Tutti gli oggetti emettono, assorbono, trasmettono e riflettono nella banda dell’infrarosso infatti, come insegna la fisica, tutti gli oggetti esistenti in natura con temperatura superiore alla zero assoluto (-273°C) irradiano energia sotto forma di energia elettromagnetica.
La termografia permette di visualizzare valori assoluti e variazioni di temperatura degli oggetti, indipendentemente dalla loro illuminazione nel campo del visibile.
La quantità di radiazioni emessa aumenta proporzionalmente alla quarta potenza della temperatura in oggetto (Legge di Stefan Boltzmann).
La termografia permette l’individuazione di anomalie dell’energia e quindi, a parità di emissività, di eventuali anomalie termiche.
In particolare, la radiazione infrarossa è l’emissione spontanea di onde elettromagnetiche di una certa lunghezza d’onda da parte di un qualsiasi corpo dovuta al moto di agitazione delle particelle atomiche che lo compongono. Gli esperimenti effettuati hanno permesso di stabilire che la quantità di energia irradiata da un corpo cresce con l’aumento della temperatura alla quarta potenza ed, inoltre, il suo valore dipende anche dalla natura e dal tipo di superficie del corpo medesimo (coefficiente di proporzionalità denominato emissività) secondo la legge fisica di emissione o di Stefan- Boltzman.
La termografia all’infrarosso viene definita come la tecnica che permette di ottenere, per mezzo di un sistema all’infrarosso (apparecchiatura termografica o termocamera), la distribuzione della radiazione infrarossa (mappa termica), nell’intervallo di sensibilità dell’apparecchiatura utilizzata, e la misura delle temperature superficiali della scena osservata.
Le termocamere all’infrarosso sono strumentazioni di misura non a contatto per la rilevazione della radiazione infrarossa che consentono di generare immagini all’infrarosso (“infrared imaging”) e consistono in apparecchiature che rilevano le emissioni di calore all’infrarosso e le convertono su di un display in mappe termiche (termogrammi che possono essere salvate sottoforma di file per la successiva analisi) cioè rappresentazioni visive bidimensionali a scale di colore in funzione dell’intensità dell’energia raggiante rilevata. Una termocamera all’infrarosso consiste sostanzialmente in un’apparecchiatura che produce termogrammi e permette la misura in termini qualitativi e quantitativi della radiazione termica entro una definita lunghezza d’onda incidente sull’apparecchiatura medesima.
Le termocamere non permettono solamente la visualizzazione di un’immagine del modello termico irradiato dalla superficie (mappa termica), ma sono progettate per poter misurare anche la temperatura di ogni singolo punto costituente il termogramma. Le termocamere all’infrarosso in virtù di queste caratteristiche vengono utilizzati per ottenere un rilievo completo e immediato delle condizioni di esercizio degli impianti, delle macchine e dei processi. In quasi tutte le sue applicazioni industriali l’indagine termografica all’infrarosso comporta necessariamente due fasi:
- L’analisi qualitativa della mappa termica con l’eventuale individuazione delle anomalie riconducibili alla grandezza fisica temperatura. Tale tipo di analisi si basa fondamentalmente su quella che viene definita qualità dell’immagine infrarossa.
- L’analisi quantitativa (misura della temperatura) sulla mappa termica della zona in cui si presenta l’anomalia individuata nella fase precedente. Fissate le condizioni per ottenere la migliore immagine dal punto di vista qualitativo, in questa fase si tratta di procedere alla misura delle temperature di interesse.
Le ispezioni termografiche all’infrarosso effettuate regolarmente possono:
- Assicurare la migliore efficienza nell'allocazione del personale;
- Ridurre le giacenze di magazzino delle parti di ricambio con costi ridotti di circa il 10% nel caso di componenti elettrici;
- Migliorare la sicurezza operativa con riduzione di rischio anche per il personale. Il guasto, per esempio di componenti elettrici, potrebbe essere catastrofico, causare danni o persino procurare la morte degli operatori, del personale di manutenzione o di estranei;
- Ridurre la quantità e la gravità di guasti in esercizio. Individuare i problemi prima del manifestarsi del guasto riduce notevolmente l’inoperosità non programmata degli impianti e delle macchine, inoperosità associata al guasto ed al tempo perduto.
Si fa presente che i costi di inoperosità in situazioni di emergenza risultano indicativamente dieci volte superiori rispetto al caso in cui si sia adottata una manutenzione programmata;
- Supportare la valutazione della vita residua ed estendere la vita media dell’impianto/macchina (“life estension”);
- Ridurre il premio assicurativo in quanto l’impianto/macchina, aumentando le condizioni di sicurezza (documentabili attraverso i rapporti generati con i termogrammi registrati durante le ispezioni termografiche) e riducendo i rischi, risulta intrinsecamente più sicuro;
- Migliorare la progettazione ed il rendimento dell’impianto/macchina.
La termografia è inoltre applicata nel settore industriale come Controllo Non Distruttivo utile, per il rilevamento della temperatura di pelle negli scambiatori di calore a fascio tubiero.
Nello specifico, l’applicazione della termografia in distributori di ingresso e di uscita, mantelli e collettori, è utilizzata per rilevare la corrosione sotto la coibentazione (CUI), le condizioni termiche del mantello, lo stato del refrattario, la degradazione dell’isolamento e/o del rivestimento interno, dei condotti e dei portelli.
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I ns tecnici usano Termocamere FLIR
