La termografia ad infrarossi è una tecnica non distruttiva basata sull'acquisizione dei raggi infrarossi emessi da un oggetto o da una superficie. Utilizzando i sensori o gli strumenti a infrarossi è possibile determinare la temperatura di un target convertendo il suo calore, invisibile all'occhio umano, in un segnale elettrico misurabile. La termografia ad infrarossi trova impiego in svariati settori: dall'industria manifatturiera al settore civile.
In campo civile, le termocamere vengono utilizzate per effettuare indagini termografiche o rilievi termografici sugli edifici, volti a migliorare l’efficienza energetica o per evidenziare perdite o anomalie. In campo industriale, pirometri e termocamere vengono utilizzati per sviluppare e testare nuovi prodotti o per monitorare la temperatura dei processi produttivi.
Applicazioni e tecnologie per la misura della temperatura senza contatto in ambito industriale e civile con la termografia ad infrarossi
Cosa sono i raggi infrarossi
Ogni corpo con una temperatura superiore allo zero assoluto emette una radiazione elettromagnetica proporzionale alla sua temperatura intrinseca. Questa energia può essere visibile, come nel caso di uno spillo rovente, oppure invisibile all'occhio umano.
In entrambi i casi, i sensori a infrarossi e i termografi possono determinare la quantità di questa energia, senza entrare in contatto con il target, traducendola in un segnale elettrico. L’assenza di contatto rende la termografia ad infrarossi utile per effettuare misure della temperatura veloci e ripetibili su oggetti in movimento o situati in spazi angusti. E’ possibile utilizzare questi sensori anche nel caso in cui il target raggiunga temperature tali da compromettere o distruggere altre tipologie di sensori o sonde a contatto.
La grande versatilità dei sensori IR li rende utili nei processi automatizzati, dove è necessario un monitoraggio continuo della temperatura. Integrandoli in sistemi digitali, l’utilizzatore può inoltre programmarli in remoto, gestire le informazioni e registrare i dati.
Come funziona un sensore infrarossi
Per effettuare una termografia, il sensore cattura la radiazione emessa convogliandola a uno o più detector. L’energia della radiazione infrarossa viene qui convertita in un segnale elettrico che, a sua volta, viene riconvertito in un valore termico in base alla calibrazione del sensore e all’emissività specificata.
Visivamente i sensori a infrarossi sono simili tra loro, ciò che li differenzia e che ne influenza la risoluzione, la dimensione dello spot e la distanza dal target è l’ottica: l’elemento che direziona il fascio di raggi infrarossi verso il detector.
Il detector è il cuore dei sensori ed è composto da una termopila o un rilevatore quantico, che convertono la radiazione in energia elettrica. Successivamente il segnale passa da modulo di amplificazione e da un convertitore A/D. A seconda del sensore infine, sono presenti altre elettroniche per condizionare o stabilizzare il segnale.
Sensori di temperatura Optris
I sensori a infrarossi di optris® effettuano misure in modo preciso, senza usura e senza alcun contatto fisico con il target in una gran varietà di settori e applicazioni, dalla R&D al controllo di processo. La serie di pirometri CT è estremamente robusta e ha un ciclo di vita operativo molto lungo. Possono operare, senza l’utilizzo di sistemi di raffreddamento, in luoghi con una temperatura ambientale di 250°C.
I pirometri con sistema di puntamento della serie CTlaser, a differenza dei precedenti, proiettano dei punti laser utili per determinare velocemente e in modo preciso l’area dello spot di misura. Questa serie di sensori è realizzata con le ottiche più sofisticate e lo spot di misura più piccolo al mondo, fino a 0.5mm.
Le caratteristiche chiave di questi sensori sono la flessibilità nelle applicazioni e la possibilità di misurare su una gran varietà di materiali. Il controller separato permette un semplice accesso alle chiavi di programmazione tramite un display LCD multicolore. I sensori delle serie CT e CTlaser sono utilizzati in diverse applicazioni test e industriali, nel settore della plastica, vetro, siderurgico e trattamento dei metalli in genere, banchi prova e ricerca & sviluppo.
Termocamere nelle termografia IR
Quando l’obiettivo è effettuare rilevazioni rapide su punti specifici e ben definiti, i termometri a infrarossi professionali rappresentano una soluzione efficace in ambito industriale e civile. Compatti e di semplice utilizzo, i termometri infrarossi professionali sono particolarmente indicati per attività di manutenzione predittiva, ispezioni tecniche e controlli qualità direttamente sul campo.
I termometri portatili garantiscono precisione anche a distanza, grazie a sistemi di puntamento laser e a parametri ottici che determinano con precisione l’area di misura, risultando idonei anche per superfici di piccole dimensioni o applicazioni ad alta temperatura, come nel caso dei metalli.
In applicazioni più complesse, è possibile integrare la misura a infrarossi con sonde a contatto tramite termometri termocoppia, combinando due tecnologie complementari in un unico strumento. Le funzioni di allarme acustico e visivo permettono inoltre di segnalare il superamento di soglie critiche, facilitando il monitoraggio di quadri elettrici, motori, impianti HVAC e macchinari industriali.
Grazie alla rapidità di risposta e all’affidabilità della tecnologia IR, questi termometri professionali rappresentano un valido supporto operativo nelle applicazioni che richiedono precisione, sicurezza e immediatezza di intervento.
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