Aula 05.3 Termografia

7/24/2019 Aula 05.3 Termografia

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Reabilitao e Reforo de Estruturas

Mestrado em Engenharia Civil

2011 / 2012

1/222011/2012

Eduardo S. Jlio

Reabilitao e Reforo de EstruturasAula 06: Mtodos de inspeco e diagnstico.

6.3. Termografia de infra-vermelho.


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2/222011/2012

Joo RamosJoo Ramos ESTG LeiriaESTG Leiria


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Forno Rotativo de CalForno Rotativo de CalInspeco de CondioInspeco de Condio

3/222011/2012


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TodosTodos osos corpos,corpos, pelopelo factofacto dede estaremestarem aa uma uma temperaturatemperaturasuperiorsuperior aoao zerozero absolutoabsoluto emitememitem radiaoradiao trmicatrmica..

Termografia infravermelho. Definio:Termografia infravermelho. Definio:

4/222011/2012

ss s stemas s stemas e e termogra a termogra a n ravermen raverme captam captam essaessaradiaoradiao ee convertemconvertem--nana numa numa imagemimagem queque representarepresenta aa

distribuiodistribuio dada temperaturatemperatura superficialsuperficial dodo objectoobjecto observadoobservado..


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oo TransmissoTransmisso dede energiaenergia nana formaforma dede ondaonda electromagntica,electromagntica,

caracterizadacaracterizada porpor umum comprimentocomprimento dede ondaonda [[]];;

oo EspectroEspectro electromagnticoelectromagntico divididodividido emem bandas,bandas, delimitadasdelimitadas ememfunofuno dodo comprimentocomprimento dede onda,onda, traduzindotraduzindo asas caractersticascaractersticas

Radiao TrmicaRadiao Trmica -- Conceitos GeraisConceitos Gerais

5/222011/2012

fsicasfsicas dasdas fontesfontes emissorasemissoras

Raios X U. V. Visvel I.V. Microondas Ondas de rdio

1,E-06 1,E-04 1,E-02 1 100 1,E+04 1,E+06 , m

0.750.75mm0.40.4mm

Radiao TrmicaRadiao Trmica

100100mm


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Leis da RadiaoLeis da Radiao

Lei de Planck, Lei de WienLei de Planck, Lei de Wien

6/222011/2012

RelaoRelao dada distribuiodistribuio espectralespectral dada radiaoradiao trmicatrmica comcom aa temperaturatemperatura

CorpoCorpo NegroNegro


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Leis da radiaoLeis da radiao

Lei de StefanLei de Stefan--Boltzmann :Boltzmann :

W =W = TT44

7/222011/2012

W : radiao total emitida [ W / m[ W / m22]] : constante de Boltzman [ 5.8 x 10-8W m-2K-4] : emissividadeT : temperatura [ K ]

A emissividade representa a capacidade de emisso

dos corpos reais (0 < < 1)


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Radiao dos corpos reaisRadiao dos corpos reais

Eo : energia emitidaEr : energia reflectida

Et : energia transmitida

8/222011/2012

: emissividade: coef. de reflexo: coef. transmissibilidade

Condio de equilbrio:

Eo + Er + Et = Ei

++ ++ = 1= 1


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Emissividade e ReflexoEmissividade e Reflexo

oo Corpo negro:Corpo negro: = 1 ; = = 0oo Espelho perfeito:Espelho perfeito: = 1 ; = = 0

oo Corpo transparente:Corpo transparente: = 1 ; = = 0

9/222011/2012

Valores tpicos de emissividade :Valores tpicos de emissividade :

Alumnio em brutoAlumnio em bruto = 0.68

Alumnio oxidadoAlumnio oxidado = 0.85

Alumnio polidoAlumnio polido = 0.1 CimentoCimento = 0.95

Plstico brancoPlstico branco = 0.84

Plstico negroPlstico negro = 0.95


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Classificao dos sistemas de termografaClassificao dos sistemas de termografainfravermelhoinfravermelho

PontuaisPontuais -- Pirmetros IRPirmetros IR Medida de temperatura num pontoMedida de temperatura num ponto

Equipamentos fixos e portteisEquipamentos fixos e portteis

10/222011/2012

LinearesLineares -- Scanners de linhaScanners de linha Obteno de perfis de temperaturaObteno de perfis de temperatura

Combinados com deslocamento, permitem obter mapas trmicosCombinados com deslocamento, permitem obter mapas trmicos

SuperficiaisSuperficiais -- Cmaras termogrficasCmaras termogrficas Sistemas de formao de imagens trmicasSistemas de formao de imagens trmicas

Distribuio da temperatura superficial em tempo realDistribuio da temperatura superficial em tempo real


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Localizao de fugas calorficas

Aplicaes.Aplicaes. Construo civilConstruo civil

11/222011/2012

Deteco de problemas de isolamento

Localizao de humidades internas


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Aplicaes.Aplicaes. Indstria AutomvelIndstria Automvel

Anlise das caractersticas trmicas de motores

12/222011/2012

Controlo dos sistemas de descongelao

Anlise de aquecimento dos faris

Verificao de temperaturas em pneus


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Aplicaes.Aplicaes. Fornos e RefractriosFornos e Refractrios

Estudo da espessura das paredes do refractrio

Controlo d tem eratura em fornos

13/222011/2012

Localizao de fugas de calor

Estudo do funcionamento dos queimadores


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Aplicaes.Aplicaes. ElectrnicaElectrnica

Distribuio de temperatura em circuitos impressos

14/222011/2012

Anlise trmica de placas de circuito impresso

Deteco e localizao de curto-circuitos

Controlo de especificaes na recepo decomponentes


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Aplicaes.Aplicaes. Indstria de ProcessoIndstria de Processo

Controlo de qualidade dos produtos

15/222011/2012

Monitorizao t rmica do processo

Medida de temperatura dos produtos em cada fase

Ajustes de maquinaria de produo


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Aplicaes.Aplicaes. MedicinaMedicina

Determinao de problemas circulatrios

Localiza o d infec es ocultas

16/222011/2012

Anlise de danos musculares

Estudo de problemas de locomoo

Medicina veterinria


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Aplicaes.Aplicaes. AeronuticaAeronutica

Estudos de estructuras tipo sandwich ou painel deabelha

17/222011/2012

Anlise do comportamento trmico de ps

Caracterizao trmica de reactores

Localizao de infiltraes de gua

Estudos em tnel de vento


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19/22


Aplicaes.Aplicaes. Dispositivos MecnicosDispositivos Mecnicos

Anlise de aquecimento em chumaceiras

19/222011/2012

Deteco d aquecimento por frico

Estudo de aquecimento de escovas

Determinao do estado de bobinas


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Aplicaes.Aplicaes. Instalaes ElctricasInstalaes Elctricas

Localizao de sobre-aquecimentos nos contactos e

conexes dos interruptores.

Deteco de aquecimentos nos bornes de

20/222011/2012

Estudo dos radiadores de refrigerao dos transformadores para localizao de obstrues

Deteco de conexes mal apertadas


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Factores que afectam a medida,Factores que afectam a medida,externos ao sistemaexternos ao sistema

Absoro atmosfricaAbsoro atmosfrica

Emissividade daEmissividade da

superficiesuperficie Capacidade do corpo para radiarCapacidade do corpo para radiar

energia na banda infravermelhoenergia na banda infravermelho

Temperatura ambienteTemperatura ambiente

Proporo da radiao vinda doProporo da radiao vinda doexterior que reflectida na superficieexterior que reflectida na superficie

21/222011/2012

Re uo a ra iao que chega Re uo a ra iao que chega

lente ao atravessar a atmosferalente ao atravessar a atmosfera


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Vantagens da medida por IVVantagens da medida por IV PodePode--se medir com facilidade a temperatura de objectos mveis ese medir com facilidade a temperatura de objectos mveis e

de difcil acessode difcil acesso

Ao ser uma tcnica sem contacto no interfere com oAo ser uma tcnica sem contacto no interfere com ofuncionamento e comportamento prprio do elemento a medirfuncionamento e comportamento prprio do elemento a medir

Facilidade e rapidez na medida de grandes superficiesFacilidade e rapidez na medida de grandes superficies

22/222011/2012

e a e empera ura e v r os o ec os ao mesmo empoe a e empera ura e v r os o ec os ao mesmo empo

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