Ajuste de parámetros y Herramientas de medición en cámaras termográficas: ¿Cuál es su función?

Puede ser común que nuevos usuarios de la termografía al encender su cámara por primera vez y abrir el menú se percaten de todas los ajustes, herramientas y parámetros que pueden ser modificados, habilitados o desactivados, lo cual puede resultar intimidante. Un poco de conocimiento podría ayudarnos a determinar cuales de estas herramientas y parámetros podrían ser útiles para cada uno de nosotros; con cuales debemos ser cuidadosos al momento de cambiarlos y en que situación podríamos utilizar cada uno de ellos.

Muchas cámaras infrarrojas podrían poseer un grupo de ajustes a los que podríamos referirnos como parámetros de ‘Medición’. Lo anterior debido a que estos ajustes afectarán la medición de temperatura en la imagen térmica, más no afectarán la composición de lo que vemos en la imagen. Algunos de los parámetros de medición más comunes podrían ser: Emisividad, Temperatura Reflejada o Segundo Plano y Transmisión. Estos tres parámetros usualmente podrán luego ser ajustados en la cámara o en el software.

Emisividad: Para el usuario de la termografía podría significar dos cosas: Primero podría ser la definición del término donde la emisividad es la propiedad de un material que describe la habilidad del mismo para emitir o irradiar la energía térmica en proporción a la temperatura de la superficie. Donde el valor de la emisividad puede ser entre 0 y 1, o si se considera como un factor de eficiencia entre 0 y 100%. Cuando se asigna los valores de emisividad a un material se hacen en comparación a lo que se conoce como un ‘Cuerpo negro infrarrojo’ o un ‘Perfecto emisor térmico’. Por ejemplo, se podría indicar que la piel humana tiene una emisividad de 0.98, comparado con un cuerpo negro infrarrojo a la misma temperatura y a igual longitud de onda.  El Segundo significado para el usuario de la termografía del término Emisividad podría ser un factor de corrección en nuestras cámaras (si la cámara posee ajuste de emisividad), donde el usuario podría escoger un valor entre 0 y 1. Algunas cámaras podrían proveer una tabla de emisividades dada por el fabricante para algunos materiales comunes, dichas tablas son sólo de referencia, pues una búsqueda rápida en internet podría proveernos una multitud de diferentes tablas de emisividad, cada una con diferentes valores de emisividad y diferente descripción de la condición del material. Por lo que debemos ser cuidadosos al utilizarlas.

Le aconsejamos a los asistentes durante los cursos de Nivel 1 de Aplicaciones Termográficas, que resistan la tentación de ajustar el valor de emisividad en las inspecciones, la razón es sencilla, resulta casi imposible saber el valor exacto de la emisividad de una superficie, especialmente basado únicamente en el tipo de material en cuestión. De no conocer el valor preciso de la emisividad de un material, ¿Por qué tratar de ajustarlo en la cámara?  Superficies con bajas emisividades, como por ejemplo, metales desnudos o sin forro, emiten muy poca energía en proporción a su temperatura real. En The Snell Group indicamos lo anterior en muchas ocasiones en los cursos de Nivel I y Nivel II. En este tipo de superficies lo que más se observa son reflejos térmicos de todo lo que rodea a dicha superficie, haciendo muy difícil obtener mediciones de temperatura confiables. Cambiar el valor de la emisividad en la cámara tendrá un impacto significativo en la mediciones temperatura, por lo que generalmente resulta una muy buena idea trabajar con un mismo valor de emisividad durante la totalidad de una inspección, ajustando dicho valor a 0.90 o mayor, y tratando de encontrar superficies de alta emisividad para realizar una comparación cualitativa. Aun cuando se pueda utilizar el ajuste de emisividad de la cámara para tratar de calcular la emisividad de una superficie, lo anterior no es algo que resulte práctico en la vida real. El estándar ASTM C1371 describe el procedimiento a seguir, que pude ser adquirido en la página web astm.org. La Emisividad también puede ser ajustada posteriormente en el software, pero cualquier cambio afectará la medición de temperatura en la imagen térmica.

Temperatura reflejada (Segundo Plano): Muy parecido a la emisividad, la temperatura reflejada podría tener más de un significado para los usuarios de la termografía. ‘Temperatura reflejada’ es el término que se utiliza para describir las fuentes térmicas que son reflejadas por la superficie que se intenta inspeccionar o medir. Ninguna superficie es un perfecto Emisor, por lo que materiales con alto valor de emisividad poseerán alguna reflexión, aun cuando el valor del reflejo pueda ser tan pequeño que no resulte ser aparente al observar la superficie con la cámara termográfica. ‘Segundo Plano’ es también como algunos fabricantes de cámaras termográficas podrían llamar al factor de corrección de la energía reflejada al tratar de medir la temperatura de una superficie, este factor de corrección va de la mano con la emisividad en el algoritmo que las cámaras utilizan para calcular la radiación detectada de una superficie. Los reflejos térmicos pueden proceder de cualquier lado: arriba, abajo, atrás o adelante, por lo que cuantificar el valor de la fuente de donde provienen los reflejos durante las inspecciones resulta muy difícil. Más que constantemente ajustar la temperatura de fondo en las cámaras, usualmente resulta mejor tratar de evitar reflejos de fuentes extremas de frío o calor, como por ejemplo: el sol, lámparas muy calientes, el cielo frío, etc.

Transmisión: Este parámetro se ajusta únicamente si el usuario de la cámara termográfica está realizando una inspección a través de otro material, como por ejemplo: ventanas infrarrojas o película de plástico delgada. Existen muy pocos materiales comunes que son transmisivos a la radiación infrarroja en onda media o larga, por lo que en la mayoría de las ocasiones se inspeccionan materiales conocidos como ‘opacos’ térmicamente, es decir, que no podemos ver a través de dichos materiales con la cámara termográfica. Cuando observamos a través de un material con la cámara termográfica ocurrirá cierta atenuación de la radiación infrarroja, por lo que no podremos obtener mediciones confiables de temperatura al inspeccionar a través de dispositivos como ventanas infrarrojas a menos que ajustemos el valor de transmisión correcta en la cámara. Pero aun ajustando el valor de transmisión la exactitud de la medición será influenciada por la temperatura del material transmisivo, también conocido como óptica externa.

Al cambiar los parámetros antes mencionados se cambiará también el valor de las mediciones de temperatura obtenidas con las cámaras infrarrojas, esto ya sea que ajustemos dichos parámetros en la cámara o en el software. Las herramientas de medición no cambian la medición de temperatura, por el contrario, las herramientas de medición nos proveen diferentes métodos para reportar temperaturas o visualmente ilustrar las anomalías en nuestras imágenes térmicas.