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Análise Termográfica Evandro Bertoldi Leonel Guarnieri Vitor Hugo Zanotelli 2016 1 Análise Instrumental SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO 2. REFERENCIAL 3. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 4. TIPOS DE TERMOGRAFIA 5. VANTAGENS 6. LIMITAÇÕES 7. CONDIÇÕES AMBIENTAIS 8. APLICAÇÕES 9. EQUIPAMENTOS DE TERMOGRAFIA 10. PROCEDIMENTOS E NORMAS 11. RESULTADOS OBTIDOS 12. MODELO DE RELATÓRIO 13. VÍDEO DE UMA ANÁLISE TERMOGRÁFICA 14. BIBLIOGRAFIA 2 1. INTRODUÇÃO • A termografia é uma técnica de detecção da distribuição de energia térmica emitida por uma superfície, através da radiação. • Ensaio não destrutivo. • Visualizar e gravar diferentes níveis de temperatura instantaneamente. 3 2. REFERENCIAL • Radiação Infravermelha. • Emitida por todo o material ou objeto existente na natureza. • Radiação não ionizante. • Além da capacidade humana de visão. • Ondas longas. • Percebido como calor. 4 2. REFERENCIAL • Radiação Infravermelha. • Sua descoberta vem do ano de 1880. • Willian Herschel, astrônomo inglês. • Experimento de Newton do “espectro das cores”. 5 2. REFERENCIAL • Radiação Infravermelha. 6 2. REFERENCIAL • Emissividade (𝜀). • É a medição da gama de radiação emitida pelo objeto, comparado à que é emitida por um corpo negro perfeito com a mesma temperatura. 7 2. REFERENCIAL • Emissividade (𝜀). • Corpo negro é capaz de absorver toda a radiação incidente. • Um corpo negro emissor perfeito, 𝜀=1. • Superfícies extremamente polidas (espelho) possui emissividade inferior a 0,1. • Tinta à base de óleo possui emissividade superior a 0,9. • Pele humana possui emissividade entre 0,97 e 0,98. 8 2. REFERENCIAL 9 • Lei de Wien. • Lei de Stefan-Boltzmann. 2. REFERENCIAL • Lei de Planck. 10 3. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO • Emissividade do objeto. • Temperatura aparente refletida. • Distância entre o objeto e a câmera. • Umidade relativa. • Temperatura da atmosfera. 11 4. TIPOS DE TERMOGRAFIA • Termografia Ativa: • O objeto deve receber um estímulo externo. • O aquecimento de um material laminado submetido a um ensaio de impacto destacou os defeitos. • Método aplicado em estruturas de aviões. • Termografia Passiva: • O objeto já está com a temperatura diferente da temperatura ambiente. • É o caso de equipamentos em operação. • Uma distribuição de temparatura é analisada. 12 5. VANTAGENS • Fácil medição da temperatura de objetos móveis e de difícil acesso. • Técnica sem contato, não interferindo com o funcionamento e com o comportamento do elemento a medir. • Facilidade e rapidez na medição de grandes superfícies. • Medição da temperatura de vários objetos de forma simultânea. • Tempo rápido de resposta, permitindo seguir fenômenos transitórios de temperatura. • Precisão elevada. 13 6. LIMITAÇÕES • Na Inspeção Termográfica, os principais personagens presentes são: inspetor, termovisor, equipamento sob inspeção, meio ambiente. • Limitações e características dos personagens envolvidos na inspeção termográfica devem ser consideradas. 14 6. LIMITAÇÕES • Inspetor. • É o principal fator de limitação da inspeção termográfica. • Normas tem sido criadas com a finalidade de orientar no treinamento, qualificação e certificação de inspetores de termografia, e reduzir suas limitações. 15 6. LIMITAÇÕES • Termovisor. • É o principal instrumento de uma inspeção termográfica. • A temperatura do objeto a ser inspecionado define a faixa de temperatura e a melhor faixa de comprimento de onda que o Termovisor deve responder. • A distância e dimensão do objeto a ser inspecionado define a resolução espacial e de medida. • A temperatura do ambiente de inspeção define a faixa de temperatura de operação do Termovisor. 16 7. CONDIÇÕES AMBIENTAIS • O ambiente em que é realizada a inspeção termográfica exerce um importante papel nos resultados obtidos. • Podem afetar de maneiras diferentes a distribuição térmica dos componentes sob inspeção. • Atmosfera Terrestre. • Radiação Solar. • Vento. • Chuva e Umidade do Ar. 17 7. CONDIÇÕES AMBIENTAIS • Atmosfera Terrestre. 18 7. CONDIÇÕES AMBIENTAIS • Fatores Climáticos. • Radiação Solar. • Carregamento Solar. • Reflexo Solar. 19 7. CONDIÇÕES AMBIENTAIS • Fatores Climáticos. • Vento. 20 7. CONDIÇÕES AMBIENTAIS • Fatores Climáticos. • Chuva e Umidade do Ar. 21 8. APLICAÇÕES • Sistemas Elétricos. • Sistemas Mecânicos. • Sistemas de Fluidos e Vapor. • Perdas de Energia (Edifícios, Fornos e Caldeiras). • Vigilância e Segurança. • Medicina e veterinária. 22 9. EQUIPAMENTOS DE TERMOGRAFIA • Termovisor. 23 9. EQUIPAMENTOS DE TERMOGRAFIA • Resolução Espacial. • Campo de Visão. • Instantaneous Field Of View - IFOV. 24 9. EQUIPAMENTOS DE TERMOGRAFIA • Campo de Visão (Field Of View - FOV). 25 9. EQUIPAMENTOS DE TERMOGRAFIA • Campo de Visão (Field Of View - FOV). 26 9. EQUIPAMENTOS DE TERMOGRAFIA • Campo de Visão (Field Of View - FOV). • 1 – Distancia até o Alvo. • 2 – VFOV. • 3 – HFOV. • 4 – IFOV. 27 9. EQUIPAMENTOS DE TERMOGRAFIA • Angulo de Visão. 28 9. EQUIPAMENTOS DE TERMOGRAFIA • Angulo de Visão. • Variação da emissividade em função do ângulo de observação. • 1 – Madeira. • 2 – Papel. • 3 – Vidro. 29 10. PROCEDIMENTOS E NORMAS • Diante de todas as influências e limitações da termografia, é fundamental que se tenha procedimentos e normas de inspeção. • ISO-9712-Non-destructive testing - Qualification and certification of NDT personnel. • ISO 18436 - Condition monitoring and diagnostics of machines- Requirements for training and certification of personnel. 30 10. PROCEDIMENTOS E NORMAS • ASNT SNT-TC-1A - Personnel Qualification and Certification in Nondestructive Testing provides guidelines for employers to establish in-house certification programs for the qualification and certification of nondestructive testing personnel. • ABNT NBR 16.292-Ensaios Não Destrutivos-Termografia- Medição e compensação da temperatura aparente refletida utilizando câmeras termográficas. • ABNT NBR 15.424 - Ensaios não destrutivos – Termografia – Terminologia. 31 11. RESULTADOS OBTIDOS • Sistemas elétricos. 32 11. RESULTADOS OBTIDOS • Sistemas elétricos. 33 11. RESULTADOS OBTIDOS • Motores. 34 11. RESULTADOS OBTIDOS • Edificações. 35 11. RESULTADOS OBTIDOS • Médico. 36 12. MODELO DE RELATÓRIO 37 12. MODELO DE RELATÓRIO 38 12. MODELO DE RELATÓRIO 39 13. VÍDEO DE UMA ANÁLISE TERMOGRÁFICA • Formula 1 Thermal Camera. • https://www.youtube.com/watch?v=tt_uFFU6Npo 40 14. BIBLIOGRAFIA • Abende, Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivos e inspeção; “Fatores Críticos para o Sucesso da Manutenção Preditiva”; Revista Abende, N 14, Ano II – Junho de 2006. • ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas; “TB-23/91 Lighting Terminology”; Dez/1001. • ASNT, The American Society for Nondestructive Testing; “RecommendedPractice N SNT-TC-1A”; ASNT 2001 Edition. • Barbosa, L.C.; “Análise dos Resultados da Termografia no DRM.O”; V Seminário Interno DRM.O – FURNAS, 2005. • Flir; “Manual do Utilizador – Flir IX Series; Publi. No. T559733_pt-PT; Revision a571; 2011. 41 14. BIBLIOGRAFIA • Junior, A. S.; “Estudo da Termografia como uma Ferramenta complementar para Análise das condições de compressores Alternativos”; Monografia de Especialização em Gestão Industrial: Produção e Manutenção; Universidade Tecnológica Federal do Paraná; 2012. • Mario, M.; “Uso da Termografia como Ferramenta Não Destrutiva para Avaliação de Manifestações Patológicas Ocultas”; Trabalho de Diplomação em Engenharia Civil; Universidade federal do Rio grande do Sul; 2011. • Santos, L. dos.; Termografia Infravermelha em Subestações de Alta Tensão Desabrigadas”; Dissertação de Mestrado em Engenharia da Energia; Universidade Federal de Itajubá; 2006. 42 OBRIGADO PELA ATENÇÃO!! 43
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