aula 05.3 termografia
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Reabilitao e Reforo de Estruturas
Mestrado em Engenharia Civil
2011 / 2012
1/222011/2012
Eduardo S. Jlio
Reabilitao e Reforo de EstruturasAula 06: Mtodos de inspeco e diagnstico.
6.3. Termografia de infra-vermelho.
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Reabilitao e Reforo de Estruturas
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Joo RamosJoo Ramos ESTG LeiriaESTG Leiria
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Reabilitao e Reforo de Estruturas
Forno Rotativo de CalForno Rotativo de CalInspeco de CondioInspeco de Condio
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Reabilitao e Reforo de Estruturas
TodosTodos osos corpos,corpos, pelopelo factofacto dede estaremestarem aa uma uma temperaturatemperaturasuperiorsuperior aoao zerozero absolutoabsoluto emitememitem radiaoradiao trmicatrmica..
Termografia infravermelho. Definio:Termografia infravermelho. Definio:
4/222011/2012
ss s stemas s stemas e e termogra a termogra a n ravermen raverme captam captam essaessaradiaoradiao ee convertemconvertem--nana numa numa imagemimagem queque representarepresenta aa
distribuiodistribuio dada temperaturatemperatura superficialsuperficial dodo objectoobjecto observadoobservado..
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oo TransmissoTransmisso dede energiaenergia nana formaforma dede ondaonda electromagntica,electromagntica,
caracterizadacaracterizada porpor umum comprimentocomprimento dede ondaonda [[]];;
oo EspectroEspectro electromagnticoelectromagntico divididodividido emem bandas,bandas, delimitadasdelimitadas ememfunofuno dodo comprimentocomprimento dede onda,onda, traduzindotraduzindo asas caractersticascaractersticas
Radiao TrmicaRadiao Trmica -- Conceitos GeraisConceitos Gerais
5/222011/2012
fsicasfsicas dasdas fontesfontes emissorasemissoras
Raios X U. V. Visvel I.V. Microondas Ondas de rdio
1,E-06 1,E-04 1,E-02 1 100 1,E+04 1,E+06 , m
0.750.75mm0.40.4mm
Radiao TrmicaRadiao Trmica
100100mm
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Leis da RadiaoLeis da Radiao
Lei de Planck, Lei de WienLei de Planck, Lei de Wien
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RelaoRelao dada distribuiodistribuio espectralespectral dada radiaoradiao trmicatrmica comcom aa temperaturatemperatura
CorpoCorpo NegroNegro
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Leis da radiaoLeis da radiao
Lei de StefanLei de Stefan--Boltzmann :Boltzmann :
W =W = TT44
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W : radiao total emitida [ W / m[ W / m22]] : constante de Boltzman [ 5.8 x 10-8W m-2K-4] : emissividadeT : temperatura [ K ]
A emissividade representa a capacidade de emisso
dos corpos reais (0 < < 1)
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Radiao dos corpos reaisRadiao dos corpos reais
Eo : energia emitidaEr : energia reflectida
Et : energia transmitida
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: emissividade: coef. de reflexo: coef. transmissibilidade
Condio de equilbrio:
Eo + Er + Et = Ei
++ ++ = 1= 1
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Emissividade e ReflexoEmissividade e Reflexo
oo Corpo negro:Corpo negro: = 1 ; = = 0oo Espelho perfeito:Espelho perfeito: = 1 ; = = 0
oo Corpo transparente:Corpo transparente: = 1 ; = = 0
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Valores tpicos de emissividade :Valores tpicos de emissividade :
Alumnio em brutoAlumnio em bruto = 0.68
Alumnio oxidadoAlumnio oxidado = 0.85
Alumnio polidoAlumnio polido = 0.1 CimentoCimento = 0.95
Plstico brancoPlstico branco = 0.84
Plstico negroPlstico negro = 0.95
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Classificao dos sistemas de termografaClassificao dos sistemas de termografainfravermelhoinfravermelho
PontuaisPontuais -- Pirmetros IRPirmetros IR Medida de temperatura num pontoMedida de temperatura num ponto
Equipamentos fixos e portteisEquipamentos fixos e portteis
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LinearesLineares -- Scanners de linhaScanners de linha Obteno de perfis de temperaturaObteno de perfis de temperatura
Combinados com deslocamento, permitem obter mapas trmicosCombinados com deslocamento, permitem obter mapas trmicos
SuperficiaisSuperficiais -- Cmaras termogrficasCmaras termogrficas Sistemas de formao de imagens trmicasSistemas de formao de imagens trmicas
Distribuio da temperatura superficial em tempo realDistribuio da temperatura superficial em tempo real
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Localizao de fugas calorficas
Aplicaes.Aplicaes. Construo civilConstruo civil
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Deteco de problemas de isolamento
Localizao de humidades internas
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Reabilitao e Reforo de Estruturas
Aplicaes.Aplicaes. Indstria AutomvelIndstria Automvel
Anlise das caractersticas trmicas de motores
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Controlo dos sistemas de descongelao
Anlise de aquecimento dos faris
Verificao de temperaturas em pneus
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Aplicaes.Aplicaes. Fornos e RefractriosFornos e Refractrios
Estudo da espessura das paredes do refractrio
Controlo d tem eratura em fornos
13/222011/2012
Localizao de fugas de calor
Estudo do funcionamento dos queimadores
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Aplicaes.Aplicaes. ElectrnicaElectrnica
Distribuio de temperatura em circuitos impressos
14/222011/2012
Anlise trmica de placas de circuito impresso
Deteco e localizao de curto-circuitos
Controlo de especificaes na recepo decomponentes
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Aplicaes.Aplicaes. Indstria de ProcessoIndstria de Processo
Controlo de qualidade dos produtos
15/222011/2012
Monitorizao t rmica do processo
Medida de temperatura dos produtos em cada fase
Ajustes de maquinaria de produo
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Aplicaes.Aplicaes. MedicinaMedicina
Determinao de problemas circulatrios
Localiza o d infec es ocultas
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Anlise de danos musculares
Estudo de problemas de locomoo
Medicina veterinria
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Reabilitao e Reforo de Estruturas
Aplicaes.Aplicaes. AeronuticaAeronutica
Estudos de estructuras tipo sandwich ou painel deabelha
17/222011/2012
Anlise do comportamento trmico de ps
Caracterizao trmica de reactores
Localizao de infiltraes de gua
Estudos em tnel de vento
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Aplicaes.Aplicaes. Dispositivos MecnicosDispositivos Mecnicos
Anlise de aquecimento em chumaceiras
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Deteco d aquecimento por frico
Estudo de aquecimento de escovas
Determinao do estado de bobinas
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Aplicaes.Aplicaes. Instalaes ElctricasInstalaes Elctricas
Localizao de sobre-aquecimentos nos contactos e
conexes dos interruptores.
Deteco de aquecimentos nos bornes de
20/222011/2012
Estudo dos radiadores de refrigerao dos transformadores para localizao de obstrues
Deteco de conexes mal apertadas
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Factores que afectam a medida,Factores que afectam a medida,externos ao sistemaexternos ao sistema
Absoro atmosfricaAbsoro atmosfrica
Emissividade daEmissividade da
superficiesuperficie Capacidade do corpo para radiarCapacidade do corpo para radiar
energia na banda infravermelhoenergia na banda infravermelho
Temperatura ambienteTemperatura ambiente
Proporo da radiao vinda doProporo da radiao vinda doexterior que reflectida na superficieexterior que reflectida na superficie
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Re uo a ra iao que chega Re uo a ra iao que chega
lente ao atravessar a atmosferalente ao atravessar a atmosfera
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Vantagens da medida por IVVantagens da medida por IV PodePode--se medir com facilidade a temperatura de objectos mveis ese medir com facilidade a temperatura de objectos mveis e
de difcil acessode difcil acesso
Ao ser uma tcnica sem contacto no interfere com oAo ser uma tcnica sem contacto no interfere com ofuncionamento e comportamento prprio do elemento a medirfuncionamento e comportamento prprio do elemento a medir
Facilidade e rapidez na medida de grandes superficiesFacilidade e rapidez na medida de grandes superficies
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e a e empera ura e v r os o ec os ao mesmo empoe a e empera ura e v r os o ec os ao mesmo empo
Tempo rpido de resposta. Permite seguir fenmenos transitriosTempo rpido de resposta. Permite seguir fenmenos transitriosde temperaturade temperatura
Preciso elevada e alta repetibilidade. Fiabilidade das mediesPreciso elevada e alta repetibilidade. Fiabilidade das medies