Termografía: fundamentos y aplicaciones

Abstract

[ES] La termografía infrarroja es una técnica de detección y visualización de la radiación infrarroja emitida por los objetos, que ha demostrado tener diversas aplicaciones en diferentes campos. Para comprender su importancia y utilidad, es necesario entender su contexto histórico y los principios físicos en los que se basa Los principios físicos tras las ondas y la radiación electromagnética el cual se consideran fundamentales para comprender cómo funcionan los sistemas de termografía infrarroja. La radiación infrarroja es una forma de energía que se transmite en forma de ondas electromagnéticas y se relaciona con la temperatura de los objetos. Esta energía puede ser detectada y convertida en imágenes térmicas, lo que permite visualizar la distribución de temperaturas en una superficie. La transmisión de calor por radiación es un fenómeno importante en la termografía, ya que los objetos emiten radiación infrarroja en función de su temperatura. Esta radiación es capturada por una cámara termográfica y se convierte en una imagen térmica que muestra las variaciones de temperatura en una escala de colores. La termografía teórica proporciona las bases para comprender los conceptos y principios detrás de la técnica. Además, existen guías termográficas de buenas prácticas que establecen pautas para realizar inspecciones termográficas precisas y confiables. La termografía infrarroja se utiliza en una amplia gama de campos y aplicaciones. Por ejemplo, se aplica en la industria para el mantenimiento predictivo de equipos eléctricos y mecánicos, la detección de fugas de energía en edificios, el control de calidad en la producción industrial y la monitorización de procesos industriales. Se analizado varios casos prácticos de inspecciones termográficas diferentes áreas, como la detección de fallos eléctricos en alternadores, la identificación de infiltraciones de agua en edificios y la detección de anomalías paneles solares fotovoltaicos, entre otros. Además, se han abordado tres aplicaciones potenciales destacadas de la termografía infrarroja: la aplicación en fluidos, que permite determinar la concentración de especies gaseosas y temperatura; la evaluación de la morfología de electrodos creados por fabricación aditiva, para garantizar su calidad y rendimiento; y la detección de grietas en placas metálicas mediante la vibrotermografía, una técnica que utiliza vibraciones para revelar defectos ocultos.

[EN] Infrared thermography is a technique for detecting and visualizing the infrared radiation emitted by objects, which has demonstrated diverse applications in various fields. To understand its importance and usefulness, it is necessary to grasp its historical context and the underlying physical principles. The physical principles behind waves and electromagnetic radiation are considered fundamental to understanding how infrared thermography systems work. Infrared radiation is a form of energy transmitted in the form of electromagnetic waves and is related to the temperature of objects. This energy can be detected and converted into thermal images, allowing for the visualization of temperature distributions on a surface. Radiative heat transfer is an important phenomenon in thermography since objects emit infrared radiation based on their temperature. This radiation is captured by a thermographic camera and transformed into a thermal image that displays temperature variations on a color scale. Theoretical thermography provides the foundations for understanding the concepts and principles behind the technique. In addition, there are thermographic guidelines for best practices that establish guidelines for accurate and reliable thermographic inspections. Infrared thermography is used in a wide range of fields and applications. For example, it is applied in industry for predictive maintenance of electrical and mechanical equipment, detection of energy leaks in buildings, quality control in industrial production, and monitoring of industrial processes. Several practical cases of thermographic inspections have been analyzed in various areas, such as the detection of electrical faults in alternators, identification of water infiltrations in buildings, and detection of anomalies in photovoltaic solar panels, among others. Furthermore, three notable potential applications of infrared thermography have been addressed: application in fluids, allowing for the determination of gas species concentration and temperature; evaluation of the morphology of electrodes created by additive manufacturing, to ensure their quality and performance; and detection of cracks in metal plates through vibrothermography, a technique that utilizes vibrations to reveal hidden defects.