Termografía Infrarroja en el Mantenimiento Predictivo ¿Cómo utilizarla?

La termografía infrarroja se utiliza desde hace décadas. De hecho, su descubrimiento data desde el siglo XVII. Y aunque durante un tiempo se consideró como una tecnología en vías de desarrollo, en la actualidad este panorama cambió drásticamente. ¿Todavía no conoces los beneficios de la termografía infrarroja en el mantenimiento predictivo? Descúbrelas en este artículo y aprende cómo implementarlas. 

Ya hemos hablado sobre los beneficios del mantenimiento predictivo en relación con la optimización de los procesos. Pero conviene recordar algunas cifras.

Según PWC´s Maintenance 4.0 el mantenimiento predictivo:

• Disminuye los costos en un 12%.
• Aumenta en un 20% la vida útil de los activos envejecidos. 
• Reduce los riesgos de seguridad ambiente y salud en un 14%.

Entre las múltiples herramientas que podemos utilizar para este tipo de mantenimiento podemos mencionar el:

• Análisis de vibraciones. 
• Inspección Visual.
• Diagnóstico mediante Ultrasonido.
• Análisis de redes eléctricas.
• Termografía infrarroja. 

¿Qué es la termografía infrarroja?

Entonces, ¿Qué es la termografía infrarroja? En pocas palabras, la termografía es una técnica de mantenimiento predictivo que sirve para medir la temperatura de equipamientos, piezas e instalaciones a la distancia. 

¿Cómo lo hacen?  Mediante cámaras de termovisión que captan la longitud de onda de la radiación infrarroja. Es que todo objeto que se encuentra en movimiento produce calor. En otras palabras, manifiesta una energía producida por el aumento de la temperatura que iniciará una transformación de las otras energías. 

Es este cambio el que captará la cámara termográfica y que luego traducirá a temperaturas para mostrar una imagen de la distribución de estas, llamadas termogramas. Estas se definen por ser una imagen radiométrica bidimensional de los objetos invisibles al ojo humano. Es decir, que cada píxel representará la temperatura de una zona. 

Termografía Infrarroja en el mantenimiento predictivo

La termografía infrarroja es ampliamente usada en diversos campos. Desde el sector de salud, hasta en la arquitectura. Sin embargo, es en el mantenimiento industrial donde encuentra la mayor parte de sus beneficios. Ya que al ser un método pasivo y sin contacto, permite realizar diagnósticos sin interrumpir los procesos productivos. 

Casi al instante se pueden detectar anomalías en el funcionamiento de componentes o de equipos completos. Inclusive puedes realizar comparativas desde el momento de instalación de la maquinaria. 

Aplicaciones de la termografía infrarroja en el mantenimiento

Beneficios de la Termografía Infrarroja

• El técnico no necesita estar en contacto físico con la máquina ni sus piezas. 
• Ofrece resultados en tiempo real. 
• Puedes analizar grandes superficies al mismo tiempo. 
• Las imágenes son muy intuitivas en su lectura. 
• Las cámaras permiten una movilidad amplia a lo largo y ancho de las instalaciones. 
• No interrumpe los procesos de producción. 
• Localiza puntualmente la falla, disminuyendo los costos de reparación y alargando la vida útil del equipo.
• Reduce los riesgos por accidentes.
• Permite crear una planificación de mantenimiento, y la realización de informes e historial de reparación. 

Tipos de elementos de termografía infrarroja

Ahora bien, ¿Cómo logran obtener los termogramas? Principalmente mediante termómetros infrarrojos. En la actualidad existen muchos tipos de esta herramienta que responden a necesidades específicas de diagnóstico. Algunos de los más comunes son:

Termómetro infrarrojo de un punto

El termómetro infrarrojo de un punto, o pirómetro, se parece a una pistola de mano. Esta herramienta es ideal para aquellas piezas que son difíciles de alcanzar o que trabajan en condiciones extremas. 

Su funcionamiento se centra en el campo de visión. Por ello es preciso que el objetivo se encuentre completamente enfocado en el campo de visión. 

Además también calcula relación distancia punto. Es decir la distancia del activo que se está analizando y el diámetro del área donde se encuentra. Así, cuanto más grande sea el número de relación, mejor resolución alcanzará la imagen y menos área se podrá medir. 

Sistemas de escaneo infrarrojo

A diferencia del termómetro anterior que se especializaba en el análisis de piezas más pequeñas, este sistema de escaneo se ocupa de áreas más grandes. 

Estas inspecciones termográficas son muy comunes en las fábricas que utilizan cintas transportadoras. De esta forma se pueden analizar los objetos que salen de un horno en una transportadora mucho más fácilmente. 

Cámaras de imágenes térmicas infrarrojas

La última herramienta de termografía industrial permite crear imágenes bidimensionales donde se mide la temperatura de distintos puntos. Para ello requieren una integración con hardware y software específico, que es donde se realizan análisis y se generan informes. 

Estas cámaras de mano, muestran imágenes térmicas en diversas paletas de colores, como la paleta de hierro que es la más común. Esta muestra las zonas frías en negro, las templadas en azul, las de rango medio en rojo y las más altas en blanco. Sin embargo, también existen la de blanco y negro, y la arcoiris. 

¿Cómo usar la termografía industrial?

Ahora que sabemos qué es la termografía industrial y qué herramientas utiliza es preciso saber qué técnicas existen para implementar las mismas de acuerdo a cada caso. 

• Termografías Comparativas: Este tipo de termografía es muy habitual cuando se requiere medir la temperatura de piezas similares en condiciones similares. En el momento en que se contrastan ambos resultados, pueden visualizarse problemas ocultos. 
• Termografías de Referencia: Se utiliza esta técnica para sentar un precedente de funcionamiento óptimo con el cual comparar las próximas mediciones. Generalmente se obtienen estas referencias al momento de la instalación o luego de una reparación. 
• Termografía de Tendencia Térmica: Muestra cómo la temperatura se dispersa en un período de tiempo en determinado equipo. 

Principales técnicas de termografía industrial

Termografía Pasiva

Para la termografía pasiva se necesita tomar imágenes térmicas apenas la máquina ha terminado de operar o cuando ésta se ha desconectado de la energía externa. 

Termografía Activa

A diferencia de la anterior, en esta técnica de termografía infrarroja es preciso que el equipo esté conectado a la energía externa. Así se realizan variaciones de temperatura en el mismo y se analiza cómo influencian a los materiales y los defectos existentes en el interior. 

Termografía de Destello

La termografía de destello utiliza pulsos de luz. Así puede localizar aquellos espacios que están obstruidos y no permiten el flujo de calor en un componente. 

Vibrotermografía

Para realizar esta técnica, se necesita introducir ondas acústicas en el componente a analizar. De esta forma, puede descubrirse dónde se han producido grietas. Ya que se registra el calor producido por las fricciones entre los bordes ásperos de la misma. 

Termografía de Bloqueo

Antes de iniciar con este proceso, se debe conocer la profundidad, el tamaño y la ubicación del fallo y del componente a analizar. Esto determinará la precisión de la técnica. Es ideal para aquellos componentes con paredes gruesas. 

Para llevar a cabo la técnica de termografía de bloqueo se necesita aplicar una fuente de energía externa para encontrar alguna falla en los componentes internos de la maquinaria. 

¿Cómo leer un espectro termográfico? Criterios de evaluación

Si se decide utilizar la termografía infrarroja como herramienta clave del mantenimiento predictivo se aconseja establecer criterios de gravedad. Estos se construyen con el tiempo mediante la reserva de datos. 

Existen dos tipos; los que identifican niveles de temperatura y aquellos que trabajan en categorías específicas de máquinas. Se aconseja utilizar la última ya que permite crear criterios en función de la propia naturaleza de la maquinaria. 

Algunos de los criterios más utilizados son:

Criterios de Temperatura Relativa

Estos criterios para el análisis de termografía infrarroja se utilizan para establecer una serie de criterios de seguridad basados en los aumentos de la temperatura. Estos se clasifican por categorías que a su vez, responden a un nivel de criticidad. 

Así pueden existir estándares de temperatura específicos para una maquinaria en particular, donde se manejan las categorías de aviso, intermedias, serias o críticas. 

Criterios de Temperatura Absoluta

En este criterio existen dos tipos de análisis que se basan en la temperatura máxima permitida en datos publicados con anterioridad:

• Enfoque de monitoreo basado en el material: En este enfoque se analiza el material de la maquinaria. Se utiliza para medir la temperatura de varios componentes cercanos. Para ello se debe especificar el material del componente y su temperatura más baja. 
• Monitoreo basado en el diseño: El enfoque de diseño se utiliza para revisar la confiabilidad de una maquinaria. 

Criterios de Evaluación de Perfil

Este criterio consiste en comparar diferencias de temperatura y patrones de cualquier superficie. Pero, primero debe realizarse una evaluación de severidad donde se fijen las temperaturas absolutas y diferenciales. Con los resultados de este análisis podrá evaluarse el estado de la máquina como fallida o como nueva. 

Errores comunes en la Interpretación de los espectros de termografía infrarroja

Conclusión

En este artículo hemos aprendido qué es la termografía infrarroja y cuáles son sus principales técnicas, criterios de análisis e instrumentos. Puedes utilizar un Software de Mantenimiento Predictivo para mejorar el análisis de los datos que surjan de este instrumento. En el listado de ComparaSoftware puedes encontrar productos como Sismetro, Ripci.app, o Infraspeak.