¿Cómo funcionan las cámaras infrarrojas y como les afecta la emisividad?

Todos los objetos emiten energías de tipo infrarrojo, mejor conocidas como “señales calóricas”. Una cámara infrarroja / termográfica permite detectar y medir la energía infrarroja en un objeto al convertir los datos infrarrojos en una imagen electrónica en donde se muestra de forma gráfica la temperatura aparente en la superficie del objeto analizado.

A continuación te hablaremos sobre el funcionamiento de este tipo de tecnología de Fluke y el impacto que tiene la emisividad en el funcionamiento de dichos equipos.

Contenidos de este artículo

¿Cómo funcionan las cámaras infrarrojas?
Características adicionales para tomar imágenes más precisas
Cómo afecta la emisividad a las cámaras termográficas

¿Cómo funcionan las cámaras infrarrojas?

1. Contienen un sistema óptico que enfoca la energía infrarroja en un detector especial con miles de píxeles organizados en una cuadrícula.

2. Cada uno de estos pixeles reacciona a la energía infrarroja recibida y produce una señal electrónica.

3. El procesador de la cámara toma la señal de cada píxel y realiza un cálculo matemático, creando un mapa de color de la temperatura superficial del objeto.

4. A cada valor de temperatura se le asigna un color diferente.

5. Dicha matriz de colores se envía a la pantalla de la cámara como una imagen de la temperatura percibida, resultando en una imagen térmica del objeto.

Características adicionales para tomar imágenes más precisas

Muchas cámaras infrarrojas además cuentan con una cámara de luz visible que permite al usuario realizar la captura automática de una imagen digital estándar cada vez que se activa el disparador. Gracias a la unión de ambas imágenes es más sencillo relacionar las áreas problemáticas en la imagen infrarroja con el equipo o área sometida a inspección.

La tecnología IR-Fusion® de Fluke conjuga una imagen de luz visible con una imagen térmica infrarroja en una minuciosa alineación de cada píxel. Permite variar la intensidad de la luz visible de la imagen y la imagen infrarroja para visualizar mejor el problema de la imagen infrarroja o buscarlo en la imagen de luz visible.

Además de la función de captación de imágenes térmicas, hay cámaras infrarrojas con diversas y útiles características adicionales que permiten anotaciones de voz, automatizan funciones, optimizan la resolución, graban y transmiten videos de las imágenes, además de ofrecer reportes y presentación de informes.

Cómo afecta la emisividad a las cámaras termográficas

Aunque dos objetos distintos aparentemente posean una temperatura igual, la realidad es que irradian cantidades diferentes de energía infrarroja.

La emisividad es el valor que indica la relación de cómo irradia energía infrarroja un material a comparación de un radiador perfecto. Dichos valores pueden fluctuar entre 0.0 y 1.0. En donde un objeto con 1.0 se considera un radiador perfecto.

En el mundo real, no existen los radiadores perfectos y los distintos materiales varían en sus mediciones de acuerdo a su nivel de perfección. Esto dificulta de forma considerable el uso de la tecnología infrarroja al momento de hacer inspecciones cuantitativas que necesiten contar con mediciones de temperatura de alta precisión.

Es por esto que muchos termógrafos deciden realizar inspecciones cualitativas para centrarse en las discrepancias de temperatura aparente entre equipos similares con cargas parecidas, o el mismo equipo con cargas comparables en distintas etapas. Una buena comprensión sobre los conceptos básicos de la emisividad puede ser de gran ayuda para evitar algunas dificultades y comprender cuándo hay que desconfiar de las mediciones.

La emisividad puede variar de acuerdo al estado de la superficie, la temperatura, el ángulo de visión y la longitud de onda espectral, te compartimos algunos valores comunes para darte una idea sobre cómo se comporta este indicador:

• La mayoría de los materiales no metálicos son radiadores de energía muy eficientes.

• La piel humana es un radiador casi perfecto con una emisividad de 0.98.

• Una superficie de cobre pulida cuenta con la emisividad más baja, con un valor de tan sólo 0.01.

La mayoría de las cámaras infrarrojas posee la característica de cambiar la configuración de emisividad, por lo que si se conoce el valor de la emisividad del material que está inspeccionando, es posible ajustarla para aproximarse a la temperatura real. 

Esperamos que este artículo te sea de utilidad para sacar el máximo provecho de tus herramientas Fluke. Realiza excelentes mediciones en campo y cuenta con datos precisos que te ayuden a ser más eficiente.