La termografía infrarroja es una tecnología que permite, a distancia y sin ningún contacto, medir y visualizar temperaturas de superficies con precisión. Mientras que los fabricantes de autos la utilizan para mejorar diseño y funcionamiento de componentes, entre otras aplicaciones, en el ámbito sanitario se emplea para detectar posibles casos de coronavirus.
Muchos automóviles que circulan por calles y rutas cuentan con sistemas de visión nocturna basados en el funcionamiento de cámaras infrarrojas que se ubican en la parte baja delantera del vehículo. Las imágenes muy claras, en plena noche, de lo que hay en la ruta, aparecen en una pantalla en el tablero de instrumentos.
También es muy importante la aplicación de la termografía en la detección de la distribución de la temperatura en los componentes y zonas de un automóvil, teniendo un especial interés en todo lo que concierne al conjunto motor-transmisiónfrenos-neumáticos, pero también en otras piezas o sistemas.
Una termografía infrarroja es una técnica para producir una imagen visible de luz infrarroja invisible (para nuestros ojos) emitida por objetos de acuerdo a su condición térmica. Una cámara termográfica produce una imagen en vivo (visualizada como fotografía de la temperatura de radiación).
Las cámaras miden la temperatura de cualquier objeto o superficie de la fotografía y originan una imagen con colores que interpretan el diseño térmico con facilidad. Una imagen producida por una cámara infrarroja es llamada termografía o termograma.
Antecedentes históricos
Hacia 1800, el científico alemán William Herschel (el astrónomo que por vez primera explicó la probable forma de nuestra galaxia) realizó un experimento muy sencillo como interesante. En un haz de luz solar que pasaba a través de un prisma, mantuvo un termómetro junto al extremo rojo del espectro. La columna de mercurio ascendió. Evidentemente, existía una forma de radiación invisible a longitudes de onda que se hallaban por debajo del espectro visible. La radiación descubierta por Herschel recibió el nombre de infrarroja (por debajo del rojo). Hoy sabemos que casi el 60 por ciento de la radiación solar se halla en el infrarrojo.
Fundamentos de la termografía
La termografía infrarroja es una técnica que permite, a distancia y sin ningún contacto, medir y visualizar temperaturas de superficies con precisión. La física permite convertir las mediciones de la radiación infrarroja en medición de temperatura. Esto se logra midiendo la radiación emitida en la porción infrarroja del espectro electromagnético desde la superficie del objeto y convirtiendo estas medidas en señales eléctricas, como se menciona en una publicación técnica de la firma FLIR Systems.
Los ojos humanos no son sensibles a la radiación infrarroja (como lo podemos advertir en los comandos infrarrojos de los cierres centralizados de los automóviles al apretar un botón en la llave de las puertas o cuando encendemos o apagamos el televisor o muchos otros aparatos electrodomésticos, que funcionan por infrarrojos), pero las cámaras termográficas, o de termovisión, son capaces de medir la energía con sensores infrarrojos, preparados para “ver” en estas longitudes de onda. Esto nos permite conocer la energía radiante emitida por los objetos y, por consiguiente, determinar la temperatura de la superficie a distancia, en tiempo real y sin contacto.
La radiación infrarroja es la señal de entrada que la cámara termográfica necesita para generar una imagen de un espectro de colores, en el que cada uno de ellos, según una escala determinada, significa una temperatura distinta.
Ayudando a los técnicos
Norbert Arnold, ingeniero del departamento de Termografía del Centro de Investigaciones de BMW en Munich, Alemania, señala que la termografía y sus cámaras resultan una herramienta de gran utilidad a la hora de estudiar mecanismos y componentes que emiten calor, en especial cuando se trata de elementos que trabajan a alta temperatura, como, por ejemplo, los catalizadores de escape.
Arnold dice que estudiar los catalizadores con cámaras termográficas representa una verdadera obra de arte de la tecnología. Gracias a la termografía se pueden detectar las zonas más calientes y más frías de un catalizador y obrar en consecuencia para obtener una mejor distribución del calor, a través del diseño del panel cerámico o metálico que contiene los metales preciosos necesarios para el proceso de conversión de los gases contaminantes en inocuos. Es así como se aplican, en los lugares más apropiados y con el grosor exacto, capas de rodio, paladio y platino, metales preciosos que incorporan los catalizadores. Los ingenieros de BMW trabajaron junto a sus colegas de FLIR Systems para estudiar muchos otros aspectos térmicos en los automóviles, como, por ejemplo, registrar el modo de actuar de los nuevos frenos carbono-cerámicos, que trabajan a temperaturas extremas en las fuertes frenadas, y cómo actúa un rotor de una turbina de turbocompresor cuya temperatura puede ascender a los 1.000º C a plena carga en motores muy potentes.
También es posible, con una cámara termográfica, detectar la resistencia a la rodadura de un neumático y el proceso del calor en la cubierta, así como estudiar el desarrollo de la temperatura en las tapas de cilindros de los motores, en especial en los asientos de las válvulas de escape.
Con la cámara termográfica se identifican las temperaturas más elevadas con el color blanco, las temperaturas intermedias con el color amarillo, y las temperaturas más bajas con azul o negro.
Finalizamos esta reseña de lo ilimitado que ofrece la termografía; con ella podemos ver las áreas de color negro en el múltiple de admisión luego de que el aire haya pasado por el intercooler, que lo enfría drásticamente, e incluso podemos detectar una zona sobrecalentada en los sistemas eléctricos y electrónicos de alta potencia de los nuevos automóviles híbridos y de los enteramente eléctricos.
Las características principales de las cámaras termográficas son su pequeño tamaño, la ligereza y la alta calidad de imagen. Son capaces de detectar problemas rápidamente sin interrumpir el funcionamiento del equipo.
