Che cos’è la termografia e i vantaggi delle indagini termografiche

Per spiegare che cos'è la termografia dobbiamo entrare nel campo della fisica, poiché la termografia è una tecnica di rilevamento della distribuzione della temperatura superficiale di un corpo.

Lo strumento utilizzato è un apparecchio termografico (la termocamera), con il quale vengono captate le radiazioni infrarosse emesse dall’oggetto attraverso un dispositivo di focalizzazione. Gli infrarossi vengono, a questo punto, letti da un sensore rivelatore di radiazione sotto forma di segnale elettrico e, quindi, trasformati in un’immagine termica (il termogramma) sul display dell’apparecchio elettronico.

La termografia ha acquisito una importanza rilevante in molti campi della scienza e dell’industria, quindi, per spiegare a cosa serve la termocamera possiamo riassumere che essa è utile per:

• Le diagnosi mediche di patologie che causano disomogeneità della distribuzione della temperatura sul corpo umano (oncologia, ortopedia, angiologia).
• L’ispezione dell’isolamento termico di edifici.
• L’ispezione di condotte.
• L’individuazione di punti eccessivamente caldi nei circuiti elettrici ed elettronici.
• L’ispezione di macchinari.
• I test non distruttivi di manufatti.

Quindi, per rispondere in breve alla domanda “cos'è la termografia”, possiamo affermare che essa è un metodo di rilevamento con cui osservare la natura e l’importanza di uno o più eventi termici in un corpo o un manufatto.

La termografia attiva e passiva

Inoltre, bisogna aggiungere che, grazie alla termografia infrarosso, possiamo rilevare la radiazione termica emessa da qualsiasi corpo che abbia una temperatura superiore a 0 K, cioè lo zero assoluto, equivalente a -273,14°C.

Ne deriva che qualsiasi corpo sopra lo zero Kelvin possa essere testato seguendo una delle due famiglie di metodologie di rilevamento in cui si divide la termografia infrarosso:

• La termografia passiva: l’apparecchio termografico rileva le radiazioni infrarosso emesse dal corpo senza usare fonti di calore aggiuntive, cioè esterne.
• La termografia attiva: utilizza una fonte di calore esterna per riscaldare il corpo.

Entrambe le metodologie sono utilizzate, ma esistono delle differenze che vanno tenute in considerazione.

La termografia passiva è utile soltanto quando il manufatto oggetto della rilevazione ha una temperatura diversa dall’ambiente che lo circonda, altrimenti il termogramma risulterebbe di un unico colore indistinto o quasi. Con la metodologia passiva, inoltre, è molto difficile effettuare un’analisi evolutiva nel tempo che abbia valenza scientifica, appunto perché viene a mancare l’elemento della riproducibilità della prova.

La termografia attiva, di contro, garantisce un'analisi nel tempo per monitorare l’evoluzione. Esistono differenti metodi di eccitazione termica che possono essere utilizzati per le rilevazioni attive, ma quasi sempre vengono adottate:

• La termografia pulsata, conosciuta in inglese come Pulsed Thermography.
• La termografia modulata o Lock-in Thermography.

Non c’è dubbio che la termografia pulsata richieda un costo maggiore, dovendo impiegare un’alta potenza termica per riscaldare la superficie del corpo, mentre con la modulata si utilizza un’eccitazione termica di tipo sinusoidale, al fine di ottenere una variazione armonica della temperatura superficiale dell’oggetto.

Ma qual è l’utilità delle indagini termografiche in medicina e nella tecnica? Mentre nell’ambito medico la termografia supporta il medico nella diagnosi di una malattia, nella tecnica è utile a scovare lesioni interne a un manufatto, temperature sopra i livelli di guardia in un macchinario e principi d’incendio.

La termografia è utile anche per il monitoraggio a distanza di eventi e processi in corso, al fine di rilevare le temperature senza esporsi troppo. Immaginiamo, ad esempio, un vulcanologo a cui è stato affidato il compito di rilevare, a intervalli di tempo regolari, le temperature espresse da una colata lavica in corso.

Nell’edilizia, poi, la termografia spopola come metodo di valutazione e rilevazione di un ampio insieme di criticità. Il comune denominatore per tutti gli usi dell’indagine termografica e, quindi, il beneficio principe, è la non invasività dell’analisi.

Con la termografia non servono prove parzialmente o totalmente distruttive, gli infrarossi captati dal dispositivo termografico permettono di vedere attraverso un'immagine termica anche ciò che si cela immediatamente sotto la superficie (se emette calore). Una prova termografica è, quindi, più rapida, più sicura per l’operatore e meno costosa per il richiedente.

Passiamo ora a una parte più pratica della termografia a infrarossi, elencando una serie di applicazioni possibili delle prove termografiche.

Le termografie all'infrarosso possono essere applicate nei seguenti casi d’uso:

• Identificazione dell’energia termica in ambienti bui o in condizioni di ridotta visibilità
• Misurazione degli sprechi di energia termica
• Individuazione di lacune nell’isolamento termico (ad esempio i ponti termici negli edifici)
• Ricerca e salvataggio di persone;
• Rilevazione incendi
• Monitoraggio di vulcani attivi
• Come telecamere di sicurezza
• Nella diagnosi medica
• Durante le attività di manutenzione preventiva (ad es. scovare eventuali temperature anomale nei componenti di un macchinario o impianto elettrico)
• Durante le ispezioni
• Durante la verifica dello stato dei sistemi HVAC
• Nella ricerca di infiltrazioni d’acqua e altri liquidi

Termografia nell’edilizia

Nel settore dell’edilizia le termografie all'infrarosso sono aumentate notevolmente negli ultimi anni, grazie all’accresciuta consapevolezza dei benefici che essa può fornire in termini di individuazione di diverse tipologie di problemi, come:

• Analisi cappotti termici
• Perdite, infiltrazioni di acqua e umidità di risalita
• Rilievo di distacchi di intonaco e piastrelle
• Ispezioni di impianti fotovoltaici
• Valutazione ed efficacia dei serramenti
• Muffa e condensa
• Verifica di impianti di riscaldamento

Nell’edilizia si utilizza, in particolare, la tecnica della termografia qualitativa, che consiste nel saper leggere i colori del termogramma, concentrandosi sulle fonti di calore piuttosto che sul valore delle temperature.

Termografia per l’analisi di impianti elettrici

Le termocamere professionali si utilizzano anche per l’analisi degli impianti elettrici. L’ispezione è funzionale a una manutenzione preventiva per anticipare eventuali guasti.

Negli impianti elettrici si predilige una termografia quantitativa, poiché non è importante soltanto rilevare l’anomalia, ma anche stabilire la gravità. Ecco perché, oltre a verificare i punti più caldi del termogramma, si analizzano le temperature indicate dal dispositivo termografico.

Tra i vantaggi di una termografia per gli impianti elettrici, va evidenziata la sicurezza per il personale che conduce l’ispezione, ma anche l’oggettività della prova che non può essere contestata.

Grazie, inoltre, agli accessori per termocamere è possibile potenziarne le capacità degli strumenti e l’attendibilità delle prove.

Termografia per l’analisi di impianti termici

Nell’ispezione di un impianto riscaldante a pavimento, la termografia è un eccellente alleato del manutentore, poiché dal termogramma può vedere l’intero percorso dei tubi e scoprire eventuali perdite o inefficienze. In questo modo, è possibile effettuare un lavoro di manutenzione sul pavimento localizzato e poco invasivo.

In generale, con la termografia è possibile verificare un impianto termico nella sua interezza, quindi è possibile controllare anche:

• Termosifoni
• Collettori
• Caldaie
• Pompe di calore
• Climatizzatori caldo/freddo

Oltre a ottenere una verifica dell’impianto termico per scopi manutentivi, una termografia dell’impianto di riscaldamento fornisce dati certi sulla sua efficienza. Quindi, la termografia in questo campo è utile sia per la manutenzione preventiva e sia per la verifica degli interventi di posa.

Qualunque sia l’uso per il quale devi impiegare la termocamera, ti invitiamo a scoprire la nostra gamma di termocamere professionali adatte a tutti i settori industriali.

Passiamo infine ai costi. Quanto costa fare una termografia? La risposta non può essere univoca e dipende dal tipo di ispezione che deve essere effettuata. Tenendo a parte le termografie a supporto di una diagnosi medica, nel settore industriale il costo di una termografia deve tenere conto del campo di applicazione.

Se prendiamo come esempio l’edilizia, una termografia di una singola unità immobiliare può costare 500 €, comprensivi della relazione tecnica e del supporto informatico contenente i termogrammi.

Nella manutenzione degli impianti elettrici e dei macchinari, i costi sono stabiliti nel dettaglio tra l’azienda committente e la ditta di manutenzione.

Quando si valuta un preventivo è importante considerare che una termocamera professionale ha un prezzo adeguato alle certificazioni che ha ottenuto e alla conseguente precisione che può garantire. Di conseguenza, il costo più alto di una termografia completa di relazione è giustificata anche dall’uso di uno strumento termografico non amatoriale.

La termografia all’infrarosso è una tecnica di rilevamento di criticità non invasiva che permette a chi si occupa di manutenzione di rilevare un’ampia lista di problemi in più settori industriali.

Basta una sola termocamera all’infrarosso professionale e certificata per effettuare prove nel campo aeronautico, nell’edilizia e negli impianti elettrici.

Per approfondire la conoscenza della termocamera più adatta al tuo campo di utilizzo, leggi la nostra guida completa alle termocamere professionali.