Mas Alla de las Aplicaciones Usuales de la
Termografia o Vea el Calor Antes de que se Queme.
Greg Stockton
Stockton Infrared
Thermographic Services, Inc.
Adams Farm Road
Randleman, NC
27317
(8OO) 248-SCAN
www.stocktoninfrared.com
Introducción
Imagine que el
mundo es un radiador…porque los técnicos de termografía infrarroja imaginan al
mundo así. La energía térmica viaja a la
velocidad de la luz en todas las direcciones. La cámara de rayos infrarrojos detecta esta
energía (calor) y la convierte en fotos o termogramas de calor. Podemos aprender mucho del
mundo que nos rodea simplemente mirando a través del
lente de una cámara de rayos infrarrojos.
Mantenimiento Infrarrojo de
Pronóstico
Si estamos
tratando de hacerle mantenimiento a un sequipo electro mecánico, quizás nos
interese saber que el calor mata_pero ya esto lo sabemos_. ¿ Alguna vez le
ha pasado que se le quemara una pieza de su equipo? Haga memoria, recuerde cuales fueron las piezas de su equipo que
pararon en el basurero el año pasado, tales como fusibles, interruptores, motores,
enganches, empalmes, conexiones y otras cosas por el estilo. A menos que el operador de
montacargas le haya pasado por encima, posiblemente los destruyó el calor. He aquí las buenas noticias, esto fue lo que
ocurrió: estas piezas primero se recalentaron antes de fallar. O quizás se quemaron en fracciones de segundo,
pero lo mas probable es que ello haya ocurrido a través de un periodo de tiempo
mas largo, y si usted sintió la inclinación de observar esas piezas con una
cámara de rayos infrarrojos, habría observado que estaban fallando. Ahora bien, el sólo mirar no corrige el
problema, y aunque se ajusten las piezas quizás aún así fallen al fin y al cabo, porque ya el daño está hecho.
Pero el lapso de inactividad es lo que es tan costoso hoy en día, por lo
que usted puede
tomar otra pieza y cambiarla antes que vaya a fallar en el peor momento y costarle dinero de verdad.
La resistencia
excesiva es lo que usualmente causa las fallas de los components eléctricos,
y la fricción excesiva es lo que arruina
las piezas mecánicas (ver figuras 1 y 2).
El uso práctico de las técnicas de termografía infrarroja en el mantenimiento de
pronóstico consiste, desde luego, en observar la energía térmica que emiten los
objetos, sabiendo lo que es normal y reportando sólo las anormalidades _ en una
forma gráfica, utilizable y fácil de entender-de manera que alguien pueda
reparar lo que esté dañado. Esto es cierto en cuanto a las emisiones de calor de todos los
diferentes tipos de objetos-no sólo de los objetos electromecánicos. Hay muchos otros usos de la
termografía de rayos infrarrojos, además de las inspecciones eléctricas de los
equipos de distribución y de sus components mecánicos.
Mejoramiento de Procesos
Use la termografía de rayos infrarrojos
para hacer que sus equipos funcionen un 10% mas rápido con sólo un 10% de desperdicio y sus ganancias mejorarán. Si podemos corregir los problemas al principio
del proceso
de manufacturación, eliminaremos el desperdicio, evitaremos devoluciones de
productos y promoveríamos
la buena voluntad de los clientes. Las inspecciones de termografía infrarroja
son muy económicas si las comparamos con el acto de tirar a la basura todos
aquellos productos que llegaron hasta el final del proceso sólo para descubrir
a última hora que tenían una falla… o lo que es peor, enviar un producto
defectuoso a un cliente valioso, sólo para que nos sea devuelto a costa de
nuestro propio bolsillo. Aunque no sea
possible mirar directamente dentro de una máquina,los
efectos de dicha máquina sobre un
producto casi siempre se pueden observar,
usando la termografía de rayos infrarrojos, después que el producto ha
salido del
proceso de producción. (Ver figura 3). La
clave para mejorar el proceso es hacer que los diseñadores de las máquinas , los operadores y los ingenieros industrials se
involucren en el proceso. Ellos
generalmente conocen todo lo relacionado con las máquinas y el proceso, sólo
necesitan “ver” la banda de ondas infrarrojas.
El monitoreo a través de “la red” de las líneas de producción se está
haciendo mas popular a medida que los manufacturadores buscan métodos mas
eficientes de producción
de mercancías y productos dentro de un mercado de libre
competencia.
Pruebas no destructivas
Las pruebas no destructivas de tecnología
infrarroja se usan
para averiguar las características de objetos sin dañarlos. En general hay dos formas de obtener
información sobre lo que esté pasando dentro de cualquier objeto:
No hacer
nada, simplemente observar que el objeto irradie el calor producido por sí
mismo, o 2) crear las condiciones necesarias para ver lo
que quiera ver. Aplique calor (o frío)
al objeto y observe los resultados, o aplique calor al objeto y observe lo que ocurrirá cuando el objeto se enfríe o
coloque un objeto caliente detrás del
objeto en cuestión y observe lo que ocurre cuando el calor pasa
a través del objeto. Hay variaciones de
este tema, tales como
hacer vibrar el objeto y observar la fricción que da lugar a una grieta.
Investigación
y Desarrollo
Las
aplicaciones relacionadas con la investigación y el desarrollo cuestan
literalmente millones de dólares. Sólo un pequeño porcentaje de
estas técnicas y
aplicaciones llegan a ser publicadas debido a que dichas técnicas y
aplicaciones son secretos muy bien guardados y protegidos legalmente. A menudo no es tan simple mirar algo y ver un defecto. (Ver figura 4) Mas bien, lo que ocurre es que estas
técnicas han sido desarrolladas a través de años y refinadas con el
escrutinio científico a un costo de
cientos de miles de dólares.
Instalaciones
Hay cuatro tipos de edificaciones, de acuerdo con su
uso: residencial, commercial, industrial
e institucional. Todos los
diferentes tipos de edificios se benefician de las encuestas de termografía
infrarroja de pérdida de calor, humedad y control de calidad.
Capa térmica y
protección contra la humedad
Hacer
inspecciones de fugas de calor fue uno de los primeros usos de termografía de
rayos infrarrojos. A medida que tomamos la decisión de hacernos
menos dependientes de los hidrocarburos, la termografía de rayos infrarrojos
será usada otra vez como
se usaba en los años ochenta - para monitorear la eficiencia energética de los
edificios-. En aquellos climas muy
fríos, un sistema
de aislamiento y de barreras de vapor
mal instalados pueden ocasionar problemas
de condensación y la
deterioración del edificio en sí. Aquellos edificios malamente diseñados,
pobremente construídos y mal mantenidos y además con fugas, no son eficientes
desde el punto de vista del consumo energético y a menudo
sufren de problemas causados por la humedad y el moho. En algunos casos, el daño de los edificios se
debe a una mala ventilación o puede ser debido a que los sistemas de calefacción, ventilación y aire
acondicionado están mal diseñados. El mantenimiento de pronóstico preventivo en edificios de todo tipo
es muy poco común. Primero, todos los edificios deberían mantenerse secos durante el
proceso de construcción. En segundo
lugar, todos los edificios deberían ser sometidos a pruebas dentro de pocos
meses después de ser construídos o después de una gran remodelación de las
estructuras, la cubierta térmica, la protección contra la humedad y los sistemas
de calentamiento, ventilación y aire acondicionado.
Control de calidad de las
Instalaciones
La termografía de rayos
infrarrojos se puede usar como una herramienta que asegure la calidad del
edificio. Casi todos las materiales de construcción conservan
energía en forma de calor y por lo tanto se pueden revisar para asegurarnos de
que han sido correctamente instalados. Una instalación defectuosa de los materiales de aislamiento o de
espacios mal sellados en los edificios pueden observarse en forma de areas de pérdida
de calor o de fugas de aire. También los
materiales de construcción que van “dentro” de las paredes, cielos rasos y
pisos se pueden reconocer debido a que presentan diferencias en su masa al ser
observados a través de la cámara de rayos infrarrojos. Por ejemplo, la termografía de rayos
infrarrojos se puede usar para determinar la presencia del cemento y si se ha instalado
correctamente dentro de los orificios de los bloques de concreto. (Ver figura 5). Si el dueño de de un edificio de bloques de
concreto gasta una pequeña cantidad de dinero para revisar el trabajo de su
baja oferta usando
la termografia infrarroja, el maestro de
obra se verá forzado a construir el edificio de acuerdo con las
especificaciones, o de lo contrario se las vería mal debido a que tendría que enfrentar
reparaciones muy costosas y sufrir las consecuencias del cambio de horario en
la programación de la construcción.
Inspecciones de Techos
Un gráfico
exacto y un mapa exacto de las imágenes infrarrojas de un techo pueden ser de
un beneficio tremendo para el dueño de un edificio en todas las etapas de la
limitada vida del techo. Sabiendo donde se encuentra la humedad ayudará al dueño en el manejo de sus
propiedades. Esta
forma de mantenimiento de pronóstico funciona bien en muchos techos planos y de
pendiente baja. Estos son los
principios fundamentales: de noche las
áreas de humedad del techo están mas tibias, porque el calor acumulado ( de la
luz del día y del calor del sol) en la masa de agua atrapada es mas grande que
en la superficie seca del área de aislamiento y del interior del techo que
todavía están en buenas condiciones.
Después de la puesta del sol, a medida
que la estructura del techo se enfría, las áreas humedas de los
materiales de aislamiento del
techo y otros materiales mantienen temperaturas mas altas debido a que tienen
mas masa, permitiendo que las cámaras de rayos infrarrojos detecten las fuentes
de calor y que se puedan grabar para ser luego analizadas. Hay dos maneras de realizar las inspecciones
de la humedad del
techo mediante el uso de la termografía de rayos infrarrojos, encima del techo y desde el
aire. La primera se refiere a la caminata que realiza
el termografo de techo en techo buscando aquellos patrones de superficie de
humedad y una vez hallados, se marcan con pintura los extremos de estas áreas. La segunda se realiza desde el aire, ésta se usa
cuando el dueño quiere documentar las áreas mojadas a través de fotos tomadas
directamente desde el aire ,usando una cámara
de rayos infrarrojos y complementadas con dibujos de CADD. (Ver figura 6) La mayor ventaja de la termografia áerea no es su uso en
techos que tengan áreas bien definidas de humedad , sino en aquellos techos que son los mas
dificiles de fotografiar desde cualquier distancia o ángulo. Me refiero a los techos, que por ejemplo
tienen mucho balastro, están cubiertos con capas de pintura reflectora o a
aquéllas de las cuales que por
cualquier otra razón es imposible obtener una imagen del techo. Con imágenes aéreas de alta resolución, los
matices de la temperatura se pueden ver desde lejos, a una distancia suficiente para
reconocer los patrones del
calor.
Otras aplicaciones
Hay
aplicaciones específicas de ciertas industrias tales como la industria
automotriz, la industria del acero y muchas mas. Es decir, hay muchas, demasiadas
para describirlas aqui. Con las cámaras modernas de rayos
infrarrojos, programas de computadoras y con el uso de computadoras en general,
los termografistas de hoy día casi nunca
se limitarán por la habilidades de sus equipos de termografía infrarroja para
medir las temperaturas o para discernir las diferencias en temperatura. Mas bien, estaremos
limitados solamente por nuestra imaginación.
Asi es que agarren su cámara de rayos
infrarrojos y vean al mundo en una longitud de onda diferente. Se quedarán
simplemente asombrados de todo lo que pueden ver!
Gregory R. Stockton es el
presidente de Stockton Infrared Thermographic Services, Inc. La
corporación, con sede en Carolina del Norte, opera siete divisiones de
aplicaciones específicas, que prestan muchos servicios infrarrojos en EEUU, Canadá,América Central y América
Latina. Greg ha sido un
termografo infrarrojo desde 1989, y ha publicado 15 trabajos técnicos y
numerosos artículos sobre termografía infrarroja. Greg puede ser localizado a través del teléfono
336-498-4734 o porel correo electrónico gregssits@northstate.net. El escribe artículos regularmente publicados
en las revistas especializadas en el campo de la tecnología de rayos infrarrojos mas
conocidas tales como UPTIME Magazine.
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