Cómo funciona la termografía en el cuerpo humano
Como se muestra en la figura 1, las técnicas de imagen térmica consisten en discriminar entre varios objetos de una escena en función de sus respectivas diferencias de temperatura. La ley de radiación del cuerpo negro (véase Física de la luz incoherente) describe las características de la radiación IR emitida por un objeto con una temperatura superior al cero absoluto. Es importante destacar que la magnitud de la emisión (denominada irradiancia o exitancia) aumenta con la temperatura. Por lo tanto, siempre que un detector sea sensible a la luz IR, es posible visualizar el entorno en función de la variación de la temperatura. La capacidad de producir una imagen (o termograma) basada en la radiación IR se denomina termografía. Los termogramas discriminan entre los objetos más cálidos del primer plano y sus fondos más fríos, como la visualización de animales de sangre caliente o humanos.
Las cámaras termográficas permiten distinguir los objetos sin la ayuda de una fuente de iluminación, lo que las distingue del LiDAR. La termografía es ideal para producir imágenes de noche o en presencia de algún oscurecimiento, como niebla ligera, lluvia o humo. Por ejemplo, las cámaras IR o FLIR orientadas hacia delante se utilizan para proporcionar visión nocturna en aviones militares y civiles o para su uso en seguridad y vigilancia. Las cámaras FLIR suelen detectar la radiación en las porciones IR de longitud de onda media (MWIR, rango de 3-5 µm) e IR de longitud de onda larga (LWIR, rango de 7,5-14 µm) del espectro electromagnético. Cuando se combinan con cámaras adicionales que pueden detectar la radiación VIS (rango de 0,4-0,75 µm), NIR (rango de 0,75-1,1 µm) o IR de longitud de onda corta (SWIR, rango de 1,1-2,5 µm), es posible obtener imágenes multiespectrales (véase más adelante). Las imágenes SWIR son cada vez más populares en muchas aplicaciones industriales, como la inspección de células solares y productos agrícolas, y para la lucha contra la falsificación.
Sensor de imagen térmica
Supervisar el rendimiento de los equipos con cámaras termográficas puede reducir la probabilidad de que se produzcan paradas imprevistas por averías en los equipos, reducir las tarifas de mantenimiento reactivo y los costes de reparación de los equipos, y prolongar la vida útil de los activos de la maquinaria.
Las imágenes térmicas son excelentes para detectar la falta de uniformidad en los equipos, ya que indican puntos calientes y fríos en la temperatura de la superficie, mediante la captura de imágenes infrarrojas. El calor suele ser un síntoma precoz de daños o mal funcionamiento del equipo, por lo que es importante vigilarlo en los programas de mantenimiento preventivo.
Dado que no existe una solución universal para todas las inspecciones por infrarrojos con una cámara térmica, es necesario adaptar el método al equipo que se inspecciona y al nivel de detalle requerido. Hay tres métodos típicos que cubren la mayoría de las situaciones: línea de base, tendencia térmica y comparativa.
Los motores eléctricos son la columna vertebral de la industria. Las cámaras térmicas son muy útiles tanto para la resolución de problemas como para la supervisión del estado, para el mantenimiento preventivo a largo plazo. Con una cámara térmica de mano se pueden capturar mediciones de temperatura por infrarrojos del perfil de temperatura de un motor en forma de imagen bidimensional.
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Una cámara térmica captura y crea una imagen de un objeto utilizando la radiación infrarroja emitida por el objeto en un proceso que se denomina imagen térmica. La imagen creada representa la temperatura del objeto. La tecnología subyacente de las cámaras térmicas se desarrolló por primera vez para los militares. Sin embargo, la invención de la cámara térmica está relacionada con la historia de la termografía, que comenzó en 1960 con Sir William Herschel, un astronauta que descubrió la luz infrarroja.
En 1860, el astrónomo estadounidense Samuel Pierpont Langley inventó el bolómetro, que es un dispositivo que mide la radiación infrarroja o térmica. Y en 1929, Kálmán Tihanyi, físico húngaro, inventa la cámara de televisión electrónica sensible a los infrarrojos, capaz de captar imágenes térmicas.
Tanto la radiación infrarroja como la luz visible forman parte del espectro electromagnético, pero a diferencia de la luz visible, la radiación infrarroja no se puede percibir con los ojos humanos directamente. Esto explica por qué una cámara térmica no se ve afectada por la luz y puede ofrecer una imagen clara de un objeto incluso en un entorno oscuro.
Tipos de cámaras térmicas
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La termografía es una tecnología que utiliza cámaras para identificar la radiación infrarroja resaltada por un objeto o es una ciencia de tomar fotos del calor. Es una tecnología complicada, pero la tecnología ha facilitado su uso. Basta con apuntar, enfocar y tomar una instantánea de un edificio o de un equipo que se quiera inspeccionar. Pero en lugar de ver una imagen en luz visible del objeto, como se haría con una cámara normal, se ve una imagen en blanco y negro o en color de la energía infrarroja o del calor que irradia un objeto. Esto hace que todo sea más fácil, rápido y seguro. Todo objeto emite radiación infrarroja en función de su temperatura, de modo que podemos ver los cambios de temperatura (lo que se denomina termograma).
