- ¿Por qué las imágenes térmicas?
- Dispositivo y principio de funcionamiento.
- Tipos de dispositivos de imagen térmica
- Reglas de aplicación de imágenes térmicas
- Interpretación de los datos.
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La evaluación objetiva del trabajo realizado en el aislamiento de una casa particular puede realizarse por varios motivos. En la mayoría de los casos, esta es la cantidad de electricidad consumida para lecturas de termómetros y calefacción. Pero si el aislamiento no fue efectivo, es difícil encontrar las razones sin un equipo especial.
En tales situaciones, utilice una cámara termográfica para la construcción. En el artículo presentado por nosotros, el principio de funcionamiento y las características de diseño del dispositivo se describen en detalle. Se dan las reglas para usar y procesar los datos obtenidos durante la inspección térmica.
¿Por qué las imágenes térmicas?
La inspección realizada por la cámara termográfica de un edificio de una casa de campo, una casa de campo o una casa residencial brinda la oportunidad de ver en el termograma lo que está sucediendo dentro de varios objetos y estructuras del edificio, sin tocarlos en absoluto. Esto se llama prueba no destructiva.
Este tipo de inspección mostrará el estado de los tubos de calefacción en las paredes y la calefacción del piso sin abrir yeso o baldosa.
La base del diagnóstico térmico es el principio de la fijación de heterogeneidades del campo térmico, que permite juzgar el estado de los objetos en estudio.
La sensibilidad de algunos modelos alcanza las centésimas de grado, por lo que no solo puede ver la huella térmica en la superficie de las estructuras, sino también descubrir qué sucede dentro.
La ventaja única de las cámaras termográficas modernas sobre otros controles es precisamente la capacidad de mirar dentro de los objetos sin violar su integridad. Incluso una desviación mínima de los indicadores de temperatura de la norma indicará la presencia de problemas, por ejemplo, en la red eléctrica.
La verificación de una casa privada con una cámara termográfica ayudará a resolver una variedad de tareas:
- localizar los lugares de fuga de calor y determinar el grado de su intensidad;
- controlar la efectividad de la barrera de vapor e identificar la formación de condensado en varias superficies;
- elija el tipo correcto de aislamiento y calcule la cantidad requerida de material de aislamiento;
- para detectar el flujo del techo, las tuberías y la red de calefacción, fugas del refrigerante del sistema de calefacción;
- controlar la hermeticidad del vidrio de la ventana y la calidad de la instalación de los bloques de las puertas;
- para diagnosticar sistemas de ventilación y aire acondicionado;
- para determinar la presencia de grietas en las paredes de la estructura y su tamaño;
- encontrar lugares de bloqueo en el sistema de calefacción;
- diagnosticar el estado del cableado e identificar contactos débiles;
- detectar el hábitat de los roedores en la casa;
- Encuentre fuentes de sequedad / alta humedad dentro de un edificio privado.
La cámara termográfica del edificio permite verificar rápidamente el cumplimiento de los parámetros del edificio erigido con los requisitos técnicos, evaluar la calidad del objeto inmobiliario antes de su compra y diagnosticar el funcionamiento de las comunicaciones internas.
Una inspección de la casa realizada por un escáner termográfico antes de colocar materiales aislantes ayudará a calcular correctamente el costo del aislamiento
Y una vez finalizado el trabajo, las imágenes térmicas le permitirán controlar el resultado final y detectar los fallos de instalación que generan pérdida de calor. El cheque también mostrará puentes fríos que pueden eliminarse rápidamente en preparación para la temporada de invierno.
Antes de la reconstrucción o reparación de estructuras antiguas, un instrumento con una cámara de infrarrojos vendrá al rescate para identificar las áreas más frías y las áreas de absorción, los problemas con los pisos con calefacción y evaluar objetivamente la cantidad de trabajos de construcción planificados.
Dispositivo y principio de funcionamiento.
El elemento sensible de cualquier cámara termográfica es un sensor que transforma la radiación infrarroja de varios objetos de naturaleza inanimada y viva, así como el fondo, en señales eléctricas. La información obtenida es convertida por el dispositivo y reproducida en la pantalla en forma de termogramas.
Como resultado de los procesos metabólicos, todos los organismos vivos producen energía térmica, que es perfectamente visible para el equipo.
En aparatos mecánicos, el calentamiento de componentes individuales se produce debido a la fricción constante en los puntos de unión de los elementos móviles. En equipos y sistemas de tipo eléctrico, se calientan partes conductoras.
Después de señalar y disparar un objeto, la cámara IR forma instantáneamente una imagen bidimensional que contiene información completa sobre los indicadores de temperatura. Los datos se pueden almacenar en la memoria del dispositivo o en un medio externo, o se pueden transferir mediante un cable USB a una PC para un análisis detallado.
Algunos modelos de cámaras termográficas tienen interfaces integradas para la transmisión inalámbrica instantánea de información digital. El contraste térmico registrado en el campo de visión de la cámara termográfica le permite visualizar las señales en la pantalla del dispositivo en semitonos de una paleta en blanco y negro o en color.
Los termogramas muestran la intensidad de la radiación infrarroja de las estructuras y superficies bajo investigación. Cada píxel individual corresponde a un valor de temperatura específico.
La heterogeneidad del campo térmico revela errores en las estructuras de ingeniería de la casa y defectos en los materiales de construcción, deficiencias de aislamiento térmico y reparaciones de mala calidad.
En la pantalla en blanco y negro de la cámara termográfica, se mostrarán las zonas más claras. Todos los objetos fríos serán virtualmente indistinguibles.
En la pantalla digital en color, las áreas que emiten más calor se volverán rojas. Al reducir la intensidad de la radiación, el espectro cambiará hacia violeta. Las zonas más frías se marcarán en negro en el termograma.
Para procesar los resultados obtenidos con una cámara termográfica, basta con conectar el dispositivo a una computadora personal. Esto reconfigurará la paleta de colores en el termograma para que se vea mejor el rango de temperatura requerido.
Los dispositivos multifuncionales modernos están equipados con una matriz de detectores especiales, que consiste en una gran cantidad de sensores muy pequeños.
La radiación infrarroja captada por una lente de imagen térmica se proyectará en esta matriz. Dichas cámaras IR pueden detectar un contraste de temperatura igual a 0.05-0.1 ºC.
La mayoría de los modelos de cámaras termográficas están equipadas con una pantalla de control de cristal líquido para mostrar información. Sin embargo, la calidad de la pantalla no siempre indica un nivel alto de equipo de infrarrojos en general.
El parámetro principal es la potencia del microprocesador utilizado para codificar los datos recibidos. La velocidad de procesamiento de la información juega un papel importante, ya que las imágenes tomadas sin un trípode se pueden difuminar.
El funcionamiento de los dispositivos de imagen térmica se basa en la fijación de la diferencia de temperatura entre el fondo general y el objeto, y la conversión de los datos en una imagen gráfica visible para el ojo humano.
Otro parámetro importante es la resolución de la matriz. Los dispositivos con un gran número de elementos sensibles proporcionan mejores imágenes bidimensionales que los dispositivos de imagen térmica con un detector de matriz de resolución más baja.
Esta diferencia se debe al hecho de que una celda sensible tiene un área de superficie más pequeña del objeto en estudio. En gráficos de alta resolución, el ruido óptico es casi imperceptible.
Tipos de dispositivos de imagen térmica
La verificación de una casa privada para detectar la pérdida de calor con una cámara de infrarrojos permite realizar las mediciones más precisas y el análisis cualitativo de todos los indicadores de temperatura. Y después de eso, sobre la base de los datos obtenidos con prontitud, realizar los trabajos de reparación y / o modernización de una instalación residencial de manera competente.
Para diagnósticos de imagen térmica involucran dos tipos de dispositivos:
- Imágenes térmicas estacionarias;
- Cámaras de infrarrojos portátiles.
Los dispositivos estacionarios se utilizan principalmente en plantas de fabricación. Están destinados a la verificación regular del estado de las redes eléctricas y al monitoreo constante de equipos técnicos complejos. Los sistemas de imágenes térmicas estacionarias se realizan en conjuntos de semiconductores de fotodetectores.
Con la ayuda de cámaras termográficas portátiles, realice una auditoría energética de edificios de apartamentos residenciales y edificios privados. Estos dispositivos se utilizan para una inspección local única y para un diagnóstico integral de los hogares.
Las cámaras termográficas portátiles están basadas en microbolómetros no enfriados de silicona y son excelentes para usar en lugares difíciles de alcanzar.
Las imágenes térmicas son un método efectivo de levantamiento sin contacto, que se recomienda combinar con el uso de puertas aéreas para medir y controlar la permeabilidad del aire de los edificios.
Dependiendo de la funcionalidad, hay tres tipos de imágenes térmicas:
- Dispositivos de observación : proporcionan solo la visualización de varios objetos de contraste de calor, a menudo en forma monocromática.
- Dispositivos de medición : cree una imagen gráfica dentro de la radiación infrarroja y asigne un determinado valor de temperatura a cada punto de la señal luminosa.
- Pirómetros visuales : diseñados para mediciones de temperatura sin contacto y visualización del campo térmico de objetos específicos para detectar áreas con desviaciones de los valores normales.
El precio de los buenos receptores de radiación de calor funcionales comienza desde $ 3, 000. Su compra para una encuesta de una sola vez en casa no es rentable. Muchas empresas ofrecen hoy en día la construcción de cámaras termográficas para alquilar por un día. Este es un servicio muy conveniente.
También puede solicitar un estudio completo de imágenes térmicas profesionales de la casa de campo. El costo promedio de las imágenes con una cámara termográfica es de $ 5 por 1 metro cuadrado de área residencial privada.
Como regla general, el costo de las cámaras termográficas es un indicador de su funcionalidad. Pero incluso los modelos de gama baja realizan efectivamente diagnósticos infrarrojos. Por lo tanto, al elegir, uno debe centrarse en las características técnicas básicas y la capacidad de resolver tareas específicas.
La funcionalidad de las cámaras de imagen térmica depende de la resolución del sensor infrarrojo, su sensibilidad y el rango de temperatura de operación.
Una gran ventaja es la presencia de funciones adicionales, a saber: escalado digital, puntero láser, compilación de anotaciones a termogramas, alarma de color personalizable, identificación de áreas con índices de temperatura máxima y mínima.
Simplifique significativamente la imagen térmica de la casa y los diversos accesorios: lentes ópticas de ángulo amplio extraíbles para tener en cuenta el plan general y lentes telefónicas para el detalle de áreas críticas, trípodes plegables, contenedores de almacenamiento para baterías.
Reglas de aplicación de imágenes térmicas
La tarea principal de un estudio de imágenes térmicas es identificar con precisión las pérdidas de calor y los defectos en el funcionamiento de los sistemas de ingeniería, así como detectar posibles puntos débiles de una instalación residencial durante la fase de construcción.
El diagnóstico por imagen térmica de los edificios incluye:
- examen en la región infrarroja de onda larga del espectro en el rango de 8-15 micras;
- construyendo un mapa de temperatura de los objetos y superficies bajo investigación;
- seguimiento de la dinámica de los procesos térmicos;
- Cálculo preciso del flujo de calor.
La verificación de un objeto residencial se realiza tanto fuera como dentro del edificio. En el primer caso, la imagen infrarroja le permite detectar defectos graves en la infiltración del flujo de aire a través de la envoltura del edificio y los defectos de aislamiento. En el segundo, identificar los errores en el funcionamiento del sistema de calefacción y la red de alimentación.
Es mejor realizar diagnósticos de imagen térmica en clima frío, cuando la diferencia de temperatura en la calle y en la casa es más de 10 grados centígrados
Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura, más precisos serán los resultados de la prueba. Además, para obtener datos correctos, el objeto residencial inspeccionado debe calentarse continuamente durante al menos 2 días. En el período de verano, es prácticamente inútil inspeccionar el edificio con una cámara termográfica debido a la mínima diferencia de temperatura.
La inspección de edificios con detectores de radiación térmica muestra la distribución de los campos de temperatura en las superficies de objetos o estructuras en un momento determinado. Por lo tanto, realizar una toma de la cámara infrarroja depende en gran medida de una serie de condiciones, cuyo cumplimiento es crucial para obtener resultados correctos.
Fuerte viento, sol y lluvia afectan al dispositivo. Bajo su influencia, la casa se enfriará o calentará, lo que significa que la prueba puede considerarse inefectiva. Las estructuras y superficies examinadas no deben estar en la zona de contacto con los rayos directos del sol o la radiación reflejada durante 10 a 12 horas antes del inicio de los diagnósticos de imagen térmica.
Se recomienda mantener las unidades de puertas y ventanas en una posición fija durante 12 horas antes de disparar con una cámara de infrarrojos y durante el proceso de inspección del edificio.
Antes del inicio de la encuesta de hogares, es necesario establecer la configuración básica del dispositivo, a saber:
- establecer el límite de temperatura inferior y superior;
- ajustar la gama de imágenes térmicas;
- Seleccione el nivel de intensidad.
Otros indicadores se regulan en función del tipo de aislamiento, materiales de paredes y suelos. La auditoría energética de una casa privada comienza con un control de la cimentación, la fachada y el techo del edificio.
En esta etapa, es muy importante realizar un diagnóstico exhaustivo, ya que las áreas en el mismo plano son significativamente diferentes y los receptores de radiación térmica definitivamente lo mostrarán.
Después de verificar el exterior, prosiga con las actividades de diagnóstico dentro del edificio residencial. Cerca del 85% de todos los defectos de construcción y fallas en los sistemas de ingeniería se detectan aquí.
La encuesta se realiza en la dirección de los bloques de ventanas a las puertas, explorando lentamente todas las aberturas y paredes tecnológicas. Al mismo tiempo, las puertas entre las habitaciones se dejan abiertas para estabilizar el flujo de aire caliente y minimizar la posibilidad de errores en las mediciones.
El control de imágenes térmicas implica la inspección por fases de diferentes zonas de estructuras de cerramiento, que deben estar abiertas para disparar con una cámara de infrarrojos. Para hacer esto, necesita liberar el espacio de la ventana secundaria, para organizar el acceso sin obstáculos a los plintos y esquinas.
Las paredes en el momento de la termografía interna del edificio deben ser liberadas de alfombras y cuadros, papel de pared desprendidos y otros objetos que interfieran con la visibilidad directa del objeto en estudio.
Las casas equipadas con radiadores, se acostumbra a retirar solo desde el exterior. El diagnóstico de las fachadas se realiza en condiciones climáticas favorables: ausencia de niebla húmeda, humo y precipitaciones.
Interpretación de los datos.
Los dispositivos de imagen térmica registran la diferencia de temperatura de 3 ºC, y esto se mostrará en el termograma como una zona anómala en el espectro de color característico. Sin embargo, la imagen espectral en sí no es una justificación suficiente para considerar el área que se diagnostica como defectuosa.
Para todas las zonas anómalas, es necesario realizar cálculos de ingeniería térmica y luego extraer conclusiones sobre el estado de los objetos en estudio.
Por lo tanto, completo con cámaras termográficas portátiles, se proporciona software instrumental para el análisis cualitativo y cuantitativo de termogramas, así como para la creación de informes.
Todo esto significa que para trabajar con una cámara de infrarrojos no se requiere capacitación especial. Después de haber estudiado el manual del usuario, es fácil realizar de forma independiente una inspección térmica y el procesamiento de los resultados en el programa propuesto. Después de analizar los indicadores obtenidos, la aplicación dará una evaluación experta de las imágenes.
Además, la información recopilada por el equipo se puede transferir a programas para procesar datos estadísticos, como procesadores tabulares o servicios de ingeniería especiales, por ejemplo, MathLab.
También vale la pena señalar que el generador de imágenes puede producir resultados incorrectos en caso de configuraciones incorrectas. Al examinar superficies como vidrio, azulejo brillante, espejo, se producen situaciones similares.
La radiación infrarroja de los objetos cercanos se reflejará en estas superficies, lo que provocará una distorsión de los termogramas. Para determinar correctamente la temperatura de las superficies de los espejos en los dispositivos de imagen térmica, es necesario ajustar adicionalmente los factores de corrección.
También es necesario tener en cuenta la radiación del frío, que puede reflejarse desde las ventanas y el techo de un objeto residencial. El termograma resultante puede ser mucho más frío que el estado real de la casa.
El método cuantitativo de análisis de la distribución de los campos de temperatura en la superficie de las estructuras no tiene en cuenta el coeficiente de emisión y la radiación de fondo del medio ambiente. Y no importa si el disparo se realiza mediante una cámara de infrarrojos en el sitio o los resultados obtenidos son procesados por el software.
Al llevar a cabo actividades de diagnóstico dentro del edificio, se obtienen resultados más confiables, ya que las condiciones climáticas externas no afectan las superficies en estudio. Итоговые термограммы после обработки соответствующими программами отвечают действительности.
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