Cómo calibrar una cámara termográfica

La calibración de una cámara térmica es el proceso de ordenar lo que ve la cámara (radiación de infrarrojos) con las temperaturas conocidas, a fin de que la cámara pueda medir con mayor precisión la radiación que detecta.

¿Qué es la termografía?

La termografía es una técnica que ha crecido con el paso de los años, sus aplicaciones van desde el campo militar hasta la medicina pasando por aplicaciones en la industria como el control de calidad, no sólo en productos de manufactura sino también en alimentos. Para que las mediciones realizadas por estas cámaras sean confiables se requiere de un proceso de calibración. Existen diversas técnicas para llevar a cabo este proceso, según sean las necesidades.

Las cámaras termográficas miden perfiles de temperatura que mapean la distribución superficial de la temperatura del objeto. Es decir, antes de poder utilizar este mapeo en las aplicaciones nombradas anteriormente, se deben conocer los parámetros intrínsecos y extrínsecos de la cámara, es decir la cámara debe estar calibrada.

Proceso de calibración

El proceso de calibración intenta sacar todos los parámetros que hacen falta saber para deshacer los efectos de proyección en una cámara. En general, los parámetros intrínsecos son la distancia focal que es la distancia entre el centro de perspectiva en el centro de la imagen y el punto principal. El tamaño de los píxeles y el punto principal que se define como el punto de intersección del rayo principal en el lado de la imagen con el plano de la imagen. Y los extrínsecos que son la posición y orientación de la cámara en tres dimensiones tomando como referencia algún sistema de coordenadas absoluto en el mundo.

Por qué calibrar una cámara termográfica

Todas las cámaras termográficas nuevas vienen calibradas con las especificaciones de fábrica. Sin embargo, con el tiempo, los componentes electrónicos envejecen. Esto puede provocar cambios en la calibración, lo cual provoca que las mediciones de temperatura pierdan precisión.

Algunos usuarios de la termografía podrían ignorar el tema de la calibración. O bien, existen compañías podrían estar invirtiendo mucho dinero en calibrar su equipo sin conocer si realmente es necesario. A continuación, mencionaremos algunos métodos sencillos para verificar las mediciones de su cámara termográfica.

Proceso en el laboratorio

La calibración se realiza en condiciones controladas con un gran número de fuentes de referencia de cuerpo negro. Los cuerpos negros son cuerpos físicos con muy alta emisividad. En otras palabras, irradian y absorben casi toda la radiación electromagnética (el cuerpo negro teóricamente ideal tiene una emisividad de 1,0 y absorbe y emite a la perfección toda la radiación). Los cuerpos negros de los laboratorios de calibración están certificados y son rastreables conforme a estándares internacionales.

Las fuentes de referencia de cuerpo negro se disponen en semicírculo y se ajustan a diferentes temperaturas conocidas. Posteriormente, se apunta con la cámara térmica (conectada a un brazo robótico) a cada fuente de referencia una a una. Es decir, el valor de la señal a cada temperatura se captura mediante software de calibración. Cada par de valores de señal y temperatura se traza en una curva, cuya ecuación se basa en un modelo de física. Después, los datos obtenidos, se cargan en la cámara, lo que la calibra para garantizar que satisface las especificaciones de precisión.

Ciertamente, por la abundancia de requisitos, las cámaras deben recalibrarse en un laboratorio. Sin embargo, si sospecha que su cámara pudiera haberse descalibrado, puede realizar una sencilla comprobación sobre el terreno sin necesidad de equipamientos caros.

Realización personal de una calibración

Si realiza una comprobación y los resultados son razonablemente precisos, lo más probable es que la calibración esté bien. Sin embargo, una comprobación de calibración que haya realizado usted mismo, no garantiza que la cámara esté bien calibrada y no puede reemplazar al mantenimiento periódico programado.

Para que la comprobación sea útil, primero debe realizar una medición básica cuando haya certeza de que la calibración de la cámara es precisa. Por ejemplo, poco después de la calibración en el laboratorio. Esto detectará errores sistemáticos de su configuración y su procedimiento.

Las comprobaciones de calibración se realizan midiendo objetivos con temperaturas conocidas y comparando la temperatura conocida con la medida. En este caso, puede utilizar agua hirviendo y hielo derritiéndose.

Calibración en KAPTER

En Kapter, contamos con un avanzado laboratorio de metrología y termometría por radiación que nos permite calibrar cámaras termográficas y termómetros de radiación usando nuestra propia tecnología Dauik®, generando soluciones precisas.

A través de nuestro Laboratorio de Metrología podemos calibrar cámaras termográficas de cualquier marca, en un intervalo de temperatura de -5 °C hasta +750 °C, con trazabilidad a Patrones Nacionales y bajo los lineamientos de la norma NMX-EC-17025-IMNC-2006. Contamos con alta tecnología para realizar las mediciones e instalaciones especializadas con tecnología patentada Dauik®.