamera 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 termocamera

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 termocamera. 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 termocamera 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 termocamera.

L'utilizzo della termocamera 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 termocamera da installazione fissa. Tuttavia, esistono dispositivi compatti molto potenti che possono essere utilizzati con o senza treppiede. Una termocamera 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 termocamera

Termocamera PCE-TC 28 per la manutenzione

Manutenzione preventiva con la termocamera PCE-TC 30

Julian Gebhardt presenta la termocamera PCE-TC 32