Compreender a termografia (Análise por infravermelhos)
Termografia, ou análise por infravermelhos (IV), é uma tecnologia sem contacto e não destrutiva que deteta e visualiza a energia térmica (calor) irradiada por um objeto. Uma câmara de infravermelhos especializada capta essa energia e converte-a numa imagem visual — um termograma — na qual cores diferentes representam temperaturas diferentes, permitindo que um termógrafo qualificado identifique instantaneamente pontos quentes e frios invisíveis a olho nu. Nos trabalhos de manutenção e fiabilidade, é utilizada para detetar anomalias de temperatura que são frequentemente o primeiro sinal de uma avaria em desenvolvimento, o que a torna uma pedra angular de qualquer manutenção baseada em condições (CBM) programa e um parceiro natural para análise de vibração e análise de óleo.
1. Definição: O que é termografia?
Qualquer objeto acima do zero absoluto irradia energia na banda do infravermelho e, quanto mais quente estiver, mais energia irradia. A termografia aproveita este fenómeno físico para tornar a temperatura visível. Como a câmara nunca entra em contacto com o equipamento, é possível realizar inspeções em instalações em funcionamento, sob tensão e em pleno uso, a partir de uma distância segura — uma vantagem decisiva quando a alternativa é desligar uma máquina ou abrir um quadro elétrico. Num contexto mais amplo monitorização de condições Nesta estratégia, a termografia é uma das formas mais rápidas de inspecionar uma grande quantidade de equipamentos para detetar avarias numa única ronda.
2. Como funciona?
Uma câmara de infravermelhos possui um detetor sensível à radiação infravermelha. Esta câmara concentra a energia infravermelha recebida nesse detetor, o que permite criar um padrão de temperatura detalhado — o termograma. A subtileza crucial reside no facto de um termograma mapear energia térmica emitida, e não diretamente a temperatura. Para converter esse mapa de energia em temperaturas precisas, o termógrafo deve ter em conta duas propriedades da superfície que está a ser analisada:
- Emissividade: uma medida da eficácia com que uma superfície emite energia térmica. Uma superfície preta e mate tem uma emissividade elevada (próxima de 1,0); uma superfície metálica brilhante e refletora tem uma emissividade baixa (próxima de 0,0) e apresentará uma temperatura inferior à real se a câmara não for corrigida.
- Refletividade: Uma superfície brilhante emite o seu próprio calor, mas também reflete o calor dos objetos circundantes — incluindo o próprio corpo do termógrafo —, o que pode fazer com que pareça um ponto quente no alvo.
Um termógrafo experiente sabe como definir o valor de emissividade da câmara e como se posicionar para evitar reflexos indesejados, de modo a que os dados sejam precisos e significativos. Interpretar os valores em relação a critérios de aceitação reconhecidos é mais fácil com uma referência como a nossa Calculadora de limites de temperatura para termografia (ISO 18434), que estabelece uma relação entre o aumento de temperatura registado e as categorias de severidade.
3. Aplicações em sistemas elétricos
Esta é uma das aplicações mais comuns e úteis da termografia, uma vez que o sobreaquecimento é quase sempre o primeiro sintoma de um problema elétrico.
- Detetar ligações soltas: Uma ligação solta ou corroída num centro de controlo de motores (MCC), num quadro de disjuntores ou num quadro de distribuição apresenta uma resistência mais elevada e aquece sob carga, manifestando-se como um ponto quente distinto no termograma.
- Deteção de circuitos sobrecarregados: Um disjuntor sobrecarregado ou um cabo aquece mais do que os seus vizinhos com carga adequada, tornando a própria comparação o diagnóstico.
- Identificação de cargas desequilibradas: num sistema trifásico, uma diferença de temperatura acentuada entre as fases indica uma carga desequilibrada — o equivalente térmico ao defeitos elétricos que a análise de vibrações deteta nos motores.
4. Aplicações em sistemas mecânicos
Em equipamentos rotativos e acionados, o calor anormal é um indicador fiável de atrito, desgaste ou problemas de lubrificação:
- Rolamentos: Um rolamento que sobreaquece indica uma lubrificação inadequada (em excesso ou insuficiente) ou um estado avançado de desgaste desgaste. A termografia confirma frequentemente uma suspeita de defeito no rolamento detetado inicialmente através da análise de vibrações e está diretamente relacionado com lubrificação de rolamentos condição.
- Acoplamentos: um desalinhado O acoplamento gera calor significativo devido ao atrito e às tensões cíclicas, pelo que um acoplamento quente constitui um forte indício de desalinhamento.
- Caixas de engrenagens e bombas: Temperaturas anormais podem indicar níveis de óleo incorretos, atrito interno ou obstruções no fluxo.
- Correias e polias: Uma correia desalinhada ou com tensão inadequada faz com que a polia aqueça, o que corrobora o diagnóstico de defeitos na transmissão por correia.
5. Outras aplicações
A termografia vai muito além das máquinas rotativas, abrangendo análises de energia e integridade em toda a fábrica:
- Steam systems: detetar purgadores de vapor com avaria que estão a deixar escapar vapor e a desperdiçar energia.
- Refratários e isolamento: identificar áreas em que o revestimento refratário do forno ou o isolamento das tubagens se tenha degradado, manifestando-se como uma zona quente na superfície exterior.
- Tank levels: O nível do líquido num tanque de grandes dimensões pode, muitas vezes, ser «detetado» através da diferença de temperatura entre o líquido e o espaço de vapor acima dele.
6. Termografia no âmbito de um programa multitecnológico
A termografia revela todo o seu potencial quando utilizada como parte de um conjunto mais abrangente manutenção preditiva uma estratégia, em vez de uma ferramenta isolada. Como uma forma de ensaios não destrutivos, responde à pergunta “Há alguma coisa a aquecer?“, mas raramente revela, por si só, a causa mecânica subjacente. É aí que se complementa tão bem com a análise de vibrações. Um exemplo revelador é desequilíbrio: uma análise térmica pode revelar um rolamento quente, mas não permite determinar se o calor se deve a uma falha na lubrificação ou a uma carga dinâmica excessiva causada por um rotor desequilibrado. Para distinguir entre as duas causas, é necessário medir diretamente a vibração — e, quando a causa for o desequilíbrio, um analisador portátil de dois canais, como o Balanset-1A pode confirmar isso medindo 1× amplitude e fase e, em seguida, corrigi-lo equilibragem no local o rotor nos seus próprios rolamentos, eliminando a carga dinâmica que estava a causar o sobreaquecimento do rolamento. Utilizada desta forma — o infravermelho para identificar o sintoma e a medição de vibrações para identificar e resolver a causa — a termografia torna-se uma ferramenta de primeira linha rápida, segura e altamente eficaz para a fiabilidade da instalação.
