La Cámara Termográfica y sus aplicaciones a la industria

Son muchos y diversos los tipos de cámara que se emplean en los sistemas de visión artificial, teniendo en cuenta su aplicación, las condiciones del proceso en el que van a estar implicadas y las características del material o producto que va a ser analizado.

Al igual que se emplean cámaras matriciales, cámaras 3D o de alta velocidad, en los sistemas de visión artificial también se integran cámaras térmicas o infrarrojas cuya finalidad es obtener imágenes a través de la radiación calorífica que emiten los objetos examinados.

¿Qué es una cámara termográfica y cómo funciona?

Las cámaras termográficas o cámaras térmicas son unos tipos de cámara que muestran imágenes creadas a partir de las diferentes emisiones de calor que emite un cuerpo.

La imagen de la cámara térmica refleja la radiación calorífica y lo plasma a través de diferentes imágenes luminosas que, sin el empleo de la cámara, son imperceptibles para el ojo humano.

La obtención de imágenes por cámaras termográfica es posible porque este tipo de sistemas funcionan dentro de un espectro visible que captura radiación infrarroja hasta los 1000nm aproximadamente.

Las cámaras térmicas actúan a través de diferentes longitudes de onda -que suelen ir desde 3 a 14 μm-, lo que les permite captar las radiaciones infrarrojas emitidas por un cuerpo humano o un objeto y que nos proporcionan datos exactos sobre su temperatura.

El funcionamiento de una cámara termográfica se basa en que cualquier cuerpo u objeto por encima del cero absoluto (-273 ºC) emite radiaciones infrarrojas, por tanto, emite calor. Cuanta más radiación emita, mayor temperatura tendrá el cuerpo analizado.

Las cámaras termográficas cuentan con un sensor térmico o microbolómetro, que es el sistema que hace posible que detecte y reciba radiaciones caloríficas y reaccione variando su resistencia eléctrica. De esta manera, la resistencia del sistema de visión de infrarrojos mide la temperatura, la equipara con sus rangos y la otorga un color concreto.

De la suma de todas estas mediciones, se obtiene una imagen visible compuesta de diferentes colores, donde se observan volúmenes según las diferentes temperaturas medidas y procesadas.

Tipos de cámaras termográficas

INFAIMON cuenta con un catálogo con diferentes tipos de cámaras termográficas y que actúan con objetos con otras características de emisión de calor.

Esto se debe a que muchas cámaras que emiten imágenes térmicas deben operar más allá del espectro de luz visible. Por ello encontramos cámaras termográficas que miden la temperatura a partir de diferentes rangos de longitudes de onda:

• De 0,9 a 2,5 μm: Son cámaras de baja longitud de onda que operar con detectores InGaAs de alta sensibilidad y resolución. Es un sistema idóneo para aplicar en biomedicina o sistemas de vigilancia.
• De 3 a 5 μm: Las cámaras de media longitud de onda se basan en detectores InSb o MCT, lo que la convierten en el tipo de sistema de visión más acertado para aplicaciones en control remoto y diferentes grados de interacción con la luz.
• De 7 a 14 μm: En el caso de las cámaras de infrarrojos de alta longitud de onda, su funcionamiento depende de sensores MCt y sensores microlobolómetro. Son el tipo de cámara más empleado porque son las más económicas, por lo que son muy comunes en el ámbito de la construcción, la industria electrónica o para sistemas de inspección y prevención.

Aplicaciones de una cámara termográfica

Una de las características más destacable de este tipo de cámaras y su forma de analizar objetos a través de la temperatura es que hacen que su uso sea muy efectivo en diferentes actividades y ámbitos industriales.

Entre los usos más comunes en el plano industrial destaca su aplicación para el control de calidad de forma no invasiva, realizando tareas de verificación sin manipular directamente el objeto inspeccionado.

Esto permite detectar fallos o anomalías a través de las imágenes compuestas por formas luminosas que permiten comparar objetos y determinar su grado de idoneidad, acorde a los parámetros y estándares de calidad introducidos en el software de análisis de imagen.

En el caso de sistemas de seguridad e inspección, la obtención de imagen con cámara termográfica ayuda a supervisar sistemas electrónicos, o posibles fugas y sobrecargas en procesos químicos. Para los equipos de emergencias también es una efectiva forma de detectar y localizar seres vivos en accidentes o derrumbes.

También es una potente herramienta para la evaluación de la eficiencia energética de sistemas, detectando fugas, fallos de aislamiento; o para la correcta inspección de sistemas de climatización, detectando desniveles en la distribución de frío y calor que proporcionan.

En el campo de la medicina, las imágenes producidas por radiación calorífica facilitan la evaluación de las lesiones que puede sufrir una persona, realizando un chequeo completo no invasivo y detectando posibles riesgos según el riego sanguíneo o anomalías en la temperatura de órganos.

La gran ventaja de este tipo de cámaras de visión artificial es que pueden trabajar a temperatura ambiente, sin un diseño o sistemas de refrigeración específicos, pero ejecutando mediciones e imágenes óptimas donde captan todas las radiaciones caloríficas de su entorno.