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Termografa, corrosin y pintura
Expositor: Ing. Claudio Ramos Ruiz
Termografa Infrarroja
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1. INTRODUCCIN
En el mbito industrial la aplicacin de la termografa en elrea de Mantenimiento es una de las ms difundidas,
especialmente en el Mantenimiento llamado Predictivo.
La Termografa Infrarroja en el rea de mantenimientopresenta ventajas Comparativas inigualables, quiz sea elensayo mas divulgado y exitoso de los ltimos aos.
Se complementa eficientemente con los otros ensayos delmantenimiento como anlisis de lubricantes, el anlisis devibraciones, el ultrasonido, etc.
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1. INTRODUCCIN
Radiaciones infrarrojas se encuentran entre las zonas
visibles e invisibles del espectro electromagntico. Laprincipal fuente de radiacin infrarroja es el calor oradiacin trmica.
El calor que sentimos del sol, de un fuego o de un radiadortambin es infrarrojo. Aunque nuestros ojos no puedenverlo, los nervios de nuestra piel pueden sentirlas comocalor. Cuanto ms caliente est el objeto, mayor cantidad deradiacin infrarroja emitir.
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1. INTRODUCCIN1. Medicin de resistencia de contacto en interruptores. Valores
de 20 a 150 microhms.2. Medicin de resistencia de contacto en barras. Valores entre
100 a 250 microhms.3. Medicin de tiempos de accionamiento: Valores para el
cierre: 50 a 130 ms. Valores para la apertura: 30 a 60 ms.4. Medicin de aislamiento de barras: Valores mayores a 100
Megohms.5. Medicin de tangente delta en transformadores de potencia:
Valores menores a 0.56. Ensayo de rigidez dielctrica de aceites aislantes: Valormayor a 35 kV.
7. Ensayo de cromatografa de gases en aceites aislantes: 9gases de inters de un total de 200.
8. Anlisis vibracional.
9. Deteccin de fugas por ultrasonido: Existencia de ruido dealta frecuencia.
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2. BENEFICIOS Y CARACTERSTICAS
Reduccin de tiempo en la revisin de equipos y componentes queestn en buenas condiciones; por medio de la termografa infrarroja sedetermina cuales elementos son los que se deben revisar o reparar.
Los problemas que verdaderamente existen, sern identificadosrpidamente, dando la oportunidad de hacer las reparaciones, antes deque estos fallen.
Se pueden identificar problemas que no sean crticos, monitorearlos
por un periodo de tiempo y hacer la reparacin programadamente.
Reduccin de riesgo de fallo en equipo en mal estado o con fallas nodetectables por los anlisis convencionales.
Reduccin de siniestros, mediante un anlisis no destructivo del
equipo.
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3. PORQUE USAR LA TERMOGRAFA?
1. La termografa infrarroja es una tcnica, mediante la cual, se
rene toda la informacin trmica de un equipo elctrico o
mecnico, de tal forma que se pueda monitorear bajocondiciones de trabajo normales o anormales, y descubrir
posibles problemas que generaran fallas futuras.
2. La temperatura es uno de los primeros parmetros
observables que pueden indicar la condicin de operacin deun equipo.
3. Todos los procesos industriales operan con energa mecnica,
elctrica o qumica, siendo convertida de una a otra; el calor
es un subproducto que se genera al darse este tipo deconversiones.
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3. PORQUE USAR LA TERMOGRAFIA?
4. Universalmente es aceptado que la temperatura es un
excelente indicador de la condicin de operacin y por ende de
la confiabilidad y duracin de un componente. Asociacionescomo la IEEE, ANSI, IEC y los fabricantes, publican estndares
de rangos de temperatura de operacin, de los productos
ofrecidos al mercado.
Es lgico que con la evaluacin de las condiciones trmicas pormedio de la termografa, se puede proveer al departamento de
mantenimiento de una informacin valiosa directamente
relacionada con las condiciones de operacin.
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4. MICROBOLMETRO
1. Bolmetro es un instrumento utilizado para detectar y medir
cantidades de radiacin electromagntica. Los bolmetros
miden la radiacin electromagntica en sus diversas formas,desde las ondas de radio a la radiacin ultravioleta y rayos
gamma. El principio operativo de la bolmetro tambin ha sido
adaptado para su uso en la fsica y la deteccin de partculas.
2. Inventado por el astrnomo estadounidense Samuel Pierpont
Langley en el siglo 19, el bolmetro primero se utiliz enconjuncin con un telescopio para medir la radiacin infrarroja
de los objetos astronmicos, es decir, la Luna. El prototipo fue
bsico en el diseo. Se compona de dos salas equipadas con
tiras de platino, que forman un puente de Wheatstone
conectado a un galvanmetro y la batera.
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4. MICROBOLMETRO
3. El puente de Wheatstone es una
configuracin de un circuito que
permite medir resistencias en
forma indirecta, a travs de un
detector de cero.
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5. TEORA BSICA
En casi todos los procesos de fabricacin, la temperatura es la variable
ms medida. Los tres mtodos por el cual el calor fluye de un objeto aotro son CONDUCCIN,CONVECCIN y RADIACIN.
5.1 Transm isin de Calor
La CONDUCCION es el transporte decalor a travs de una sustancia y tiene
lugar cuando se ponen en contacto dosobjetos a diferentes temperaturas. El
calor fluye desde el objeto que est a
mayor temperatura hasta el que la tiene
menor. La conduccin contina hasta
que los dos objetos alcanzan a la misma
temperatura (equilibrio trmico).
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5. TEORA BSICA
5.1 Transm isin de Calor
La CONVECCINtiene lugar cuando reas defluido caliente (de menor densidad) asciendenhacia las regiones de fluido fro. Este ciclo da
lugar a una continua circulacin (corrientes
convectivas) del calor hacia las regiones fras.
La RADIACIN es un mtodo detransferencia de calor que no precisa de
contacto entre la fuente de calor y el receptor.
No se produce ningn intercambio de masa y
no se necesita ningn medio material para
que se transmita.
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5. TEORA BSICA
5.1 Transm isin de Calor
Estos tres efectos no son exclusivos el uno del otro, pero en muchas
situaciones operan juntos. Aqu, nos referiremos a la radiacin.
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En 1800 el Sr. William Herschel, astrnomo
alemn, prob la relacin entre la luz y el calorradiado. Herschel hizo pasar la luz solar por un
prisma y midi la temperatura registrada por un
termmetro ms all de la regin rojiza del
espectro visible. Encontr que el extremo rojo
del espectro estaba ms caliente que el
extremo violeta, pero tambin encontr que unrea donde l no poda ver color, al lado del
extremo rojo del espectro, estaba ms caliente
que el resto del espectro. El termmetro
demostr la existencia de una forma de luz
invisible ms all del color rojo. Llam a sta
rea invisible infrarroja Debajodel rojo".
5. TEORA BSICA
5.2 Descubr im iento del Infrarro jo
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5. TEORA BSICA
5.2 Descubr im iento del Infrarro jo
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5. TEORA BSICA
5.3 Radiac in In frarro ja
La radiacin infrarroja, radiacin trmica o
radiacin IR es un tipo de radiacinelectromagntica de mayor longitud de
onda que la luz visible, pero menor que la
de las microondas. Su rango de longitud de
onda va desde unos 700 nm hasta 1 m.
El ojo humano no es sensible a la radiacininfrarroja. An as, todos los objetos cuya
temperatura est por encima del cero
absoluto (aprox. -273 C) emiten dicha
radiacin. Las cmaras termogrficas
pueden convertir la radiacin infrarroja en
seales elctricas y por tanto hacerla
visible.
http://encontacto.intouch.org/INTOUCH/sermons/spanish/0201/1935.ram7/22/2019 Termografia Ir 2012
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5. TEORA BSICA
5.4 Espectro Elec tromagntic oEs la distribucin energtica del conjunto de las ondas electromagnticas.
Referido a un objeto el espectro es la radiacin electromagntica que emite o
absorbe una sustancia.
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5. TEORA BSICA
5.5 Emis ividad - La Emisividad ()es la relacin de la radiacin emitida por un objeto a
T y la radiacin emitida por un radiador perfecto cuerpo negro a T.
Un Cuerpo Negro tiene una de 1.
Todos los objetos tienen menor a 1.
Todos los valores de se encuentran entre 0 y 1.
Regla del Pulgar
Emisividad + reflectividad + transmisividad = 1
Objetos con Baja emisividad tienen usualmente Alta reflectividad.
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5. TEORA BSICA
5.5 Emis ividad -
Emisividad = Radiacin emitida por la superficie /
Radiacin emitida por cuerpo negro
Temperatura leda= E x temperatura verdadera,
cuando ve un cuerpo negro
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5. TEORA BSICA
5.5 Emis ividad -
Materiales refractarios Metales
Alumina xido de aluminio Al2O3 0.4 Aluminium Aluminio 0.05Red Brick Ladrillo rojo 0.93 Oxidized Aluminio oxidado 0.3
Chromium Cromo 0.15Aleaciones Cobalt Cobalto 0.18Brass Latn 0.1 Gold Oro 0.02Oxidized Latn oxidado 0.61 Iron & Steel Hierro y acero 0.18
Oxidized Hierro y acero oxidad 0.85De posible inters Lead Plomo 0.16Asphalt Asfalto 0.9 Oxidized Plomo oxidado 0.63Carbon Carbono >0.90 Magnesium Magnesio 0.12Graphite Grafito 0.85 Nickel Nquel 0.15Soot Holln 0.95 Platinum Platino 0.1Cement & Concr Cemento y concreto 0.9 Silver Plata 0.03Cloth Tela 0.85 Tin Estao 0.09
Titanium Titanio 0.3Tungsten Tungsteno 0.13Zinc Zinc 0.05Oxidized Zinc oxidado 0.11Cooper Cobre 0.015-0.25Oxidized Cobre oxidado 0.73
Valores tpicos de emisividad
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5.5 Emis ividad - La emisividad no se relaciona con el color.
Los rtulos de colores abajo se encuentran a la misma temperatura.
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+ + = 1
Emitido
Transmitido
Reflejado
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5.6 Ley de K irchho ff
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5.7 Campo Visual
Angulo que puede observar el lente de la cmara. Normalmente son
los grados horizontal x vertical.
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5.8 Frecuenc ia de Imagen
.
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5. TEORA BSICA
5.9 Cmara Termogrfica
Es un aparato que percibe la
radiacin infrarroja emitida de los
cuerpos detectados y que la
transforma en imgenes luminosas
para ser visualizada por el ojo
humano. Las cmaras
termogrficas modernas sonporttiles y de fcil manejo. Al no
necesitar contacto fsico con el
sistema, las inspecciones pueden
realizarse a pleno funcionamiento
sin prdida o reduccin de
productividad.
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5. TEORA BSICA
5.9 Cmara Termogrfica
Un lente especial enfoca la luz infrarroja emitida por todos los objetos
visibles.
La luz enfocada es escaneada por los elementos del detector infrarrojo
creando impulsos elctricos.
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5. TEORA BSICA
5.9 Cmara Termogrfica
Los impulsos son enviados a una
unidad de procesamiento deseales, que traduce la informacin
de los elementos en datos para el
display.
La unidad de procesamiento de
seales enva la informacin aldisplay, donde aparece varios
colores dependiendo de la
intensidad de la emisin infrarroja.
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5. TEORA BSICA
5.9 Cmara Termogrfica
La imagen en la izquierda muestra a dos adultos y un nio a travs de
una cmara trmica infrarroja. Despus de un minuto de sentarse en elsof la energa trmica infrarroja de las personas es transferida y
almacenada en el sof hasta que se levanten. La imagen a la derecha
ilustra el hecho de que todos los objetos irradian calor.
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5. TEORA BSICA
5.9 Cmara Termogrfica
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Las fallas se detectan en el
mismo momento de inspeccin.
Suciedad o falta de torque entre
contactos, circuitossobrecargados o abiertos,
prdidas por induccin, etc.
En todos los casos se visualiza
la falla antes que salga de
servicio el equipo o sistema y
ocurran daos costosos.En el termograma se observa
donde esta la falla y la causa de
la misma.
La temperatura en cada
componente puede compararse
fcilmente e identificar el
problema.
6. APLICACIONES Inspecc in Elctr ic a
http://encontacto.intouch.org/INTOUCH/sermons/spanish/0201/1935.ram7/22/2019 Termografia Ir 2012
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Los problemas en equipos
rotantes puede visualizarse en
pleno proceso.
Problemas de lubricacin,desgaste y desalineacin
pueden detectarse, sin ser la
tcnica por excelencia en este
campo.
Anormalidades mecnicas
producen disipacin de calor porencima de valores de operacin,
la inspeccin los encuentra
rpidamente.
Rodamientos, motores,
trampas de vapor, vlvulas,
chimeneas, calderas, etc.
6. APLICACIONES Inspecc in Mecnica
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Revestimientos refractario de
chimeneas y calderas se
inspeccionan en operacin.
Fallas en el refractario se ven
como zonas ms calientes sobre
la superficie y con una
distribucin caracterstica.
Si existe quebraduras en el
aislamiento el horno queda fuerade servicio hasta que se le
cambie el refractario, el costo
econmico es alto cuando no se
tiene ese paro programado, sin
tomar en cuenta el costo del
dao que puede sufrir el equipo
en si.
6. APLICACIONES Refractar ios y Aislaciones
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Prdidas en vlvulas,
con flujos atemperaturas diferentes
a la ambiente, se
detectan fcilmente.
Tambin es fcil
detectar incrustacionesen tuberas.
6. APLICACIONES Vlvu las y Caeras
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Inspecciones en equipos
rotantes son de granutilidad en casos de muy
bajas vueltas.
Desalineacin, lubricacin
y problemas de desgaste
se detectan antes quecausen salida de servicio.
6. APLICACIONES Rodamientos
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7. SISTEMA DE VALORACIN DE
TEMPERATURA
El sistema de valoracin usado por experiencia, es el comparativo entre
un punto en condiciones normales y un punto crtico o caliente, por eso
se ha considerado la siguiente nomenclatura:
TPC = Temperatura de Punto Crtico o Caliente (C)
TCN = Temperatura equivalente en Condiciones Normales de trabajo
(C)
Tambin se tiene en cuenta el rendimiento nominal en el momento delanlisis y la temperatura mxima de trabajo para llegar a las
conclusiones siguientes, aunque no definitivas:
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7. SISTEMA DE VALORACIN DE
TEMPERATURA
TPCTCN 20C Relevancia Normal20C < TPCTCN 40C Relevancia Leve40C < TPCTCN 70C Relevancia Grave70C < TPCTCN 100C Relevancia CrticaTPCTCN > 100C Relevancia Muy Crtica
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Prximo predictivo: No es necesaria ninguna actuacin hasta elprximo estudio predictivo.
Realizar seguimiento:Realizar un seguimiento para ver la evolucindel punto caliente o crtico usando la metodologa y el personal msadecuado.
Lo antes posible: Actuar lo antes posible teniendo en cuenta ladinmica de cada empresa y sus turnos de trabajo, se aprovechar el
paro ms inmediato para corregir el problema.
Urgente:Estudiar la posibilidad de parar el proceso para corregir elproblema.
Muy Urgente: Interrumpir el proceso inmediatamente para corregir el
problema.
7. SISTEMA DE VALORACIN DE
TEMPERATURA
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8. ACCIONES SUGERIDAS DE INSPECCIN
TERMOGRFICA BASADAS EN INCREMENTODE TEMPERATURA, ANSI / MTS-07
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9. CONCLUSIONES
1) El anlisis termogrfico, puede utilizarse como un
instrumento de anlisis previo de equipo e
instalaciones, que las mismas puedan presentar cierto
riesgo elctrico mecnico, no verificable por los
mtodos convencionales.
2) Los estudios de anlisis termogrficos son una partedel programa mantenimiento predictivo, que puede
mejorar tanto la confiabilidad de las instalaciones y
equipos as como los tiempos de produccin.
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10. GALERA DE IMGENES
Apl icacio nes en Alta Tensin
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10. GALERA DE IMGENES
Sis temas Elctr icos de Potenc ia
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10. GALERA DE IMGENES
Apl icacio nes en Baja Tensin
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10. GALERA DE IMGENES
Conexio nes Subterrneas
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10. GALERA DE IMGENES
Transformadores
7/22/2019 Termografia Ir 2012
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10. GALERA DE IMGENES
Motores y Rodamientos
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Termografa
Correccin de
Emisividad.
CABLES DE ENERGAC.ENLACE
Infrared Image Visual Image
Information:
FileName IMAGE244
CreateTime Martes, 20 de Abril del 2010
Emissivity 0.98
Background Temp 30.2C
Distance 20.0m
Max Temp 30.3C
Min Temp 21.8C
Analyses Table:
Parametro del Objeto Valores
S1 29.0C
S2 22.9C
S3 29.0C
Notations:
ReferencesCABLES DE ENERGA C.ENLACES.E. SECHURA
Fault Rating:
LOW MODERATE HIGH EXTREME
Comments:
Puntos a Intervenir Cable de energa de la fase izquierda
Puntos a Revisin Cables de energa de la fase central y derecha
Estado de Conservacin Bueno
Grado de Contaminacin Moderado
Materials:
Ninguno
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Termografa
Correccin de
Emisividad.
CABLES DE ENERGAC.ENLACE
Infrared Image Visual Image
Information:
FileName IMAGE244
CreateTime Martes, 20 de Abril del 2010
Emissivity 0.98
Background Temp 30.2C
Distance 20.0m
Max Temp 30.3C
Min Temp 21.8C
Analyses Table:
Parametro del Objeto Valores
S1 29.0C
S2 22.9C
S3 29.0C
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Termografa
Emisividad
corregida.
CABLES DE ENERGA - C. ENLACE
Imagen infrarroja Imagen visual
Informacin:Nombre de imagen IMAGE244.IRI
Fecha de creacin Martes, 20 de abril del 2010 13:21:28Emisividad 0.25
Temperatura del fondo 30.2CDistancia 20.0m
Max Temp 46.7 C
Min Temp 21.9C
Datos analizados:Parametro del Objeto Valores
S1 46.7C
S2 19.7C
S3 46.7C
Max 46.7C
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Termografa
Escala de
colores
distorsionada.
CONTACTOR AUXILIARC.ENLACE
Infrared Image Visual Image
Information:
FileName IMAGE248
CreateTime Miercoles, 20 de Abril del 2010
Emissivity0.98
Background Temp 30.5C
Distance 20.0m
Max Temp 96.3C
Min Temp 19.8C
Analyses Table:
Parametro del Objeto Valores
S1 39.2C
S2 97.0CS3 44.3C
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Termografa
Escala de
colores
corregida.
CONTACTOR AUXILIAR - C. ENLACE
Imagen infrarroja Imagen visual
Informacin:Nombre de imagen IMAGE248.IRI
Fecha de creacin Mircoles, 20 de abril del 2010 13:30:27
Emisividad 0.98Temperatura del fondo 30.5C
Distancia 20.0m
Max Temp 96.3C
Min Temp 19.8C
Datos analizados:Parametro del Objeto Valores
S1 39.2C
S2 97.0C
S3 44.3CMax 96.3C
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Termografa
Anlisis
comparativo.
KILOVOLTMETROCELDA DE ENLACE
Infrared Image Visual Image
Information:
FileName IMAGE249
CreateTime Martes, 20 de Abril del 2010
Emissivity 0.98
Background Temp 29.8C
Distance 20.0m
Max Temp 29.4C
Min Temp 17.7C
Analyses Table:
Parametro del Objeto Valores
S1 19.8C
S2 23.9C
S3 29.0C
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Termografa
Error de
calibracin de
equipo.
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Termografa
Calibracin
de equipo
correcta.
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Termografa
Determinacin de
punto caliente.
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Termografa
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Termografa
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Termografa
El punto caliente se
encontraba en la superficie
exterior (carcasa), por haber
instalado errneamenteplancha metlica magntica
alrededor de los cables de
energa (ley de Ampere y
Faraday).
Ej l d f ll i t t 10 kV
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Ejemplo de falla en interruptor 10 kV
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Ejemplo de falla en conexiones 10 kV
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11. CAMARA TERMOGRAFICA TP8S
11.1 Carac tersticas Pr in c ipales
Detector IR (384 x 288 pxeles, 35m) de nueva generacin y de alto
rendimiento
Rango de Temperatu ra d e -20C a 600C
Sen s ib il id ad Trm ic a de 0.08C a 30C y ajustable para mayor precisin. Frecuencia d e Imagen d e 60Hz
Intuitiva pantal la tctil desmontable y manija de control remoto
Carcasa de magnalio, durable, ligero y ultra compacto
Visor de 340 x 480 OLED y cmara visual de 1280 x 1024 de alta resolucin
Tarjeta de memoria SD 2GB de gran capacidad (1000 imgenes:IR+Visual+voz+texto) y memoria Flash interna (450 imgenes:
IR+Visual+voz+texto) Salida de video sincronizada en pantalla LCD VGA, visor OLED, dispositivo
VGA o dispositivo de TV
Conectividad verstil USB2.0
Imgenes trmicas totalmente radiomtricas en formato JPEG
Len te telescp ic o 7.7 5.8/ 100mm de g ran alcan ce
Software Profesional de Procesamiento y Reporte
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11. CAMARA TERMOGRAFICA TP8S
11.2 Desc rip cin de la Pantalla
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11. CAMARA TERMOGRAFICA TP8S
11.3 Abri r y Borrar Imgenes Guardadas
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11. CAMARA TERMOGRAFICA TP8S
11.4 Imagen Visual
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11. CAMARA TERMOGRAFICA TP8S
11.6 Funcin Imagen en Imagen
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11. CAMARA TERMOGRAFICA TP8S
11.7 Funcin Fusin de Imagen
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11. CAMARA TERMOGRAFICA TP8S
11.8 Men Pr in c ipal
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11. CAMARA TERMOGRAFICA TP8S
11.9 Men Pr in c ipal
ANALISIS PUNTUAL
ANALISIS LINEAL
ARCHIVO
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11.10 Men Pr in c ipal
ANALISIS DE AREA
ANAL ISIS DE ISOTERMAS
ARCHIVO
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11.11 Men Pr in c ipal
ANALISIS DE HISTOGRAMA
ARCHIVO
7/22/2019 Termografia Ir 2012
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11. CAMARA TERMOGRAFICA TP8S
11.12 Men Pr in c ipal
OPCION ANAL ISIS
OPCION OBJETIVO
PARAMETRO
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11. CAMARA TERMOGRAFICA TP8S
11.13 Men Pr in c ipal
OPCION SISTEMA
OPCION FUNCION
PARAMETRO
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11. CAMARA TERMOGRAFICA TP8S
11.14 Men Pr in c ipal HERRAMIENTAS
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11. CAMARA TERMOGRAFICA TP8S
11.14 Men Pr in c ipal AYUDA
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11. CAMARA TERMOGRAFICA TP8S
11.15 Sof tw are
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11. CAMARAS TERMOGRAFICA
11.17 Imgenes
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