Termografia

A termografia é o processo de utilizar um termovisor para identificar a radiação (calor) emitida por um objeto, convertendo-a em temperatura e exibindo uma imagem da distribuição térmica. O dispositivo utilizado na inspeção termográfica de sistemas elétricos para medir a temperatura e a distribuição de calor é conhecido como termovisor. Essa técnica é amplamente empregada em manutenção preventiva, preditiva e monitoramento de condições. Além de detectar anomalias térmicas em máquinas e equipamentos, ela pode ser aplicada de maneira não intrusiva, ou seja, sem interferência.

Aplicação dos Equipamentos de Termografia
A aplicação da termografia é determinada pela necessidade específica do ambiente e pelo objetivo desejado. Por exemplo, é aplicada em equipamentos e sistemas elétricos, como motores, geradores, transformadores, conectores, disjuntores e quadros elétricos. Ao diagnosticar falhas, parte-se do princípio de que a potência dessas máquinas não é totalmente convertida, resultando em perdas que são dissipadas como calor por meio do efeito Joule. Isso faz com que quanto maior a temperatura, maior a radiação infravermelha emitida por esses equipamentos.

Tipos de Equipamentos Infravermelhos Mais Comuns
Existem três tipos principais de dispositivos infravermelhos usados na análise, que auxiliam tanto no monitoramento do envelhecimento da máquina quanto no diagnóstico de falhas:
– Termômetros infravermelhos spot: também conhecidos como pirômetros, esses dispositivos assemelham-se a um radar portátil e são utilizados para detectar e medir a temperatura em um ponto específico de uma superfície. São ideais para medir a radiação térmica em locais de difícil acesso ou em condições extremas.
– Sistemas de varredura infravermelha: esses sistemas abrangem áreas maiores e frequentemente são usados em fábricas com transportadores ou em processos industriais.
– Câmeras de imagem térmica infravermelha: mais avançadas que os métodos tradicionais, essas câmeras são empregadas para medir a temperatura em diversos pontos de uma área ampla, gerando imagens termográficas bidimensionais.

Aspectos Qualitativos e Quantitativos
A termografia pode ser qualitativa ou qualitativa/quantitativa:
– Qualitativa: concentra-se no perfil térmico, não nos valores de temperatura exatos. Esse é um aspecto que diferencia a termografia infravermelha, fornecendo análises instantâneas.
– Quantitativa: esse método determina o nível de gravidade de uma anomalia. É importante observar que esse é sempre o segundo passo, já que a análise qualitativa deve ser realizada primeiramente.

Função da Termografia
A principal finalidade da termografia infravermelha é confirmar o funcionamento normal do objeto em medição e detectar anomalias térmicas, indicando ineficiência, falhas e defeitos em sistemas elétricos. A inspeção utilizando radiação infravermelha é uma ferramenta valiosa na gestão de ativos industriais.

Princípio da Termografia
A aplicação da termografia baseia-se nos princípios dinâmicos e estáticos de componentes rotativos e fixos. Esse princípio é explicado pelas leis da mecânica de fluidos e da transferência de calor. Todos os objetos acima do zero absoluto emitem energia infravermelha térmica. Portanto, os termovisores conseguem detectar e visualizar facilmente comprimentos de onda infravermelhos, independentemente da iluminação ambiente. Um termômetro infravermelho em sua forma mais básica possui uma lente que focaliza a radiação térmica em um detector, que transforma essa energia radiante em um sinal codificado por cores. Isso permite que os termômetros infravermelhos meçam a temperatura à distância, eliminando a necessidade de contato direto com o objeto.

Aplicação na Indústria
A termografia infravermelha é amplamente utilizada em diversas indústrias e aplicações, incluindo:
– Monitoramento do estado das máquinas;
– Diagnósticos de edifícios, incluindo inspeções de umidade, telhados e perda de energia;
– Aplicações em segurança e vigilância;
– Imagens químicas;
– Monitoramento de sistemas elétricos;
– Monitoramento de sistemas de fluidos.

Especificamente para manutenção industrial e monitoramento de condições, a termografia é empregada em situações como:
– Monitoramento das condições elétricas e mecânicas de motores elétricos;
– Inspeções de rolamentos e mancais em sistemas rotativos;
– Monitoramento de isolamento refratário;
– Localização de níveis de gases e líquidos.

O Conceito de Termograma
As imagens que mostram a distribuição de temperatura são chamadas de termogramas, permitindo a visualização de objetos que emitem calor, mas que são invisíveis a olho nu. Em outras palavras, os termogramas são imagens obtidas pelas câmeras termográficas. Essas câmeras convertem a radiação infravermelha emitida por diferentes partes de um objeto em sinais elétricos, que são transformados em uma imagem visível em um tubo de raios catódicos. Os termogramas proporcionam uma imagem com uma faixa de temperatura que varia de -20°C a 1.500°C.

Embora os imageadores infravermelhos sejam relativamente simples de utilizar, a interpretação dos dados que eles produzem pode ser um tanto complexa. É fundamental ter não apenas conhecimento prático sobre o funcionamento dos imageadores infravermelhos, mas também compreensão básica de radiometria e processos de transferência de calor.

Importância da Termografia
Com base nas informações acima, fica evidente a importância da termografia não apenas na manutenção preditiva, mas também na detecção de comportamentos anômalos. Através dessa técnica, é possível antecipar problemas que podem ser solucionados antes de causar paradas inesperadas. A análise termográfica é fundamental para prevenir falhas em diversos cenários. Ela não requer interrupção de processos e não exige desmontagem para execução. Além disso, ajuda a reduzir custos, identificar e reparar falhas de maneira precoce, sem prejudicar os processos industriais e permitindo o planejamento de intervenções necessárias.

Atualmente, o monitoramento de temperatura, como parte do método preditivo, pode ser feito através de sensores IoT. Esses sensores, acoplados à superfície de ativos, medem temperaturas de até 90°C, identificando automaticamente desvios de tendência e falhas como falta de lubrificação, nível baixo de óleo, superaquecimento e pressão elevada (em bombas e compressores).

Outros Benefícios Importantes da Termografia:
– Redução das intervenções de manutenção corretiva;
– Economia de energia elétrica;
– Prolongamento da vida útil de ativos e instalações;
– Aumento da produtividade industrial;
– Maior eficiência nos programas de manutenção preditiva;
– Menos peças sobressalentes em estoque.