El ser humano ha evolucionado a lo largo de su vida y con ello ha ido detectando la radiación electromagnética visible. Cualquier otra longitud de onda no es percibida, y, por tanto, existe un mundo invisible para el ojo humano.
Fue el astrónomo Sir Frederick William Herschel quien descubrió la radiación infrarroja en 1800. Dicho hallazgo se logró alcanzar a través de un prisma de cristal que dirigía la luz solar, dividiendo los haces en colores y cada uno tenía una temperatura diferente, que crecía según iba del violeta al rojo
¿Qué es la termografía infrarroja?
La mayoría de las fallas en equipos, ya sean eléctricos, mecánicos, de proceso o electrónicos. Presentan un aumento importante en la temperatura de funcionamiento mucho antes de que se produzca la falla. La termografía infrarroja puede detectar patrones de calor en el espectro de longitud de onda infrarroja que son invisibles para el ojo humano. Estos patrones de calor pueden ayudar a identificar el deterioro de los componentes antes de que fallen.
Con una cámara infrarroja se pueden obtener imágenes termográficas sin hacer contacto directo con el equipo. Esto significa que puede captar la información termográfica de equipos en funcionamiento a una distancia segura. Además, tener una mejor oportunidad de ver anomalías de temperatura en condiciones de operación normales. Las cámaras infrarrojas más populares captan imágenes térmicas radiométricas que contienen las mediciones de temperatura aparente para cada píxel de la imagen. Con esta función se puede identificar una anomalía y luego estudiarla a fondo para calcular las temperaturas aparentes de los puntos en cuestión.
Tipos de cámaras térmicas
Las cámaras térmicas se clasifican de acuerdo a la tecnología empleada en su fabricación (refrigeradas o no refrigeradas) y también en función de su forma de operación en (pasivas o activas). Es posible encontrar distintos usos y tipos de cámaras termográficas que se adaptan a distintas situaciones o necesidades concretas. Podemos dividir estos dispositivos en:
De acuerdo con la tecnología empleada en su fabricación
Refrigeradas
Se trata de equipos que tienen un sensor generador de imágenes de radicación térmica que se encuentra en una unidad sellada al vacío. Está integrado a un refrigerador que opera a temperaturas muy bajas, este proceso es conocido como enfriamiento criogénico.
El antimoniuro de indio es uno de los elementos más usados en este tipo de sensores. Estos equipos tienen un alto costo de fabricación, consumo de energía y mantenimiento. Pero, permiten tener niveles de sensibilidad muy altos. Debido al contraste entre la baja temperatura del sensor y la temperatura ambiente de la escena en cuestión.
Su campo de aplicación es el sector militar y de policía, alta seguridad, procesos de fabricación muy especializados en la industria automotriz y en procesos térmico-químicos.
No refrigeradas
Estos equipos usan un sensor microbolómetro que no requiere enfriamiento. Fabricado con óxido de vanadio, estos son mucho más fáciles de fabricar y su costo es menor. Pero, no tienen la misma sensibilidad térmica que los equipos refrigerados, por lo que no son prácticos para usos en largas distancias ni con aplicaciones que requieren niveles de detalle especial.
Su aplicación está en la detección de variaciones de calor en distancias cortas. Son muy usadas en el sector industrial para el diagnóstico de partes mecánicas y circuitos eléctricos y para la medición de temperatura corporal para personas en corta distancia.
De acuerdo con su modo de operación
Pasivas
Este tipo de cámaras térmicas captan la radiación de calor en la misma forma en que el objeto bajo observación o medición la emite. Es decir, que no es necesario agregar un elemento adicional para captar la radiación. Estos equipos son los más usados en múltiples escenarios de aplicaciones.
Activas
Emplean un equipo reflector que puede estar integrado o no a la cámara. Es decir, que puede estar en otro sitio. Pero, en el rango de cobertura de la cámara, este reflector ilumina o irradia el objeto captado por la cámara y por medio del sensor genera la imagen térmica con mayor nivel de sensibilidad.
Cámaras de seguridad térmicas
Hoy en día hay múltiples aplicaciones de las cámaras térmicas en proyectos de seguridad electrónica.
Existen distintas marcas y modelos de cámaras térmicas, incluso equipos con óptica dual que permiten visualizar dos imágenes a la vez, la imagen de video en formato estándar y al mismo tiempo la imagen térmica.
Son usadas en aplicaciones de alta seguridad como aeropuertos, en donde el control y supervisión de perímetros es una prioridad. también, en sitios de control para evitar intrusiones en ambientes difíciles o con vegetación densa, como centrales de generación de energía, campos petroleros, etc.
También, son usadas con equipos de análisis de contenido de video que permiten generar alertas o alarmas. Actualmente, se han usado para medición de temperatura corporal en la pandemia del COVID-19 y como función adicional permiten detectar el uso de tapabocas.
Estas notificaciones se pueden enviar a personas o a sistemas autónomos para que quienes no estén cumpliendo con los protocolos de bioseguridad reciban una notificación para corregirlo.
Implementación
Dependiendo de la aplicación de seguridad a la que vayan a ser destinadas, los fabricantes ofrecen distintas soluciones de implementación. Por esta razón es necesario tener en cuenta, para su elección, el objetivo del usuario final y el nivel de sensibilidad de los equipos requeridos, que va a depender de la aplicación y el grado de detalle que se requiere, del alcance de la óptica y, por supuesto, del presupuesto. Teniendo en cuenta la densidad del tráfico de personas que monitorean estas cámaras se pueden dividir en:
- Gran densidad de tráfico. Se trata de soluciones ideadas para lugares donde se produce una gran afluencia de personas y que permiten analizarlas de cuatro en cuatro, generando alarmas en caso de estado febril, todo mediante un proceso automatizado.
- Densidad media de tránsito. En este grupo suelen incluirse las soluciones portátiles de medición de temperaturas, que requieren la operación manual para su uso (aunque pueden contar también con detección automática de fiebre).
- Baja densidad de tránsito. Este tipo de dispositivos son ideales para aquellos establecimientos, zonas o casos, donde el tránsito de personas sea bajo. Se trata de dispositivos más económicos y pueden ser tanto portátiles como fijos, e incluir detección automatizada de fiebre.
Conclusiones
Las utilidades de las cámaras son variadas, sólo hemos mencionado algunas de las que hasta ahora se están utilizando. Es importante que nos demos cuenta de que en un futuro habrá muchas más que aparecerán a medida que se vaya extendiendo su uso.
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