Termografia na manutenção preditiva

A termografia é o processo de usar um termovisor para detectar a radiação (calor) proveniente de um objeto, convertendo-a em temperatura e exibindo uma imagem da distribuição de temperatura. O equipamento utilizado na inspeção termográfica de sistemas elétricos para medir a temperatura e a distribuição de calor é o termovisor. 

Essa técnica é amplamente utilizada em manutenção preventiva, preditiva e monitoramento de condições. 

Mas, além de detectar anormalidades térmicas de máquinas e equipamentos, ela permite que seja feito de maneira não intrusiva, ou seja sem interferência alguma.  Ela faz parte das técnicas não invasivas chamadas END – Ensaio Não Destrutivo.

Como aplicar os equipamentos da Termografia

Sua aplicação é definida conforme a necessidade específica do ambiente e o que se pretende com ela. Por exemplo, em equipamentos e sistemas elétricos, como: motores, geradores e transformadores, conectores, disjuntores e outros. 

Para diagnóstico de falhas, parte do princípio que a potência de tais máquinas que não saem, ou seja, ela está se transformando em perdas, sendo dissipada por meio de Joule.  Por isso que quanto maior a temperatura, maior a radiação infravermelha emitida, por ele. 

Contudo, existem três tipos mais comuns de equipamentos ou termômetros infravermelhos que são usados na análise, que contribuem para acompanhar tanto o envelhecimento da máquina, quanto o diagnóstico de falhas.   

1. Termômetros infravermelhos spot: conhecido como pirômetro, ele se assemelha a um radar portátil e é usado para detectar e medir a temperatura em um ponto específico em uma superfície. São ideais para medir a radiação térmica em ativos de difícil acesso ou que operam sob condições extremas.

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2. Sistemas de scanner infravermelho: Esses sistemas de termômetros infravermelhos varrem áreas maiores e são frequentemente usados em fábricas com transportadores ou processos de uma planta fabril. 

3. Câmeras de imagem térmica infravermelha: bem mais avançado que o método tradicional, a câmera é usada para medir a temperatura em vários pontos de uma grande área, além de criar imagens termográficas bidimensionais. 

Além disso, a termografia pode ser somente qualitativa ou qualitativa/quantitativa:

• Qualitativa: quando o que interessa é o perfil e não os valores térmicos apresentados. Essa é a característica que classifica a termografia infravermelha como uma técnica que fornece laudos instantâneos.
• Quantitativa: é o método que define o nível de gravidade de uma anomalia. Vale salientar que ele é sempre o segundo a ser aplicado, pois incondicionalmente a primeira análise sempre tem de ser a qualitativa. 

Função da termografia

O objetivo principal da termografia infravermelha é confirmar se o que está sendo medido, está funcionando normalmente e detectar anomalias térmicas, indicando ineficiência, falhas e defeitos em instalações elétricas. A inspeção usando a radiação infravermelha é uma grande vantagem na indústria para o gerenciamento de ativos. 

Princípio da termografia

Sua aplicação parte dos princípios dinâmicos e estáticos de peças girantes e fixas. Esse princípio é explicado pelas leis da mecânica de fluidos e de transmissão de calor. Todos os objetos acima do zero absoluto emitem uma energia infravermelha térmica. Assim os termovisores podem detectar e exibir facilmente comprimentos de onda infravermelhos, independentemente da luz ambiente. 

Um termômetro infravermelho em sua forma mais básica consiste em uma lente que focaliza a radiação térmica infravermelha em um detector, que transforma a energia radiante em um sinal codificado por cores. Os termômetros infravermelhos são projetados para medir a temperatura à distância, evitando a necessidade de contato com o objeto que está sendo medido.

Aplicação na indústria

A termografia infravermelha é comumente usada em uma variedade de indústrias e aplicações, incluindo:

• Monitoramento da condição da máquina;
• Diagnósticos prediais como inspeções de umidade, telhado e perda de energia;
• Aplicação da lei e imagens de segurança;
• Imagens químicas;
• Monitoramento do sistema elétrico;
• Monitoramento do sistema de fluido.

Específica para manutenção de plantas e monitoramento de condições, a termografia infravermelha é utilizada em aplicações como:

• Monitoramento das condições elétricas e mecânicas de um motor elétrico;
• Inspeções de rolamentos e mancais (sistemas rotativos);
• Monitoramento de isolamento refratário;
• Localização de níveis de gás e líquidos.

O que é termograma?

As imagens da distribuição de temperatura detectada são chamadas de termogramas e tornam possível ver objetos produtores de calor invisíveis a olho nu. 

Ou seja, termogramas são imagens que foram convertidas pelas câmeras termográficas. Estas traduzem em sinais elétricos as radiações infravermelhas emitidas pelas diferentes partes de um corpo. Sinais esses que se convertem em imagem visível num tubo de raios catódicos. Esses termogramas fornecem uma imagem, com recursos que permitem abranger uma faixa de temperatura que vai de -20°C a 1.500°C.

Embora os imageadores infravermelhos sejam simples de usar, interpretar os dados que eles produzem pode ser um pouco mais difícil de decompor. É importante não apenas ter um conhecimento prático de como os imageadores infravermelhos funcionam. Mas também conhecimentos básicos de radiometria e processos de transferência de calor.

Qual a sua importância?

Como foi explicado nos tópicos acima, ficou fácil entender a importância da termografia não só na manutenção preditiva, como na identificação de comportamentos anômalos. Pois, ao utilizar essa técnica é possível antecipar vários problemas que podem ser solucionados antes de uma parada inesperada.

A análise termográfica é uma técnica extremamente importante na prevenção de falhas em diversos meios.  Ela não exige a interrupção de nenhum tipo de processo e sem a necessidade de desmontar nada para fazer esse trabalho. 

Com ela também é possível reduzir custos, identificar e reparar falhas precocemente. Isso sem contar que não se perde tempo nos processos industriais podendo programar as intervenções necessárias. 

Atualmente, o acompanhamento da temperatura – dentro do método preditivo – de um ativo pode ser realizada por meio de sensores IoT, que além da medição coletam dados todos os dias da semana, como: vibração e horas trabalhadas.

O sensor acoplado à superfície do ativo permite medir até 90C graus,  identificando automaticamente o desvio de tendência e falhas como: de lubrificação, nível baixo do óleo, refrigeração e pressão elevada (para bombas e compressores). 

Outros benefícios importantes da Termografia:

• Redução nas intervenções de manutenção corretiva;
• Diminui o consumo de energia elétrica;
• Maximiza a vida útil do ativo e instalações;
• Aumenta a produtividade da indústria;
• Aumenta a eficiência dos programas de manutenção preditiva;
• Redução no estoque de peças sobressalentes.

Por isso ficou mais que claro, que uma elevação de temperatura indica um comportamento anormal, sendo a mesma analogia quando medimos a nossa temperatura.

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