04. termografía parte 2 (2015)
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VI ciclo, mantenimiento de maquinaria pesada (wong)TRANSCRIPT
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TERMOGRAFA
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Objetivo Especfico: Monitorear por condicin mediante termografa.
Configurar cmaras termogrfica para la obtencin de termogramas ptimos.
Objetivo General:
Emplear Tecnologas modernas para deteccin de fallas.
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QU SE ESCONDE?
Venados en una
Pradera
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QU SE ESCONDE?
Conexin
elctrica
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INTRODUCCIN
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Definicin:
Ciencia de adquisicin y anlisis de informacin
trmica obtenida mediante dispositivos de
adquicisin de imgines trmicas a distancia.
TERMOGRAFIA INFRARROJA
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Monitoreo de Procesos
Electricidad (Palas Elctricas, Camiones, etc)
Hornos y Calderas
Mecanismos
Tanques y depsitos
Problemas de flujo de fluidos (intercambiadores de calor)
APLICACIONES
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MEDICINA
VETERINARIA
INDUSTRIA
APLICACIONES
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Su medicin se usa para inspeccionar y
verificar un proceso industrial o para saber el
estado o condicion en la que se encuentra
una persona.
IMPORTANCIA
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Es til porque es:
Sin contacto directo trabaja a distancia
Bidimensional
Es en tiempo real (instantneo)
UTILIDAD
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1 Medir temperatura
2 Emisividad
3 El entorno
4 Enfoque
5 Medicin Directa vs. Indirecta
6 Distancia al objetivo / Distancia
EN ESTA PARTE VEREMOS:
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MEDIR TEMPERATURA
MITO
El medir la temperatura de los componentes no tiene
importancia ya que cualquier diferencia de color en la imagen
IR es un problema que tiene que ser reparado.
LO REAL
El color de los objetos es artificial, los componentes defectuosos
pueden cambiarse a buenos y viceversa, con solo modificar las
escalas y paletas de color de las camaras IR
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La emisividad de un objeto se define a partir del
concepto de cuerpo negro.
Un cuerpo negro es aquel que absorbe toda la
radiacin infrarroja que recibe, no refleja ni
transmite por lo tanto nada.
La radiacin emitida por un cuerpo negro es
funcin nicamente de la temperatura.
EMISIVIDAD
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La emisividad de un objeto para una temperatura
se define como el cociente entre la energa infrarroja
emitida por el objeto y la emitida por un cuerpo
negro.
EMISIVIDAD
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Las cmaras termogrficas permiten variar el valor
de emisividad en funcin del material a investigar. De
esta forma los diferentes valores de emisividad no se
traducen en lecturas diferentes de temperatura.
EMISIVIDAD
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MITO
Las cmaras IR miden temperatura.
LO REAL
Las cmaras IR no miden temperatura. Ellas calculan
la temperatura basada en la energa irradiada por el
objeto y los parmetros que se alimentan a la
cmara.
EMISIVIDAD
Midiendo la Temperatura
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EMISIVIDAD
Midiendo la Temperatura
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La Emisividad es un parmetro clave usado para calcular temperatura.
La emisividad describe que tanto una superficie absorbe o emite energa IR. Emisividad Max = 1
1-Emitancia es la reflectancia.
Para el clculo de temperatura, el valor de reflectividad es multiplicado por Tamb (Temp. del entorno rodeando la camera).
50% Emisin
50% Refleccin
= 0.5
= 1
100% Emisin
0% Refleccin
Tamb
Tamb
Usted es el nico responsable de ingresar estos datos a la cmara!
EMISIVIDAD
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= 1
Temperatura Camara = Temperatura Actual
24 o C
24 o C
EMISIVIDAD
-
Background = .5
Temperatura Cmara = 50% emitida + 50%reflejada
24 o C
? o C
EMISIVIDAD
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La emisividad (ms el entorno y la distancia) van a
alterar radicalmente su medicin.
Si se mide temperatura, se debe de reportar la
correcta.
Un error comn es el ignorar, o el no entender los
efectos ambientales.
EMISIVIDAD
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Ejemplo: A mayor velocidad del viento, mayor es la prdida de calor por efecto convectivo.
La temperatura ser ms baja de lo normal.
Bajada artificialmente.
127.5
*>131.2F
*
-
020
40
60
80
100
120
140
0 5 10 15 20 25 30
Wind speed in mph
Te
mp
era
ture
Ris
e i
n F
De
gre
es
7.9 Watts
18 Watts
27 Watts
Applied Power
Solid lines represent curve fits to data points
Diferencia de 10 mph = Diferencia de 4,5 o C
Viento Enfriamiento convectivo
EL ENTORNO
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1:00 PM
41. 8F
96. 7F
50
60
70
80
90
60. 1F
279. 8F
100
150
200
250
9:00 AM
Viento Carga Solar
EL ENTORNO
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Mediciones de temperatura precisas (y termogramas claros) requieren de un enfoque apropiado!
EL ENFOQUE
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360oC
Medicin Directa Se observa directamente al objeto
MEDICION DIRECTA Vs
MEDICION INDIRECTA
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38oC Indirecta: Se observa una superficie en
frente del objeto de inters.
MEDICION DIRECTA Vs
MEDICION INDIRECTA
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INDIRECTA: Cuando se mide indirectamente pequeas variaciones de temperatura (delta Ts) pueden ser indicativos de problemas severos en la parte interna del objeto.
Conexiones internas en el Breaker
sumergidas en aceite (indirecta)
Conexiones de circuito (Directa)
MEDICION DIRECTA Vs
MEDICION INDIRECTA
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El FABRICANTE da el tamao mnimo del objeto a medir a
determinada distancia. El nmero cambia dependiendo
del sistema IR y del lente que se utilice.
TAMAO DEL OBJETO
DISTANCIA
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Si el objetivo es ms pequeo que el mnimo tamao medible, el objetivo ser promediado sobre un pixel del detector. El objetivo podra no ser visto ni medida su temperatura en forma precisa.
TAMAO DEL OBJETO
DISTANCIA
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TAMAO DEL OBJETO
DISTANCIA
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TAMAO DEL OBJETO
DISTANCIA
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TERMOGRAFA
SU RELACIN CON EL MANTENIMIENTO
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APLICACIONES CONDICIONES DETECTADAS
CALEFACCIN Valoracin de efectividad de los sistemas
de calefaccin
MEDIO AMBIENTE Valoracin de zonas y residuos
contaminados
ELECTRNICA Sobrecalentamiento de circuitos
electrnicos
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
Estimacin del comportamiento interno de la materia a travs de la temperatura
superficial
HUMEDAD
Zonas con concentracin de humedad principalmente en obras civiles para encontrar problemas estructurales,
determinacin de niveles de humedad.
APLICACIONES GENERALES
REF. DETECAL
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APLICACIONES CONDICIONES DETECTADAS
INDUSTRIA MILITAR Localizacin de grupos y personas, determinacin de zonas peligrosas,
vigilancia, etc.
MEDICINA
Evaluacin de enfermedades, deteccin de cncer de seno, artritis, tnel carpiano, problemas en la piel, seguimiento de terapias, etc.
MEDICINA LEGAL Evaluacin de decesos, pruebas de
criminalstica, tiempos de deceso, etc.
PSICOLOGA Respuesta trmica del individuo a
diferentes estmulos
RESCATE Localizacin de personas extraviadas bajo condiciones climticas y horarias
adversas REF. DETECAL
APLICACIONES GENERALES
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APLICACIONES CONDICIONES DETECTADAS
TUBERAS Fugas e fluidos, gas o lquidos,
problemas en aislamientos trmicos
TRANSFERENCIA DE CALOR
Fugas de calor en equipos trmicos, mal funcionamiento de maquinaria y sus
elementos, sobrecalentamiento, desalineamientos, mal funcionamiento de
cualquier elemento.
MOTORES ELCTRICOS,
INSTALACIONES ELCTRICAS, REDES DE TRANSMISIN EN EDIFICACIONES Y PLANTAS
INDUSTRIALES, ETC.
Deterioro de conductores, deterioro de
aislamientos, fallas en empalmes y conexiones, fugas de corriente, deterioro
de embobinados, etc.
REF. DETECAL
APLICACIONES GENERALES
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APLICACIONES CONDICIONES DETECTADAS
TRANSMISIONES, BANDAS TRANSPORTADORAS,
ACOPLES, ENGRANAJES, EJES, CORREAS DE
TRANSMISIN, POLEAS.
Sobrecalentamiento de rodamientos o rodillos, desalineamiento de ejes, poleas
o acoples, fallas de presin de lubricacin.
MOTORES
Sobrecalentamiento de bobinados y rodamientos, obstrucciones en los
conductos de refrigeracin, friccin, humedad, deformaciones en el material,
problemas en contactores, rotores.
BOMBAS, COMPRESORES, VENTILADORES, SOPLADORES.
Sobrecalentamiento de rodamientos, descargas altas de temperatura, alta
temperatura de aceites, vlvulas defectuosas y averiadas.
REF. DETECAL
APLICACIONES GENERALES
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APLICACIONES CONDICIONES DETECTADAS
MOTORES DE COMBUSTIN INTERNA
Mal funcionamiento de vlvulas e inyectores, obstrucciones en el radiador y
canales de refrigeracin, distribucin trmica general.
MAQUINARIA PARA EQUIPO PESADO, LLANTAS,
RODAMIENTOS, FRENOS, EMBRAGUES, HORNOS,
MOLINOS, ETC.
Sobrecalentamiento en las piezas
mecnicas, desalineacin y obstrucciones en los sistemas de refrigeracin.
ALTOS HORNOS, HORNOS QUEMADORES Y TUBERAS
Localizacin y determinacin de los
daos de aislamientos trmicos, localizaciones de fugas de vapor, etc.
REF. DETECAL
APLICACIONES GENERALES
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APLICACIONES CONDICIONES DETECTADAS
TURBINAS Y PEQUEAS TURBINAS.
UNIDADES GENERADORAS, TURBINAS DE GAS, DUCTOS
DE VENTILACIN.
Alta temperatura en aceites de
lubricacin, altas temperaturas en rodamientos, fallas de operacin en las
vlvulas de control y parada, temperaturas desiguales, fugas en sellos, condiciones de incendio en turbinas de
gas, incluyendo deterioro en las cmaras de encendido, defectos en las tuberas.
VLVULAS, VLVULAS DE
CORTE, VLVULAS DE ALIVIO, TRAMPAS DE VAPOR
Fugas y bloqueos
REF. DETECAL
APLICACIONES GENERALES
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RELACIN DEL INFRARROJO
CON EL MANTENIMIENTO
PREDICTIVO
Ayuda a prevenir paros no programados.
Permite programar las reparaciones en
momentos ms convenientes.
Mejora la eficiencia de la planta.
Reduce el desperdicio de energa.
Reduce las primas por aseguramiento de maquinaria.
Mejora la seguridad en la planta.
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PREGUNTAS
Defina la termografa infrarroja
Describa 2 o mas apartados dentro de la termografa
Describa 2 ejemplos de aplicacin de la termografa
Indique 2 situaciones en las que la temperatura es importante.
Comente 2 razones que hagan especialmente util la
termografa infrarroja
Describa en que areas o campos esta asociadoa la
termografa.
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Resumen:
Revisar:
Mediciones sin contacto, bidimensionales y en tiempo real.
Termogramas y emisividad de los cuerpos.
Bloch P., H. (2006). Machinery Component maintenance and Repair. Volume 3, Third Edition. USA: Elsevier
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Revisar:
FLIR ONE for iphone 5 o 5S https://www.youtube.com/watch?v=_ZGtUATpsDg
Termografa con la Cmara Termogrfica FLIR T400 https://www.youtube.com/watch?v=ISMjMMoAXAc
Uso y aplicaciones de una camara termogrfica https://www.youtube.com/watch?v=z-Dffi8HKuw