Material Termografia

•

UFS

Thayná Medeiros Lira

19/04/2015

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COOPERATIVA DOS PROFISSIONAIS DE ENGENHARIA
EM INTEGRIDADE DE EQUIPAMENTOS LTDA.

Estrada do Engenho D’Água, 1210 - Jacarepaguá - Rio de Janeiro - CEP 22765-240 – PABX: (21) 2427-6646 e-mail: integra@integra.org.br
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Curso: Inspeção de Equipamentos e Instalações
Petrobrás / UN-Rio

NOÇÕES SOBRE
TERMOGRAFIA

ARGEMIRO PERTENCE NETO
Eng. Mecânico

Ano: 2004

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ÍNDICE

Teoria da Radiação......................................................................................................................... 2

Composição dos espectro ...............................................................................................................2

Leis da Radiação..............................................................................................................................3

Emissividade....................................................................................................................................3

Valores de emissividade...................................................................................................................5

Transmissão atmosférica..................................................................................................................6

Equipamentos para termografia........................................................................................................7

Aplicações da termografia.................................................................................................................8

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2
TTeerrmmooggrraaffiiaa

1. Teoria da radiação

Em meados do século XIX, o físico britânico James Maxwell propôs ser a luz um tipo de
radiação de natureza eletromagnética. Os estudos por ele apresentados indicavam a existência
de outros tipos de radiação, além da luz visível, de natureza semelhante.

Segundo Maxwell, o espectro da luz visível observado anteriormente por Isaac Newton seria
apenas uma pequena parcela visível de um contínuo espectro de radiações invisíveis de maior
amplitude.
Maxwell observou, as ondas eletromagnéticas ou radiação eletromagnética são o resultado
da oscilação de um campo elétrico numa direção perpendicular a um campo magnético.
Este fenômeno radiante (ou radiação) se propaga no espaço físico em forma de ondas.

A distância entre duas cristas consecutivas das ondas define seu comprimento de onda (λ).
Se este comprimento estiver entre 0,0004 mm e 0,00075 mm, a radiação correspondente é
aquela captada pela visão humana e é classificada como “luz visível”.

O número de oscilações por unidade de tempo é a freqüência da radiação (f) e é medida em
Hz (hertz ou ciclos por segundo).

A radiação eletromagnética se propaga com a velocidade da luz ou cerca de 300.000 km/s no
vácuo. A importância deste valor reside no fato de ele estabelecer a relação de
proporcionalidade entre o comprimento de onde e a freqüência de um tipo de radiação ou:

c= f/λ
onde:
c = velocidade da luz (m/s)
f = freqüência da radiação (em Hz)
λ = comprimento de onda (em m)

Radiação Faixa de freqüência
(HZ)
Faixa de comprimento de
onda (m)
Cor
Raios gama 3 x 1019 a 3 x 1023 1,0 x 10 –15 a 1,0 x 10-11 Invisível
Raios X 3 x 1016 a 3 x 1018 1,0 x 10 –11 a 1 x 10-8 Invisível
Ultravioleta 7,5 x 1014 a 3 x 1015 1 x 10 –8 a 4,0 x 10-7 Invisível
Visível 7,0 x 1014 a 7,5 x 1014 4,0 x 10 –7 a 5,0 x 10-7 Violeta
6,5 x 1014 a 7,0 x 1014 5,0 x 10 –7 a 5,5 x 10-7 Azul
6,0 x 1014 a 6,5 x 1014 5,5 x 10 –7 a 5,8 x 10-7 Anil
5,5 x 1014 a 6,0 x 1014 5,8 x 10 –7 a 6,2 x 10-7 verde
5,0 x 1014 a 5,5 x 1014 6,2 x 10 –7 a 6,5 x 10-7 Amarelo
4,5 x 1014 a 5,0 x 1014 6,5 x 10 –7 a 6,7 x 10-7 Laranja
4,0 x 1014 a 4,5 x 1014 6,7 x 10 –7 a 7,0 x 10-7 Vermelho
Infravermelho 3,0 x 1011 a 4,0 x 1014 7,0 x 10 –7 a 1,0 x 10-4 Invisível
Microondas 3,0 x 108 a 3,0 x 1011 1,0 x 10 –4 a 1,0 x 100 Invisível
Ondas de rádio e TV 3,0 x 103 a 3,0 x 108 1,0 x 100 a 1,0 x 105 Invisível

Tabela 1 – Composição do espectro de radiações eletromagnéticas

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3
A radiação infravermelha foi inicialmente percebida no início do século XIX por Sir
William Herschel, astrônomo da corte do rei George III, da Inglaterra. Herschel tentava repetir a
experiência de Isaac Newton com o objetivo de descobrir materiais que servissem como filtros
para a observação do sol. Ao medir com um termômetro o aquecimento produzido pela
incidência de cada uma das cores do espectro, Herschel percebeu surpreso que o maior nível de
aquecimento se dava, não em uma das sete faixas do espectro visível, mas numa faixa escura,
situada além do extremo do vermelho ou “abaixo do vermelho” se considerarmos sua posição
no espectro de radiações eletromagnéticas. Desta observação resultou a denominação adotada
hoje – o infravermelho.

O limite inferior do infravermelho coincide com o da nossa percepção visual da cor
vermelha – próximo a λ = 0,75 µm – enquanto que o superior coincide com o limiar das
radiações de microondas – na faixa de λ = 1 mm.

2. Leis da radiação

Em 1860, Gustav Kirchhoff demonstrou a lei que estabelecia a igualdade entre a capacidade de
um corpo absorver e emitir energia radiante. Kirchhoff também propôs teoricamente o termo
“corpo negro” para designar um objeto que absorvesse toda radiação incidente sobre ele; em
conseqüência, o corpo negro seria o emissor ideal.
Poucos anos mais tarde, Josef Stefan concluiu, a partir de experiências em laboratório, que a
energia total irradiada (ou emitida) por um corpo negro é proporcional à quarta potência de sua
temperatura absoluta. Ludwig Boltzmann confirmou a tese de Stefan através da termodinâmica
clássica, o que resultou na Lei de Stefan-Boltzmann que determina:
W = σ T4
onde:
W – energia irradiada (ou emitida) (W/m2)
σ - constante de Stefan-Boltzmann (5,7 x 10-8 W/m2. K4)
T – temperatura absoluta (K)

3. Emissividade

Os corpos reais não se comportam como corpos negros, reagindo à radiação incidente sobre eles
de forma seletiva e particular. A radiação incidente sobre um corpo qualquer pode assumir três
comportamentos, a saber:
9 uma parcela (α) pode ser absorvida ou emitida, segundo a Lei de Kirchhoff;
9 uma parcela (δ) pode ser refletida;
9 uma parcela (τ) pode ser transmitida

Assim, a soma das três parcelas equivale à totalidade da energia incidente sobre ele:
α + δ + τ = 1

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Para corpos opacos à radiação (onde τ
= 0) temos:
α + δ = 1
A Lei de Kirchhoff estabelece a igualdade entre a capacidade de um corpo qualquer em absorver
energia radiante e sua capacidade de reemiti-la. A esta última chamamos EMISSIVIDADE.

Definimos EMISSIVIDADE de um corpo a relação entre a energia emitida (ou irradiada) por
um corpo qualquer e a energia emitida por um corpo negro para um mesmo comprimento de
onda que pode ser expressa assim:
ε = W’/W
onde:
ε - emissividade
W’ – quantidade de energia emitida por um corpo qualquer (λ constante)
W - quantidade de energia emitida por um corpo negro (λ constante)

A EMISSIVIDADE varia em função da composição química e da textura superficial do
material, bem como de sua temperatura e do comprimento de onda da radiação emitida.

Figura 1 – Variação da emissividade em função do comprimento de onda
:

A tabela abaixo indica alguns valores típicos de emissividade para materiais encontrados em
aplicações industriais
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Material Temp (°C) Emissividade
Alumínio (chapa comercial) 100 0,09
Alumínio (oxidado) 90 - 500 0,20 – 0,31
Latão (chapa laminada) 25 0,06
Latão (chapa oxidada a 600 ° C) 200 - 600 0,61 – 0,69
Cobre (comercial) 25 0,07
Cobre (oxidado) 25 0,78
Cobre (aquecido a 600 ° C) 200 - 600 0,57
Aço (inoxidável polido) 100 0,07
Ferro fundido (polido) 200 0,21
Aço inoxidável AISI 310 (altamente oxidado) 220 - 520 0,90 – 0,97
Aço carbono (tubo ou chapa novos) 25 0,66
Aço carbono ou baixa liga (oxidado a 600 ° C) 200 - 600 0,80
Chapa de aço carbono (superfície áspera) 40 -400 0,94 – 0,97
Tijolo refratário 1000 0,75
Tijolo refratário magnesítico 1000 0,38
Vidro (placa polida) 25 0,94
Vidro Pyrex 260 - 540 0,95 – 0,85
Madeira (plana) 25 0,90
Tinta alumínio em bom estado 100 0,52
Tinta laca preta fosca 80 - 150 0,91
Tinta laca branca fosca (sobre ferro) 25 0,87
Tinta laca preta ou branca 40 - 100 0,96 – 0,98
Papel de parede 25 0,91
Borracha (dura e lisa) 25 0,94
Borracha (macia e áspera) 25 0,86
Areia 25 0,90
Pele humana 32 0,98
Solo seco 20 0.92
Solo saturado de água 20 0,95
Água destilada 20 0.96
Gelo -10 0,96
Neve -10 0,85
Tabela 2 – Valores típicos para a emissividade de alguns materiais

4. Transmissão atmosférica

Após ser emitida por um corpo a radiação infravermelha interage com a atmosfera circundante
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tendo alguns de seus comprimentos de onda absorvidos, transmitidos ou refletidos Este fenômeno é
conhecido como atenuação atmosférica e sua ocorrência se dá em função da presença de gases e
partículas em suspensão.
A atmosfera terrestre não é inteiramente transparente à radiação infravermelha. A presença de
vapor d’água e gás carbônico na atmosfera produz uma absorção seletiva em algumas faixas da
radiação térmica, especialmente entre os comprimentos de onda entre 1 e 15 µm e em grande parte
da radiação de comprimento de onda acima de 15 µm. Este fenômeno é o responsável pelo
conhecido “

Figura 2 – Transmissão atmosférica para λ entre 3,0 e 5,5 µm

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Figura 3 – Transmissão atmosférica para λ entre 6,0 e 14,0 µm

Em atmosferas urbanas ou industriais, com alta densidade de fontes poluidoras, os efeitos de
atenuação e reflexão da radiação infravermelha se tornam mais importantes, gerando a necessidade
do uso de filtros espectrais para seleção dos comprimentos de onda menos atenuados nestas
condições.

5. Equipamentos para termografia

As pesquisas visando a detecção de radiação infravermelha datam do século XVI, com Galileo
Galilei. As experiências passaram por diferentes estágios e princípios, desde a variação de um
volume conhecido de gás até que se descobriram materiais capazes de produzirem uma corrente
elétrica ao serem atingidos por radiação infravermelha, o conhecido efeito foto-elétrico, no início do
século XX.
Grande impulso teve o desenvolvimento de equipamentos detectores de radiação térmica
durante a Segunda Guerra Mundial (1939 – 1945). Sistemas de visão noturna e reconhecimento
tático foram inicialmente empregados pela Wermacht alemã na frente russa em 1944.
Ao fim da Segunda Guerra Mundial, já estavam em andamento estudos para a produção dos
mísseis Sidewinder e Falcon, capazes de detectar e perseguir o calor emitido pela exaustão das
turbinas dos jatos de combate.
A partir da década 1960, tornou-se possível a aplicação com objetivos civis da nova tecnologia.
Avanços foram obtidos no campo da micro-eletrônica, da ótica e de materiais sensíveis à radiação
térmica – os detectores.
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Os principais elementos de um equipamento de termografia são:
- Sistema ótico formado por lentes (grande angular e teleobjetiva)
- Filtros
- Mecanismo de varredura da imagem
- Detector
- Processador de sinal
- Monitor de vídeo.

Figura 4 – Equipamento portátil de termografia

6. Aplicações da termografia

As aplicações mais usuais da termografia são:
Militar
Medicina
9 Indústria

- Geração e transmissão elétricas
- Petróleo & petroquímica
- Siderurgia
- Papel e celulose
- Caldeiras e fornos
- Máquinas
- Construção civil

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- Uso Militar

Figura 5 – Míssil termo-guiado ar-ar “Piranha”, de fabricação brasileiro

Figura 6 – Carro de combate israelense com mira infravermelha

Figura 7 – Caça supersônico detectado por uma câmera termográfica

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- Medicina
Figura 8 – Termo-mamografia

– Sistemas elétricos de potência
Figura 9 – Aquecimento anormal em
uma das fases de um circuito trifásico

- Equipamentos rotativos
Figura 10 – Termograma de um
motor indicando sobreaquecimento
no eixo, próximo ao acoplamento

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– Indústria do petróleo

Figura 11 – Aquecimentos localizados indicando falhas no revestimento refratário interno de um regenerador
de uma planta de craqueamento catalítico fluido

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Figura 12 – Aspecto térmico da câmara de radiação de um forno de uma unidade de destilação de petróleo

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- Refratários e isolamentos térmicos

Figura 13 – Imagem visível e infravermelha da área do queimador de uma caldeira flamotubular
indicando a presença de falhas no isolamento térmico

Figura 14 – Termograma de uma chaminé de coqueria indicando trincas nos tijolos refratários-isolantes

Termografia
Sessão Técnica
13revista abende revista abende revista abende revista abende revista abende revista abende
PRINCÍPIO
O princípio da termografia está basea-
do na medição da distribuição de tempe-
ratura superficial do objeto ensaiado,
quando este estiver sujeito a tensões tér-
micas (normalmente calor).
APLICAÇÕES
Atualmente a termografia tem aplica-
ções em inúmeros setores; na indústria
automobilística é utilizada no desenvolvi-
mento e estudo do comportamento de
pneumáticos, desembaçador do pára-bri-
sas traseiro, freios, sistema de refrigeração,
turbo, etc. Na siderurgia tem aplicação no
levantamento do perfil térmico dos fundi-
dos, durante a solidificação, na inspeção
de revestimentos refratários dos fornos.
Na indústria aeronáutica é utilizada no
ensaio de materiais compostos para se detec-
tar dupla laminação ou outros tipos de ruptu-
ras. Pontos quentes e falhas de coesão em
componentes elétricos e eletrônicos podem
ser determinados através da termografia.
A indústria química emprega a termo-
grafia para a otimização do processo e no
controle de reatores e torres de refrigeração.
As aplicações na engenharia civil in-
cluem a avaliação do isolamento térmico
de edifícios e a possibilidade de se deter-
minar detalhes construtivos das constru-
ções, etc.. Nas artes o método tem se mos-
trado de grande valia na detecção de
descascamento de pintura e de massas
reconstituintes bem como no diagnósti-
co geral para conservação e restauração.
Algumas vantagens na aplicação da téc-
nica permitem sua aplicação em áreas bem
diversificadas como: Medicina, Veterinária,
Segurança, Militar, Elétrica, entre outras.
Uma das maiores vantagens é a possi-
bilidade de fazer medições com a menor
interferência possível, uma vez que não
há necessidade de contato direto, possi-
bilitando monitorar objetos a uma distân-
cia segura em tempo real.
No campo de aplicação do sistema elé-
trico é uma técnica essencialmente preditiva,
uma vez que não há necessidade de desli-
gar equipamentos, a condição de carga mais
crítica torna-se o melhor momento para
aplicação da técnica em campo.
TÉCNICAS DE ENSAIO
As técnicas termográficas geralmente
são consistidas na aplicação de tensões
térmicas no objeto, medição da distribui-
ção da temperatura da superfície e apre-
sentação da mesma, de tal forma que as
anomalias que representam as desconti-
nuidades possam ser reconhecidas. Duas
situações distintas podem ser definidas.
• tensões térmicas causadas direta-
mente pelo próprio objeto durante a sua
operação: equipamento elétrico, instala-
ções com fluído quente ou frio, isolamen-
to entre zonas de diferente temperaturas,
efeito termoelástico, etc.
• tensões térmicas aplicadas durante o
Ensaio através de técnicas especiais (geral-
mente aquecimento por radiação ou con-
dução) e certas metodologias a serem es-
tabelecidas caso a caso, para que se possa
obter boa detecção das descontinuidades.
Em ambas as situações é necessário
haver um conhecimento prévio da distri-
buição da temperatura superficial (ou pelo
menos que possa ser assumida com uma
certa segurança), como um referencial com-
parativo com a distribuição real obtida du-
rante o Ensaio. O caso mais simples ocor-
rerá quando a distribuição da temperatura
for uniforme e as descontinuidades se
manifestarem como áreas quentes (por
exemplo: componentes com maior resis-
tência elétrica em uma instalação), ou áre-
as frias (fluxo interno de ar nos materiais).
LIMITAÇÕES
• As anomalias na distribuição das tem-
peraturas podem ser muito pequenas para
serem detectadas;
• Discrepâncias muito pequenas po-
dem ser mascaradas, pelo “ruído de fun-
do”, e permanecer sem detecção;
• As principais organizações de nor-
malização ainda não reconhecem a ter-
mografia como um método confiável de
END para avaliação e certificação dos pro-
dutos Ensaiados.
DESCONTINUIDADES
E APRESENTAÇÃO
DO OBJETO
A distribuição de temperatura pode
ser medida usando:
• pinturas sensíveis ao calor que alte-
ram a sua cor de acordo com a temperatu-
ra (termografia por contato);
• câmaras de vídeo termográficas que
permitem imagens no monitor (branco e
preto ou coloridas) da distribuição de tem-
peratura da superfície focalizada pela câ-
mara, de acordo com a sua temperatura
(termografia infravermelha). Neste caso, as
anomalias na distribuição da temperatu-
ra superficial correspondentes a possíveis
descontinuidades serão mostradas como
“remendos coloridos”.
DESENVOLVIMENTOS
Os melhoramentos nos sistemas de
termografia computadorizada e softwares
específicos para o processamento de
dados termográficos facilitarão a apli-
cação dessas técnicas, na medida que os
Ensaios ficam mais precisos.
Considerando-se o numeroso poten-
cial de aplicações do método, o desenvol-
vimento do ensaio termográfico em todos
os níveis industriais pode ser até previsto.
Atualmente, outras técnicas estão sen-
do pesquisadas e analisadas quanto aos
fenômenos térmicos em amostras de la-
boratórios (misturas, têxteis, compostos),
associados com os ciclos de fadiga ou ten-
sões de impacto.
Recentemente, a termografia foi utili-
zada nos testes de veículos no túnel de
vento; tanto a indústria automobilística
quanto a aeroespacial estão realizando
pesquisas nesta área.
Termografia
14 revista abende revista abende revista abende revista abende revista abende revista abende
Sessão Técnica
Exemplos de aplicação
no sistema elétrico
Uma das áreas que mais se benefici-
am com a aplicação da técnica de
termovisão é o sistema elétrico brasileiro.
Particularmente, a Chesf – Companhia
Hidro Elétrica do São Francisco, Empresa
atualmente com uma potência instalada
de 10.737.798 kW, 94 subestações distri-
buídas pelos 08 estados da região nor-
deste, mais de 18.000 km de linhas de
transmissão de alta tensão, tem a
termovisão como uma de suas principais
ferramentas preditivas desde 1974. É uma
das empresas de ponta na aplicação da
termografia, mantendo a atualização tec-
nológica, aplicando critérios e procedi-
mentos para inspeções de subestações,
incluindo conexões, equipamentos, servi-
ços auxiliares, usinas e linhas de transmis-
são. A gestão da
termografia da Chesf está
credenciada pelo sistema de gestão ISO
9001:2000, possui um sistema de banco
de dados que permite o gerenciamento
da atividade de forma descentralizada e
compartilhada entre usuários e clientes.
Sessão Técnica
Tereza Cristina
Leite Galindo,
engenheira
eletricista da Cia
Hidro Elétrica do
São Francisco -
CHESF, com pós
graduação em
eletrônica na UFPE.
Bolsista de Valor: Revista de divulgação do Projeto Universidade Petrobras e IF Fluminense v. 2, n. 1, p. 89-94, 2012 89
* Técnico em Mecânica pelo IF Fluminense, campus Campos-Centro.
** Técnico em Mecânica pelo IF Fluminense, campus Campos-Centro.
*** Técnico em Mecânica pelo IF Fluminense, campus Campos-Centro.
Termografia em manutenção preditiva: conceitos e
aplicabilidades em máquinas e equipamentos industriais
André Melo de Abreu*
Ítalo Miranda Soares**
Sandro Talyuli de Oliveira Souza***
Resumo
Questões sobre a gerência de manutenção preditiva têm sido
amplamente discutidas nas últimas décadas. Uma variedade
de técnicas tem sido usada para o monitoramento da vibração,
aquecimento e desgaste de equipamentos industriais. Este artigo
apresenta uma breve revisão bibliográfica sobre os conceitos,
aplicações e possibilidades do uso da termografia como forma de
manutenção preditiva de equipamentos industriais. Para alcançar
este objetivo o estudo faz uma breve abordagem dos diferentes tipos
de manutenção e suas aplicabilidades.
Palavras-chave: Manutenção preditiva. Termografia. Prevenção.
Introdução
A mecanização dos processos produtivos trouxe
consigo a necessidade da criação de sistemas de
gerenciamento de manutenção que monitorassem
os equipamentos industriais evitando desgaste,
quebras e mau funcionamento das máquinas
de modo a tornar equipamentos e instalações
disponíveis o maior tempo possível para operação.
Esta disponibilidade tornou-se possível graças
a programas de gestão de manutenção. A
manutenção é o conjunto de todas as ações
técnicas, administrativas e de gestão utilizadas
no ciclo de vida de uma máquina ou componente
(CABRAL, 2006 apud FARIA, 2011).
Os custos com manutenção são a principal
parte dos custos operacionais das indústrias
de manufatura e de produção. Nas indústrias
alimentícias, por exemplo, a manutenção
representa 15% do custo dos bens produzidos;
nas indústrias pesadas como as siderúrgicas,
indústrias de papel e celulose ela pode representar
até 30% dos custos totais da produção. Portanto,
a gerência ineficaz da manutenção pode significar
sérios prejuízos para a produção diminuindo a
competitividade do produto no mercado global
(ALMEIDA, 2011).
Dentre as diferentes formas de manutenção, a
preditiva é reconhecidamente uma técnica eficaz.
As técnicas preditivas se baseiam em condições,
ou seja, em fazer, regularmente, o monitoramento
do estado mecânico, eletroeletrônico,
eletropneumático, eletro-hidráulico e elétrico dos
equipamentos e instalações; além de monitorar
o rendimento operacional de equipamentos e
instalações. As técnicas de manutenção preditiva
incluem a análise de vibração, ultrassom,
ferrografia, tribologia, monitoria de processo,
inspeção visual, termografia dentre outras
(ALMEIDA, 2011; SALLES e LIMA, 2011).
Esse monitoramento diminui as ações de
manutenção corretiva, pois reduz os intervalos
entre reparos por quebras; reduz, ainda, os
procedimentos de manutenção preventiva e seus
reparos programados. O resultado é a maximização
do rendimento do processo produtivo.
Tipos de manutenção
A idéia de manutenção existiu desde épocas
remotas, mas o termo só começou a ser
conhecido por volta do século XVI na Europa
central, simultaneamente ao surgimento do relógio
mecânico e dos primeiros técnicos em montagem
e assistência. A Revolução Industrial consolidou
a prática de manutenção e ela se tornou
uma necessidade durante a Segunda Guerra
Mundial. Após a guerra, Inglaterra, Alemanha,
Itália e principalmente o Japão alicerçaram seu
desempenho industrial nas bases da engenharia e
manutenção (TELECURSO, 2011a).
Pesquisas recentes sobre a eficiência da
gerência de manutenção indicam que um terço de
todos os custos desse processo são desperdiçados
com procedimentos desnecessários ou realizados
inadequadamente. A indústria americana gasta,
em média, 200 bilhões de dólares por ano com
manutenção de equipamentos. Esse custo
representa um significativo impacto sobre a
produtividade e o lucro na produção (ALMEIDA,
2011).
Portanto, a gerência ineficaz da manutenção
resulta numa grande perda financeira, eleva
os custos e afeta qualitativamente os produtos,
tornando-os menos competitivos no mercado
global. De acordo com Almeida (2011), a principal
causa da ineficácia da gerência de manutenção
é a ausência de dados que quantifiquem a
real necessidade de reparo ou manutenção da
90 Termografia em manutenção preditiva: conceitos e aplicabilidades em máquinas e equipamentos industriais
maquinaria, equipamentos e sistemas da planta
industrial. De modo geral, o planejamento de
manutenção tem sido elaborado a partir de
informações estatísticas ou quando há falha nos
equipamentos.
A percepção de que a manutenção exerce um
impacto direto sobre a qualidade do produto,
os custos de produção e o lucro é recente. Nas
últimas duas décadas o avanço tecnológico na
área de microprocessadores e instrumentos
computadorizados de monitoramento da
capacidade operativa de equipamentos, maquinaria
e sistemas fabris contribuiu para o aperfeiçoamento
dos programas de gerenciamento e operações de
manutenção. O uso de modernos equipamentos
permite que a equipe de manutenção reduza ou
elimine reparos desnecessários. Os resultados
são: menor índice de falhas nas máquinas, redução
do impacto negativo da operação de manutenção
sobre o rendimento da planta industrial de
manufatura e de produção.
Para entender melhor os programas de gerência
de manutenção é necessário considerar primeiro
as técnicas de gerência. Faria (2011) declara que
a manutenção divide-se em duas categorias: a
proativa e a reativa. A proativa está relacionada à
reparação ou reconstrução de um equipamento ou
máquina; a reativa relaciona-se, de modo geral, ao
conceito de prevenção que nas últimas décadas
evoluiu alcançando a ideia preditiva.
Sobre os tipos de manutenção o módulo de
mecânica do Telecurso 2000 (2011a) destaca dois
tipos: a planejada e a não planejada. A manutenção
planejada classifica-se em quatro categorias:
preventiva, preditiva, TPM (Manutenção Produtiva
Total) e Terotecnologia.
A manutenção preventiva consiste no conjunto
de procedimentos e ações antecipadas que
visam manter a máquina em funcionamento. A
manutenção preditiva é um tipo de ação preventiva
baseada no conhecimento das condições de
cada um dos componentes das máquinas e
equipamentos.
A evolução do conceito de prevenção e os
diferentes tipos de manutenção
A primeira forma de manutenção usada pelas
indústrias foi a manutenção reativa, ou seja, um
máquina ou componente trabalhava até sua
avaria. Nesta perspectiva havia muito desperdício,
perda de tempo e de esforços humanos. Ações
para manter, prever e assegurar que o bem
tivesse o tempo de vida para o qual foi desenhado
não eram previstas neste tipo de manutenção
(U.S.Department of Energy, 2007 apud FARIA,
2011).
Al-Shayea (2007, apud FARIA, 2011) afirma que
a manutenção reativa pode ser dividida em dois
tipos: manutenção de emergência e manutenção de
avaria. A reparação, substituição ou reconstrução
de uma máquina são atividades da manutenção
reativa.
A avaria ou quebra de uma máquina ou
equipamento pode representar um sério risco para
os trabalhadores. Dhammar (2004, apud FARIA,
2011) informa que há uma forte relação entre a
ocorrência
de acidentes e a manutenção reativa,
pois numa situação reativa algumas pessoas
arriscam sua integridade física na tentativa de
solucionar um problema inesperado.
Outra forma de manutenção que se assemelha
à reativa é a manutenção corretiva, que segundo
Al-Shayea (2007, apud FARIA, 2011) é realizada
para que o equipamento volte ao estado de
desempenho funcional normal. A manutenção
corretiva se distingue da reativa pelo fato de as
suas atividades serem planejadas e realizadas
regularmente com a finalidade de manter o
equipamento em condições operacionais normais.
A manutenção corretiva está subdividida em três
tipos: manutenção curativa, diferida e manutenção
de paragem corretiva.
A partir da análise dos problemas e prejuízos
ocasionados pelas quebras e paradas e os
obstáculos à melhoria da qualidade, as indústrias
passaram a dar ênfase à manutenção preventiva
que é uma das formas de manutenção proativa.
O conceito de manutenção preventiva teve
origem nos Estados Unidos e foi introduzido
no Japão em 1950. Neste período os donos de
fábricas se preocupavam em valorizar e manter seu
maquinário e equipamentos, por isso precisavam
considerá-los em termos de custos e ciclo de vida
(TELECURSO, 2011b).
A partir de 1960, as indústrias reconheceram a
manutenção e a confiabilidade como elementos
imprescindíveis à eficiência. A partir de então, o
enfoque da manutenção passa a ser a confiança
no setor produtivo quanto à qualidade do serviço
de manutenção.
As atividades da manutenção preventiva
consistem de um conjunto de ações realizadas
em intervalos de tempo ou de funcionamento
da máquina. O objetivo é identificar o início
de degradação de uma máquina para que ela
funcione de modo seguro e eficiente, reduzindo
a probabilidade de quebra ou degradação do
funcionamento de um equipamento além de reduzir
ao mínimo os fatores que contribuem para as
avarias e minimizar as consequências da quebra
(ALMEIDA, 2011).
A quebra é a falha visível. A falha visível é
causada por um conjunto de falhas invisíveis como
num iceberg. Logo, se a manutenção evitar as
Bolsista de Valor: Revista de divulgação do Projeto Universidade Petrobras e IF Fluminense v. 2, n. 1, p. 89-94, 2012 91
falhas invisíveis, a quebra deixará de ocorrer. As
falhas invisíveis podem não ser detectadas por
dois motivos: físicos ou psicológicos. Dentre os
motivos físicos, encontram-se as falhas que não
são visíveis por estarem em local de difícil acesso
ou por estarem encobertas por detritos ou sujeiras.
Os motivos psicológicos relacionam-se ao fato
de as falhas deixarem de ser detectadas pelo
despreparo e falta de capacitação dos operadores
ou mantenedores (TELECURSO, 2011b). Portanto,
um programa eficaz de manutenção deve conhecer
as falhas invisíveis do processo de produção em
seus aspectos físicos e psicológicos.
A manutenção preditiva
A natureza da atividade industrial define a melhor
forma de manutenção proativa a ser adotada. Para
conhecer as causas invisíveis da falha de um
equipamento, a manutenção preditiva apresenta-
se como uma forma eficaz de manutenção.
A manutenção preditiva é um tipo de ação
baseada no conhecimento das condições de
cada um dos componentes das máquinas e
equipamentos. Esses dados são obtidos por meio
de um acompanhamento do desgaste de peças
vitais de conjuntos de máquinas e de equipamentos.
Testes periódicos são efetuados para determinar a
época adequada para substituições ou reparos de
peças (TELECURSO, 2011b).
A manutenção preditiva baseada na condição
utiliza medições e métodos de processamento de
sinais para diagnosticar a condição do equipamento
durante operação. As técnicas de monitoramento
incluem: análise de vibração, ultrassom, ferrografia,
tribologia, monitoria de processo, inspeção visual,
e outras técnicas de análise não destrutivas. A
combinação destas técnicas oferece os meios de
monitoramento direto de todos os equipamentos
e sistemas críticos em uma fábrica (ALMEIDA,
2011).
Dentre as vantagens da monitoração da
condição, está o controle ou eliminação de sinais
estranhos antes de ocorrer a deterioração da
máquina. Portanto, o equipamento opera a um
ótimo nível e a sua vida útil é maximizada e o risco
de falha diminuído. As situações de paragem e
os respectivos inconvenientes e custos de horas
extras são praticamente eliminados.
Alguns investigadores classificam a manutenção
preditiva como um tipo de manutenção preventiva.
A principal diferença entre manutenção preventiva
e preditiva é que a manutenção preditiva utiliza a
monitoração da condição do equipamento para
definir as necessidades de reparo, a manutenção
preventiva é baseada no tempo e depende de
estatísticas de vida média. A desvantagem da
manutenção preditiva baseada na condição é a forte
dependência da veracidade e correta interpretação
da informação recebida (AL-SHAYEA, 2007 apud
FARIA, 2011).
Termografia
Processos produtivos e equipamentos mecânicos
que produzem calor podem se beneficiar
da manutenção preditiva por termografia. A
termografia é uma técnica de manutenção que
detecta por radiação infravermelha a temperatura
de equipamentos e máquinas. Através desta
técnica é possível identificar regiões onde a
temperatura está alterada em relação a um padrão
estabelecido. “É baseada na medida da radiação
eletromagnética emitida por um corpo a uma
temperatura acima do zero absoluto” (MALDAGUE,
1993; DERENIAK, 1996 apud PELLIAZARI et al.,
2006).
A inspeção termográfica é uma técnica não
destrutiva realizada para medir temperaturas
ou observar os padrões de distribuição de calor
utilizando sistema infravermelho. O objetivo é
obter informações relativas à condição operacional
de um componente, equipamento ou processo
(VERATTI, 2011).
Um sistema de manutenção termográfico possui
recursos que permitem a realização de tarefas de
análise preditiva nos campos de redes elétricas,
equipamentos mecânicos, redes de vapor, fornos,
reatores e processos.
Veratti (2011) ao abordar as principais
características de um sistema básico de inspeção
termográfica esclarece que os instrumentos
usados para transformar a radiação infravermelha
em informação térmica são os termovisores e
radiômetros. As informações podem ser qualitativa
ou quantitativa. Os termovisores possuem objetivas
intercambiáveis que possibilitam adequar o campo
de visão do aparelho às necessidades específicas
de cada observação. O registro das imagens
térmicas é digital e permite o acoplamento do
sistema a microcomputadores para processamento
da informação.
Atualmente os radiômetros possuem miras
infravermelhas que facilitam o posicionamento
dos aparelhos e a rápida visualização da área
sensoreada. Os modelos de uso geral apresentam
campo de visão de 1:60 e são adequados para
as tarefas básicas de inspeção preditiva como a
medição de temperaturas em quadros elétricos
de média e baixa tensão, mancais de redutores,
motores elétricos e fornos de menor porte
(VERATTI, 2011).
O manuseio desse equipamento requer
a capacitação dos operadores. Além do
conhecimento das limitações dos equipamentos,
os operadores devem saber se as informações
92 Termografia em manutenção preditiva: conceitos e aplicabilidades em máquinas e equipamentos industriais
colhidas são confiáveis e se podem orientar as
ações da manutenção. Os programas aplicativos
utilizados são capazes de classificar os
componentes elétricos aquecidos considerando
as temperaturas máximas admissíveis para cada
tipo de componente além da influência da carga e
do vento (em instalações externas). Um aplicativo
assim permite a emissão de relatórios com a
classificação correta dos componentes aquecidos
em termos de criticidade e de risco para o sistema
produtivo (VERATTI, 2011).
Um dos mais importantes parâmetros a serem
considerados para a aplicação da termografia
em uma empresa é o retorno do investimento. A
implantação de um Sistema Básico de Inspeções
Termográficas certamente produzirá resultados de
detecção de falhas que se reflitam em alterações
térmicas de equipamentos e máquinas.
O uso da termografia em sistemas elétricos
As perdas de energia são cada vez menos
aceitáveis em sistemas de geração e transmissão
de energia elétrica. Além de eliminar as perdas,
os sistemas que geram ou conduzem energia
também devem reduzir as falhas e os prejuízos
delas decorrentes. Essas necessidades têm
impulsionado o desenvolvimento de técnicas de
inspeção e manutenção preditiva. Entre estas
técnicas se encontra a termografia empregada na
inspeção de componentes e sistemas elétricos.
Para a detecção de alteração da temperatura
alguns critérios devem ser considerados. A
Engelétrica (2011) destaca alguns critérios:
um componente está aquecido quando sua
temperatura é maior que a temperatura do
ambiente; o aquecimento é calculado pela
diferença entre a temperatura do componente e
a temperatura do ambiente; fatores como carga
e evento devem ser considerados; nas inspeções
internas os cuidados devem estar voltados para a
carga, nível de utilização da instalação, circuito ou
equipamento; o aquecimento máximo admissível
para um componente ou equipamento é igual a
diferença entre a máxima temperatura admissível
e a temperatura ambiente.
Os componentes do sistema elétrico que podem
acarretar interrupções no fornecimento de energia,
muitas vezes causando danos irreparáveis são:
disjuntores; chaves seccionadoras; bases e
fusíveis; barramentos e condutores em geral;
conexões; transformadores de distribuição, dentre
outros.

Figura 1 - Inspeção termográfica no sistema elétrico para detecção de pontos
de aquecimento
Fonte: http://www.laborsolutions.com.br/termografia.html
Figura 2 - Imagem de termografia de transformadores onde foi detectada uma
distribuição térmica irregular
Fonte: Disponível em http://www.thermoconsult.com.br/aplicacoes-mecanicas.
html
São consideradas anomalias térmicas as
ocorrências das seguintes condições: temperatura
superior à máxima temperatura para o componente
avaliado; qualquer aquecimento superior à
25°C em relação ao ambiente com exceção
de resistências de aquecimento, núcleos de
algumas bobinas, lâmpadas acesas e resistores;
equipamento elétrico com temperatura superior
a outro equipamento idêntico nas mesmas
condições de carga e trabalho; equipamentos que
não são visualizados pelo termovisor, mas que
despertem suspeita de aquecimento periférico
(ENGELETRICA, 2011).
O uso da termografia infravermelha em
sistemas mecânicos
Quando estão em atividade os sistemas
mecânicos geram energia térmica. Um dos
maiores problemas em sistemas mecânicos são
as temperaturas excessivas. Uma quantidade
excessiva de atrito pode ser causada pelo desgaste,
desalinhamento ou condições inadequadas de
lubrificação. A imagiologia térmica infravermelha
é capaz de avaliar o estado de aquecimento dos
Bolsista de Valor: Revista de divulgação do Projeto Universidade Petrobras e IF Fluminense v. 2, n. 1, p. 89-94, 2012 93
Figura 3 - Termografia em motores elétricos para verificação de aquecimento
Fonte: Disponível em http://www.thermoconsult.com.br/aplicacoes-mecanicas.
html
equipamentos (BRANCO, 2011)
A termografia infravermelha é uma importante
ferramenta para o monitoramento de equipamentos
mecânicos. As câmaras infravermelhas permitem
a monitoração da temperatura enquanto o
equipamento está em funcionamento.
Grande parte dos equipamentos mecânicos
possui limites de temperatura usados como
padrões de verificação. A imagiologia térmica
infravermelha pode ser aplicada em uma variedade
de equipamentos como bombas, motores,
mancais, roldanas, ventiladores, acionamentos
dentre outros (BRANCO, 2011).
Em sistemas mecânicos a termografia
infravermelha é útil para localizar uma área
problemática e indicar a raiz do superaquecimento.
De modo geral, o calor é produzido no interior
de um componente que não está visível para
a câmera. Esse calor se apresenta como um
padrão sobre a superfície do objeto e, assim, a
câmera infravermelha o detecta. Procedimentos
complementares como análise de vibração, análise
de óleo e ultrassom podem ser empregados para
localizar o problema e determinar a causa da falha
(BRANCO, 2011).
Considerações finais
Em qualquer sistema industrial, a improvisação
é sinônimo de prejuízo. Quando se improvisa,
pode-se até evitar a paralisação da produção,
mas perde-se em eficiência. Métodos preditivos
estabelecidos pelos técnicos de manutenção
evitam a improvisação e asseguram um trabalho
uniforme e seguro.
Os sistemas industriais são projetados e mantidos
para desempenhar seu potencial produtivo dentro
dos requisitos de qualidade. As práticas de
manutenção do desempenho de equipamentos
e máquinas têm por objetivo a implementação
de técnicas que minimizem a frequência e a
quantidade de operações de manutenção, a
melhoria do processo de manutenção, a otimização
dos recursos e a maximização da utilização dos
meios de manutenção (FARIA, 2011).
Uma gestão de manutenção bem sucedida
deve considerar os fatores técnicos tradicionais
e também novos fatores como a relação entre
custo e eficiência, tempo de implementação,
confiabilidade, segurança e qualidade total
(DHILLON, 2002 apud FARIA, 2011).
Em vez de esperar as falhas do equipamento, a
empresa deve optar por uma manutenção preditiva.
A manutenção preditiva através da termografia
em equipamentos mecânicos e elétricos reduz
a manutenção corretiva; reduz os custos de
manutenção e o consumo de energia elétrica,
pois contribui para o prolongamento da eficiência
operacional dos sistemas analisados.
Referências
ALMEIDA, Márcio Tadeu. Manutenção preditiva:
confiabilidade e qualidade. Disponível em: <http://
www.mtaev.com.br/download/mnt1.pdf>. Acesso
em: 12 mar. 2011.
BRANCO, Renata. Análise de Sistemas Mecânicos
usando termografia infravermelha. Disponível em:
<http://www.manutencaoesuprimentos.com.br/
conteudo/2299-analise-de-sistemas-mecanicos-
usando-termografia-infravermelha/>. Acesso em:
2 mar. 2011.
ENGELETRICA. Termografia. Disponível em:
<http://www.engeletrica.com.br/eng_ termografia.
htm>. Acesso em: 3 maio 2011.
FARIA. Iolanda Balcky. Seleção de um redutor de
engrenagem para um agitador e planejamento das
ações de manutenção. Disponível em: <http://run.
unl.pt/bitstream/10362 /2511/1/Faria_2009.pdf>.
Acesso em: 12 mar. 2011.
LABOR E SOLUCTIONS. Termografia.
Disponível em: <http://www.laborsolutions.com.br/
termografia. HTML>. Acesso em: 13 abr.2011.
LIMA. Walter Costa; SALLES, José Antonio
Arantes. Manutenção Preditiva: caminho
para a Excelência e Vantagem Competitiva.
Disponível em: <http://www.unimep.br/phpg /
mostraacademica/anais/4mostra/pdfs/616.pdf>.
Acesso em: 2 de abril de 2011.
PELLIZARI, E.; Martins C. O. D.; MENEZES, A. F.
S.; REGULY A. Aplicações da termografia como
ferramenta de manutenção preditiva em conectores
elétricos. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE
ENGENHARIA E CIÊNCIAS DE MATERIAIS.
Disponível em: <http://www.metallum.com.
br/17cbecimat/resumos/17Cbecimat-307-001.
pdf>.
TELECURSO 2000. Introdução à manutenção.
Aula 1. Disponível em: <http://www.aditivocad.com/
baixar-apostila.php?id=51b&rf=telecurso_2000_
94 Termografia em manutenção preditiva: conceitos e aplicabilidades em máquinas e equipamentos industriais
manutencao _mecanica&ld=2d1e4c4>. Acesso
em: jan. 2011a.
TELECURSO 2000. TPM Planejamento,
Organização e Administração. Aula 2. Disponível
em: <http://www.aditivocad.com/baixar-apostila.
php?id=51b&rf=telecurso_2000_manutencao
_
mecanica&ld=2d1e4c4>. Acesso em: jan. 2011b.
VERATTI, Atílio Bruno. Sistema Básico de Inspeção
Termográfica. Disponível em <http://www.ebah.
com.br/login?redirect=/content/ABAAAAxCEAE/
programa-tpm-8-pilares-manutencao>. Acesso
em: 12 abr. 2011.
Pan American Journal of Medical Thermology

Pan Am J Med Thermol 1(1): 31-41 31

Resumo — A termografia é um método não
invasivo, indolor e sem contato físico que gera
imagens de alta resolução. Objetiva-se com este
artigo apresentar as principais aplicações
biomédicas da termografia na atualidade.
Efetuou-se a revisão da literatura por meio de
busca eletrônica nas bases Wiley Online Library,
ScienceDirect, Scielo, Google Scholar, IEEE
Xplorer, Elsevier, Medline, Pubmed. O idioma de
preferência selecionado foi o inglês com as
palavras-chave: medical termography, medical
infrared images, thermographic assessment,
thermography assessment e medical infrared
imaging. Seguindo o método retrospectivo,
efetuou-se a procura de trabalhos com uma janela
de tempo dos últimos cinco anos, de 2007 a 2012.
Constatou-se, com certo grau de detalhamento, a
aplicação da termografia nas áreas da ortopedia,
odontologia, cirurgia, esporte, oncologia,
cardiologia, angiologia, endocrinologia, medicina
forense, hemodinâmica, obstetrícia, fisioterapia, e
ergonomia. Conclui-se que o uso da termografia
em conjunto com observações clínicas ou outros
exames adicionais, pode ser decisivo para definir
o diagnóstico médico ou para avaliar a eficácia
das modalidades terapêuticas empregadas.
Palavras-chave: Termografia; Engenharia
Biomédica; Medicina; Diagnóstico por Imagem
Abstract — Thermography is a non-invasive and
non-painful technique that allows the generation
of high resolution images without any physical
contact. This paper presents the main applications
involving biomedical thermography nowadays.
For this purpose, it was performed a literature
review through the known electronic based
search options, such as, Wiley Online Library,
ScienceDirect, Scielo, Google Scholar, IEEE
Xplorer, Elsevier, Medline, Pubmed.
Preferentially, it was used English language with
the following keywords: medical termography,
medical infrared images, thermographic
assessment, thermography assessment e medical
infrared imaging. It was followed the
retrospective method, searching for research
papers involving a window time of the last five
years, from 2007 to 2012. It is noticed at a certain
level of detail, that thermography is being applied
mainly at the following areas: orthopedic,
odontology, surgery procedures, sports,
oncology, cardiology, angiology, endocrinology,
Forensic Medicine, hemodynamics, obstetric,
physiotherapy and ergonomic. Therefore, it is
concluded that the use of thermography and other
clinical observations and additional exams
together, may assist to define medical diagnostics
or to evaluate the efficacy of the therapeutic
methods employed.
Keywords: Thermography; Biomedical
Engineering; Medicine; Medical Imaging
diagnosis.

Termografia na Área Biomédica

Leanderson Franco de Meira1, Eddy Krueger 2, Eduardo Borba Neves 3, Percy Nohama2,
Mauren Abreu de Souza 2

1. Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde pela Escola de Medicina da Pontifícia Universidade Católica do
Paraná (PUC PR), Curitiba-PR, Brasil.
2. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial da Universidade Tecnológica Federal
do Paraná (UTFPR), Curitiba-PR, Brasil.
3. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR),
Curitiba-PR, Brasil.

e-mail: leandersonfm@gmail.com
Pan American Journal of Medical Thermology

Pan Am J Med Thermol 1(1): 31-41 32

1. INTRODUÇÃO

Documentos datados de 400 aC já relatavam a
relação entre a temperatura corporal e alterações
fisiológicas para o tratamento de patologias. A
partir da década de 1950, iniciaram-se estudos
biomédicos envolvendo avaliações temográficas.
Desde então, tanto a sensibilidade e resolução
dos sensores térmicos quanto às técnicas de
processamento de imagem têm evoluído bastante,
inclusive em termos da abrangência de suas
aplicações (1).
Estudos publicados em 1978 por Harzbecker e
cols (2) já apontavam a termografia como uma
técnica promissora, capaz de medir sem contato,
de forma rápida e dinâmica a energia térmica
corporal, proporcionando a geração de imagens.
Salientam, ainda, que processos funcionais e
fisiopatológicos apresentam mudanças de
temperatura, desta forma o uso de termografia
para o diagnóstico de doenças a partir da
observação térmica da superfície corporal poderia
ser recomendado.
A análise de imagens termográficas oferece
uma abordagem útil para o diagnóstico e
acompanhamento de vários distúrbios físicos1.
Geralmente, a maioria das lesões tissulares está
relacionada a variações no fluxo sanguíneo, as
quais podem afetar a temperatura cutânea. Como
exemplos, podem-se citar os processos
inflamatórios que acarretam em hipertermia. Por
outro lado, uma diminuição da perfusão pode
causar hipotermia (3).
Problemas iniciais como a baixa sensibilidade
dos detectores e com limitações técnicas
representavam uma enorme fonte de erro para
termografia limitando e retardando a aceitação da
técnica até os anos 1990. Desde então, os
equipamentos para aquisição de imagens
termográficas evoluíram significativamente. Os
sistemas atuais de aquisição de imagem
compreendem sofisticadas câmeras térmicas
acopladas a computadores com programas
específicos aonde as imagens podem ser
processadas para obtenção de informações
confiáveis. As imagens arquivadas apresentam
boa qualidade, tornando a termografia um
método de diagnóstico seguro e preciso (4).
Atualmente, a termografia é um método de
avaliação de anormalidades fisiológicas
representadas pelo aumento ou diminuição da
temperatura na superfície da pele, que pode ser
aplicada sem restrições por se uma técnica não-
invasiva, que produz imagens sem a utilização de
radiação ionizante (5), além de ter potencial para
diagnósticos in vivo, propiciando informações de
processos fisiológicos em curso, em tempo real,
aos terapeutas e pacientes 3. Neste sentido e, em
virtude da recente e crescente interesse, pesquisa
e utilização da termografia na área biomédica, o
objetivo da pesquisa que culminou neste artigo
foi apresentar uma revisão sistemática atualizada
às aplicações biomédicas da termografia.

2. METODOLOGIA

A busca de informações foi realizada nas
bases Wiley Online Library, ScienceDirect,
Scielo, Google Scholar, IEEE Xplorer, Elsevier,
Medline, Pubmed. O idioma selecionado como
preferencial foi o inglês, e as palavras-chave
escolhidas: medical termography, medical
infrared images, thermographic assessment,
thermography assessment e medical infrared
imaging. Seguindo o método retrospectivo,
efetuou-se a procura de artigos com uma janela
de tempo dos últimos cinco anos, de 2007 a 2012.
Foram excluídos os trabalhos que não estavam de
acordo com o escopo do artigo, ou seja que não
apresentavam contextos relacionados à área
biomédica. Após a realização da busca nas bases
de dados, foram lidos os abstracts e eliminadas as
duplicações. Selecionados os trabalhos a serem
considerados, foram identificadas as áreas em
que se enquadravam cada estudo e analisados os
resultados da utilização da termografia nessas
aplicações.

3. RESULTADOS

Inicialmente, foram encontrados 66 trabalhos
e, destes, selecionaram-se para revisão os 25 que
apresentavam temas relacionados às aplicações
biomédicas da termografia. Foram incluídos os
trabalhos de Jiang
e cols (1), Harzbecker e cols
(2) e Mikulska e cols (4) com abordagem
histórica da evolução da termografia na área
médica, com datas de publicação anteriores à
janela de tempo proposta devido à relevância de
suas informações para o contexto do estudo,
assim como duas obras clássicas relacionadas à
termografia (6,7) e dissertações referentes a
termografia na saúde para o acervo de imagens
(8-10).
No Quadro 1, enumeram-se os estudos que
abordam aplicações práticas da termografia e
seus respectivos principais parâmetros de
abordagem.
Pan American Journal of Medical Thermology

Pan Am J Med Thermol 1(1): 31-41 33

Autor (ano) N Resolução
geométrica
Resolução de
temperatura
mínima
detectável
(° C)
Aplicação da
Termografia
Zivcak e cols
(2011)17
134 76.800
(320X240)
0,05 a 30 Síndrome do túnel
do carpo
Nahm e cols
(2007)19
92 NI NI Disfunção temporo
mandibular
Kulis e cols
(2012)24
12 76.800
(320X240)
0,07 a 30 Varicocele
Hildebrandt e
cols (2010)3
15 NI NI Lesões por overuse
de joelho em
esquiadores
Lourenço e cols
(2011)20
07 NI NI Complexo cranio
cervico mandibular
Tkacova e cols
(2010)15
14 76.800
(320X240)
0,05 a 30 Síndrome do túnel
do carpo
Sivanandam e
cols (2012)26
62 NI 0,05 a 30 Diabetes tipo 2
Niehof e cols
(2007)16
26 76.800
(320X240)
0,05 a 30 Síndrome da dor
regional tipo 1
Cooke e cols
(2011)28
45 NI NI Lesões
hemorragicas
traumáticas
Lee e cols
(2007)21
20 NI NI Pós operatório de
cirurgia ortognática
Wu e cols
(2009)32
53 76.800
(320X240)
NI Síndrome dolorosa
do cóccix
Pauling e cols
(2011)25
55 NI NI Fenômeno de
Raynaud
Pauling e cols
(2012)29
14 NI NI Avaliação da
função
microvascular
Song e cols
(2007)23
Estudo de caso em
rato imunodeprimido
81.920
(320X256)
NI Tumor secundário
a xenoenxerto
Morasiewicz e
cols (2008)18
18 NI NI Regeneração óssea
Mijović e cols
(2012)33
9 76.800
(320X240)
0,08 a 30 Avaliação de
vestuário
Trafarski e cols
(2008)31
NI NI NI Resposta a
crioterapia em
portadores de
artrite reumatóide
Tkacova e cols
(2010)14
20 NI NI Lesões músculo
Esqueléticas
NI = não indicado no estudo

Quadro 1. Resoluções e apli�ações da termografia.

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4. DISCUSSÃO

Aspectos técnicos da Termografia na área
médica
A imagiologia médica começou com a
aplicação dos raios-X na visualização interna de
partes do corpo, em especial, a estrutura óssea.
Com os avanços da ciência e da tecnologia
médica, muitas técnicas de diagnóstico por
imagem, tais como ressonância magnética,
ultrassom, tomografia computadorizada, SPECT
(tomografia computadorizada por emissão de um
único fóton), PET (tomografia por emissão de
posítron), entre outras modalidades, foram
descobertas. As técnicas por imagem médica
podem ser divididas em invasiva e não invasiva,
e ionizante e não ionizante, sendo as técnicas não
invasivas e não ionizantes mais seguras para os
seres humanos, podendo ser repetidas inúmeras
vezes sem prejuízos significativos para a saúde
do avaliado (11).
Quanto ao espectro eletromagnético, às
modalidades de imagens médicas podem ser
classificadas pela faixa de frequência da radiação
eletromagnética em que atuam e, de modo geral,
fornecem informações anatômicas. A
termografia, por sua vez, é uma técnica digital
que gera imagens bidimensionais referentes a
dados fisiológicos, os quais associados a
determinações anatômicas tornam possível a
localização da área afetada e extensão de uma
lesão ou estado patológico (3,11).
Os sensores das câmeras termográficas geram
imagens com base na quantidade de calor
(radiação infravermelha) emitido na superfície do
corpo. A tecnologia termográfica é uma forma de
medir a radiação eletromagnética (no espectro de
frequência na faixa do infravermelho),
convertendo-a em sinais elétricos. Estes sinais
são visualizados em tons de cinza ou em cores
que representam os valores de temperatura.
Geralmente, a termografia é avaliada por uma
palheta de cores aonde, por exemplo, o azul
representa baixa temperatura, o vermelho
representa alta temperatura e a cor preta
representa o espaço de ar (3).
As técnicas de digitalização de imagens
médicas em geral usam o espectro
eletromagnético para a construção da anatomia
interna proporcionando a visibilidade de tecidos e
órgãos e podendo detectar tumores e outras
anormalidades como mostra a Figura 1. A
radiação infravermelha, que é parte do espectro
eletromagnético, sendo uma alternativa potencial
no diagnóstico por imagem11.

Figura 1. Regiões acometidas por isquemia em
uma pessoa que permanece sentada imóvel por
mais de 1 h. O termograma representa a imagem
térmica resultante da subtração digital das
imagens obtidas antes e depois de permanecer
sentado por 1 h. Imagem retirada de Gödke (8).

A termografia é um método de diagnóstico
não invasivo, indolor e seguro, tanto para o
paciente quanto para o examinador. Tal técnica
permite definir, por meio de mapeamento
térmico, o estado fisiológico do tecido ou órgão
examinado, baseando-se na emissão da radiação
infravermelha do objeto ou corpo sob análise, a
qual pode contribuir para o diagnóstico médico
(12). O interesse das áreas médicas pela
termografia é justificado pelo fato de que tal
técnica pode ter uma aplicação generalizada para
fins de diagnósticos, prognósticos, biometria,
monitoramento de pacientes e cirurgias (13).
Para a aquisição das imagens, torna-se
essencial observar as normas técnicas senão
ficarão comprometidas a qualidade e a precisão
dos resultados. Pensando nisso, Tkacova e cols
(14) conduziram um estudo de aplicação de
imagem térmica para medir a distribuição da
temperatura superficial das extremidades em
vinte indivíduos saudáveis, com o objetivo de
avaliar a técnica de medição mais adequada. Os
autores observaram que não houve correlação
entre a temperatura oral ou axilar e a temperatura
da superfície da pele nas extremidades inferiores.
Apenas uma pequena diferença (0,2 °C) foi
observada em ângulos diferentes e distâncias
diferentes da câmara. Os fatores relevantes para
os resultados foram a temperatura ambiente e a
umidade na sala de medida, a distância e o
ângulo entre a câmera e o segmento avaliado.
Hildebrandt e cols (3) salientam a importância
de investigações sobre a confiabilidade visto que
variações técnicas e alterações biológicas, tais
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como o ritmo circadiano, podem resultar em
ruídos de medidas. Para as aplicações médicas,
normalmente são usadas câmeras com velocidade
de trinta quadros por segundo, com resolução
térmica de 0,1 °C e resolução das imagens de
320x240 pixels (15).
Niehof e cols (16) avaliaram a sensibilidade,
especificidade, confiabilidade e repetitividade na
avaliação das imagens termográficas. Foram
analisadas as diferenças das medidas
termográficas das imagens por trinta e cinco
diferentes observadores independentes,
previamente orientados quanto à técnica de
análise; porém, que não tinham experiência na
prática da termografia. Os resultados do estudo
monstraram sensibilidade de 71%, especificidade
de 85%, repetibilidade de 0,5267 e confiabilidade
de 0,4967. Os autores concluíram que as relações
das imagens termográficas entre indivíduos
doentes e saudáveis podem ser distinguidas
mesmo por observadores inexperientes, no
entanto, devido aos baixos resultados de
confiabilidade
e repetibilidade da avaliação,
indicam a necessidade de padronização das
análises e treinamento dos observadores.

A Termografia na Ortopedia
A termografia tem sido apontada como uma
técnica adequada para avaliações dos distúrbios e
lesões do sistema músculo-esquelético. Os
termogramas são utilizados de forma
complementar os exames convencionais, para
identificar qual parte do sistema músculo-
esquelético está afetada por uma determinada
doença ou lesão ou para avaliar a eficácia do
tratamento (14).
Hildebrandt e cols (3) utilizaram a termografia
para a avaliação de lesões por esforço repetitivo
no joelho e tendinopatia patelar em esquiadores
alpistas. O estudo foi realizado após programa de
treinamento pré-temporada que incluiu saltos
excessivos aumentando a tensão sobre o tendão
patelar. Um grupo de quinze atletas foi
acompanhado, dos quais sete atletas relataram
sintomas de reações locais no joelho, os demais
apresentavam-se assintomáticos. Os atletas
sintomáticos apresentaram diferenças médias de
temperatura entre o joelho sintomático e o joelho
contralateral de 1,4 ± 0,58 °C, enquanto os atletas
não sintomáticos tiveram uma variação média de
temperatura entre os dois joelhos de 0,3 ± 0,61
°C (3).
Zivcak e cols (17) avaliaram por meio da
termografia a distribuição da temperatura da pele
do dorso da mão de portadores de síndrome do
túnel do carpo em comparação com indivíduos
hígidos. Foi analisada uma base de dados de 268
imagens térmicas do lado dorsal de 120
voluntários saudáveis e 14 voluntários com
diagnóstico clínico de síndrome do túnel do
carpo. Os resultados do estudo indicaram maior
temperatura dos dedos comparada à temperatura
dos punhos nos indivíduos portadores da
síndrome do túnel do carpo ao contrário dos
indivíduos saudáveis que apresentaram
extremidades com temperaturas mais baixas do
que as temperaturas dos punhos.
Morasiewicz e cols (18), baseados no fato de
que a fase de regeneração óssea pós-fratura é
caracterizada por um aumento do metabolismo e,
consequentemente, da temperatura dos tecidos
locais, avaliaram a correlação das análises
termográficas com as evidências da radiografia.
Para isso, acompanharam o caso de 18 pacientes
em tratamento de distração osteogênica para
alongamento ósseo com fixador externo Ilizarov.
Os resultados indicaram correlação
estatisticamente significativa entre a regeneração
óssea e índices térmicos sendo que os valores
médios do coeficiente de correlação de Spearman
para a tíbia e fêmur foram de 0,925 (p <0,01) e
0,724 (p <0,05), respectivamente. A termografia
mostrou-se um valioso complemento aos
métodos tradicionais de diagnóstico de fraturas e
pode ser usada para monitorar e avaliar a
formação e remodelação dos ossos em todas as
fases do tratamento. As Figuras 2 e 3 ilustram
exemplos de imagens termográficas em sítios
anatômicos distintos e com palhetas de
representação térmicas diferentes.

Figura 2: Imagem termográfica evidenciando um
aumento de temperatura na região do metacarpo e
dorso da mão direita em indivíduo com
LER/DORT. Imagem retirada de Magas (9).

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Figura 3: Imagem termográfica da parte anterior
dos membros inferiores de um jogador de
futebol, indicando assimetria entre os membros e
a provável existência de lesão na musculatura do
quadríceps (região mais clara, ou seja, de maior
temperatura). Imagen cedida pelo Laboratório de
Termografia Médica da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR).

A Termografia na Odontologia
Nahm e cols (19) estudaram a viabilidade da
aplicação da termografia na avaliação da
disfunção da articulação temporo mandibular
(DTM). Para isso, 61 voluntários com
diagnóstico clínico de DTM e 31 voluntários
normais e sem sintomas foram submetidos à
termografia avaliando-se a diferença da
temperatura dos lados opostos das articulações
têmporo-mandibulares e dos músculos masseter.
O grupo patológico apresentou variações de
temperatura na articulação temporomandibular e
no músculo masseter de 0,42 ± 0,38 °C e 0,38 ±
0,33 °C, respectivamente. Já o grupo controle
apresentou variações de 0,10 ± 0,07 °C e 0,15 ±
0,10 °C para os mesmos pontos de avaliação.
Lourenço e cols (20) avaliaram 7 pianistas da
Escola Superior de Musica, da cidade de Porto
em Portugal. A avaliação consistiu na aquisição
de imagens termográficas em repouso antes de
começar a tocar piano, durante a prática e ao final
da atividade tendo como objetivo correlacionar
os pontos de avaliação termográfica com os
pontos de localização da dor. Um padrão de
assimetria térmica foi detectado com
temperaturas mais elevadas nos locais onde os
pianistas relataram dor, tais como trapézio,
pescoço e ombro. Outro resultado apontado pelos
autores foi a observação de um pianista que
apertava os dentes enquanto tocava piano no qual
foi identificado que a temperatura inicial lateral
da face foi de 32,4 ºC do lado direito e 33,3 ºC do
lado esquerdo, sendo que depois de tocar piano, a
temperatura subiu 1,8 º C e 1,2 ° C,
respectivamente.

A Termografia no Pós-cirúrgico
Lee e cols (21) avaliaram termograficamente
20 pacientes portadores de deformidade
dentofacial classe III submetidos à cirurgia
ortognática. Este tipo de procedimento cirúrgico
tem uma elevada incidência de lesões nervosas
locais, desta forma, o objetivo do estudo foi
avaliar por meio da termografia as lesões
secundárias à cirurgia e seu processo de
recuperação. Para isso, foram realizadas
termografias no período pré-operatório, uma e
quatro semanas após a cirurgia. Nos pacientes
com lesão nervosa unilateral, a diferença das
temperaturas do mento nos dois lados, foi de 0,64
°C uma semana após a cirurgia, diminuindo para
0,23 °C quatro semanas após a cirurgia. Nas
imagens laterais, as diferenças de temperatura do
mento foram de 0,10 °C após uma semana e 0,27
°C quatro semanas após a cirurgia. Nos pacientes
com lesão nervosa bilateral, sob o ponto de vista
ântero-posterior, as diferenças das temperaturas
do mento nos 2 lados foram de 0,20 °C após uma
semana de pós-operatório e 0,13 °C após quatro
semanas. Nas vistas laterais, as diferenças foram
0,18 °C após uma semana e 0,34 °C, quatro
semanas após a cirurgia. A análise das medidas
da visão ântero-posterior mostrou resultados
estatisticamente significativos em pacientes com
lesão unilateral de nervo. Os autores concluiram
que a termografia é um método de avaliação
objetivo que pode ser aplicado de maneira
complementar para o diagnóstico de lesões
nervosas secundárias em cirurgias ortognáticas.

A Termografia no Esporte
Bandeira e cols (5) realizaram um estudo no
qual dividiram atletas de futebol em dois grupos:
o de controle, que participou de atividade de
baixa intensidade e o grupo experimental, o qual
realizou exercícios de agachamento, rack e mesa
extensora (nesta ordem) a 80% da carga máxima
individual. Os sujeitos do grupo experimental
realizaram séries consecutivas até a exaustão,
com intervalos de 90 segundos entre as séries. No
estudo citado, os pesquisadores não encontraram
correlação entre a CK e a variação de
temperatura nos músculos estudados, porém,
encontraram diferença de temperatura
estatisticamente significativa entre a avaliação
pré e pós-atividade, para os músculos analisados
exclusivamente no grupo experimental, sugerindo
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que os exercícios realizados por este grupo foram
capazes de produzir microlesões, que
desencadearam um processo inflamatório, e
consequentemente, causou variação significativa
na temperatura
do local. As figuras 4 e 5
mostram identificações de temperatura através da
termografia de um jogador de rúgbi antes e após
um jogo.

Figura 4: Imagens infravermelhas da região
posterior do tronco de um jogador de rúgbi
adquiridas em dois momentos distintos: antes de
um jogo (a) e 48 h após um jogo (b). Avaliando
as concentrações de CK, o primeiro termograma
corresponde a um momento de menor CK ) e o
segundo, de maior CK. Na região de maior
temperatura 34,8 �C, é provável que exista uma
lesão. Imagem retirada de Bandeira (10).

Figura 5: Imagens infravermelhas da região
anterior do tronco de um jogador de rúgbi
adquiridas em dois momentos distintos: antes de
um jogo (a) e 48 h após um jogo (b). Avaliando
as concentrações de CK, o primeiro termograma
corresponde a um momento de menor CK ) e o
segundo, de maior CK. Na região de maior
temperatura 34,8 �C, é provável que exista uma
lesão. Imagem retirada de Bandeira (10).

A Termografia na Oncologia
O câncer é uma doença cujas incidências e
mortalidades destacam-se no contexto da
medicina. De fato, o reconhecimento e
tratamento precoce podem ser significativos na
sobrevida dos pacientes. Os dispositivos de
investigação não invasivos, geralmente são
capazes de reconhecer tumores com diâmetros
superiores a 1 cm. Já a termografia, baseada no
conceito de que a projeção de calor na pele pode
indicar um estado de doença, é capaz de
reconhecer tumores com diâmetros menores do
que 0,5 cm, sendo capaz de diagnosticar certos
casos antes da detecção por outros dispositivos
médicos. Todavia, o contorno e textura da região
tumoral são parâmetros muito importantes na
investigação dos oncologistas. Neste sentido,
Gavriloaia e cols (22) propuseram um método
aperfeiçoado de filtragem que reduz o ruído em
imagens infravermelhas, podendo realçar e
preservar bordas, e aplicaram essa nova técnica
na avaliação de um tumor localizado na região da
glândula tireóide, com a qual obtiveram uma
melhor delimitação da área, textura mais
homogênea e coloração mais clara da região do
tumor (22).
A evolução de um tumor usualmente está
associada à angiogênese e ao aumento do fluxo
sanguíneo periférico, o que pode resultar no
aumento da tempertura local da pele de 1 a 2 ºC.
Assim sendo, a imagem termográfica pode
representar um método adjuvante no
monitoramento do crescimento e controle dos
tumores. No estudo conduzido por Song e cols
(23), aplicou-se a técnica de xenoenxerto em
ratos imunodeprimidos para detectar as mudanças
de temperatura da superfície da pele por meio da
termografia. Os resultados mostraram diminuição
da temperatura nos ratos três dias antes de
quaisquer sinais visíveis e palpáveis de tumor em
contraste com o aumento de temperatura da pele
normalmente associados ao câncer em humanos.
As áreas dos tumores eram mais frias do que o
tecido em torno deles e, além disso, a
temperatura dos tumores xenoenxertados
diminuiu progressivamente à medida que a área
cresceu durante o período de observação. Os
resultados do estudo indicam que a imagiologia
termográfica tem considerável potencial
contributivo no controle da evolução e resposta
ao trabatamento de xenoenxertos tumorais (23).

A Termografia na Cardiologia e na
Angiologia
Na área cardiológica, há inúmeras pesquisas
buscando novos métodos de identificação das
placas ateroscleróticas vulneráveis, em grande
parte, baseados na avaliação do processo de
inflamação relacionado ao desenvolvimento das
placas ateroscleróticas. Com a aplicação da
termografia nos vasos sanguíneos, é possível
medir a temperatura de suas paredes, a fim de
detectar as placas ateroscleróticas vulneráveis e
avaliar o potencial risco de ocorrência da
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síndrome coronária aguda (12).
Kulis e cols (24) analisaram a aplicação da
termografia no diagnóstico de varicocele, doença
definida pela formação de varizes nas veias do
escroto associada à infertilidade masculina. O
grupo estudado consistiu de 10 voluntários com
idade média de 18,2 ± 2,4 anos com diagnóstico
clínico de varicocele. Foram observadas as
médias de temperatura na bolsa escrotal esquerda
de 34,65 ± 0,66 °C e na direita 32,53 ± 0,78 °C e
no testículo esquerdo de 33,58 ± 0,97 °C,
enquanto no testículo direito era 32,19 ± 0,81 °C.
A diferença de temperatura entre os lados
esquerdo e direito da bolsa escrotal foi de 2,12 ±
1,08 °C e entre testículos foi de 1,39 ± 1,20 °C.
Nesse caso, concluiu-se que a termografia obteve
sucesso na confirmação do diagnóstico de
varicocele em todos voluntários.
Pauling e cols (25) e seus colaboradores
utilizaram a termografia para a investigação do
fenômeno de Raynaud através de um teste de
estresse em baixas temperaturas que simulava
condições ambientais variadas e suas repercusões
sobre a função circulatória de extremidades. Os
experimentos demonstraram, a exemplo da
literatura revisada pelos autores a utilidade da
avaliação termográfica no contexto da patologia.
A Figura 6 ilustra um termograma para avaliação
de um caso de trombose.

Figura 6: Imagem infravermelha da porção
anterior (A) e posterior (B) dos membros
inferiores de um indivíduo com trombose venosa
profunda (TVP). A assimetria térmica entre os
membros indica o acometimento da TVP na
perna esquerda na região mais clara, ou seja, de
maior temperatura, decorrente da alteração
circulatória nessa região. Imagen cedida pelo
Laboratório de Termografia Médica da
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
(UTFPR).

A Termografia na Endocrinologia
Sivanandam e cols (26) avaliaram a aplicação
da termografia, tanto para diagnóstico como
prevenção de diabetes tipo 2, em comparação
com ensaios bioquímicos de hemoglobina
glicada. Um total de 62 voluntários, 30 diabéticos
e 32 não diabéticos foram submetidos ao exame
termográfico. No grupo de diabéticos, a
hemoglobina glicada mostrou correlação negativa
com a temperatura na região da carótida (r = -
0,471, p = 0,01) e a temperatura média da pele
foi mais baixa do que o grupo normal em regiões
do corpo como joelho (p = 0,002), tíbia (p =
0,003), testa (p = 0,014) e palma da mão (p =
0,019). Com o estudo, concluiu-se que com o
aumento da hemoglobina glicada a temperatura
da pele diminui, sendo que tal diminuição da
temperatura da pele pode decorrer da diminuição
da taxa metabólica basal, diminuição da perfusão
sanguínea e da elevada resistência à insulina.
Para esses autores, a termografia pode ser usada
como uma ferramenta de diagnóstico, bem como
de prognóstico para o diabetes tipo 2.

A Termografia na Medicina Forense
A medicina forense é uma área médica na
qual o uso da termografia tem sido utilizado de
maneira complementar aos recursos já existentes,
especialmente no âmbito dos exames pós-morte.
Notavelmente, as alterações patológicas e os
danos estruturais do tecido influenciam a
condutividade térmica e a capacidade de resposta
a um teste de termografia. Assim, a análise de
uma sequência de termogramas registrados
durante processos térmicos transitórios,
aquecimento ou resfriamento, pode ser relevante
no contexto médico-legal dos diagnósticos de
morte (27).

A Termografia na Hemodinâmica
A termografia fornece uma medida da
irradiação do calor através da microcirculação, de
aproximadamente 1 a 2 mm abaixo da superfície
da pele. Considerando que o fluxo sanguíneo da
pele diminui progressivamente com reduções de
pressão sanguinea, Cooke e cols (28) sugeriram
que a termografia também pode ser aplicável para
a avaliação de lesões hemorrágicas traumáticas e
propuseram sua utilização como um indicador de
sinal de vida aplicado a vítimas