Capturar medições exatas de temperatura de equipamento elétrico com uma câmara termográfica pode ser complexo até que saiba exatamente o que procura. Uma das coisas a compreender é que, uma vez que os componentes elétricos são principalmente metal nu, a emissividade é baixa e, portanto, as medições de temperatura podem não ser fiáveis.
A emissividade (ε) é a relação entre a forma como um material irradia energia infravermelha em comparação com um radiador perfeito. Os valores de emissividade situam-se entre 0,0 e 1,0. Um objeto que mede 1,0 é considerado um radiador perfeito e é chamado de “corpo preto”.
No mundo real, não existem radiadores perfeitos e os materiais variam nos seus níveis de imperfeição. Esta é uma complicação (entre várias outras) que dificulta a utilização de tecnologia de infravermelhos para realizar inspeções quantitativas que requerem a obtenção de medições de temperatura exatas. Por este motivo, muitos técnicos de termografia optam por realizar inspeções qualitativas onde se concentram na diferença de temperatura aparente entre equipamentos comparáveis sob cargas comparáveis, ou o mesmo equipamento sob cargas comparáveis ao longo do tempo.
Uma ilustração simples é esta imagem de uma mão com um anel. Pode ver uma diferença na imagem termográfica. O anel parece ser muito mais frio do que a mão, mas o anel tem uma temperatura semelhante à da mão. Portanto, embora os dois objetos estejam à mesma temperatura, estão a irradiar diferentes quantidades de energia infravermelha.
Apesar disso, as anomalias elétricas podem ser relativamente fáceis de detetar se souber o que procura. O simples facto é que o calor é um subproduto do funcionamento normal. Os circuitos elétricos com corrente a fluir através deles geram calor. Por isso, quando inspeciona um componente elétrico, este está frequentemente quente. O importante a determinar é: que tipo de calor é? Isto deve-se ao aquecimento normal ou ao sobreaquecimento anormal?
É o padrão térmico que é importante na deteção de anomalias do sistema elétrico. A maior parte do aquecimento anormal nos componentes do sistema elétrico é causada por resistência elétrica anormal numa superfície de contacto.
Esta resistência aumentada pode resultar de:
- Curto-circuito fase-fase
- Desequilíbrio de resistência de enrolamento a enrolamento
- Rutura do isolamento
Repare no padrão. A área da energia térmica mais elevada encontra-se no ponto de ligação e o circuito arrefece quanto mais afastado do ponto de contacto. Esta assinatura térmica é mais frequentemente associada ao aumento da resistência da superfície na superfície de contacto. A maior quantidade de calor é gerada no ponto de resistência e, em seguida, afasta-se do seu ponto ou origem, resultando no padrão indicador de “afastamento”.
Compreender a emissividade nas imagens termográficas
A emissividade varia consoante a condição da superfície, o ângulo de visualização, a temperatura e o comprimento de onda espectral. A maioria dos materiais não-metálicos são radiadores de energia eficientes. A pele humana está próxima de um radiador perfeito com uma emissividade de 0,98. Uma superfície de cobre polido está na outra extremidade do espectro com um valor de 0,01.
A maioria das câmaras termográficas tem a capacidade de alterar a definição de emissividade, por isso, se souber o valor de emissividade do material que está a inspecionar, pode fazer um ajuste na câmara para se aproximar da temperatura real da superfície. No entanto, se a emissividade do material for inferior a 0,60, não deve esperar obter uma leitura exata da temperatura utilizando infravermelhos e, mesmo que seja superior a isso, outros fatores podem afetar a sua leitura da temperatura.