terça-feira, 15 de julho de 2008

Mas a Termografia mede mesmo a temperatura?

Bom.. essa é uma questão interessante. Pode parecer óbvio, já que existem tantas opções de equipamentos por aí e as imagens térmicas são realmente sugestivas.

Mas vamos olhar então com mais cuidado. Vamos observar mais de perto um objeto que, sabidamente, pode estar quente. Uma cafeteira.




Pela foto acima, evidentemente, não se sabe se o café está quente ou frio. A luz visível não traz essa informação, conforme já comentamos em um Blog anterior.

Vamos então utilizar uma câmera infravermelha ou termovisor para "enxergarmos" o infravermelho ou calor, emitido por essa cafeteira.



Bem... Essa é uma imagem típica dos termovisores no mercado. Na verdade é o tipo de imagem mais comum que se vê em qualquer site de termografia... Ela codifica o infravermelho recebido em tons de cores que vão desde o preto, para as temperaturas mais baixas, passando pelo roxo, um tom alaranjado, um tom amarelo e finalmente o branco para as temperatuas mais altas da imagem.

Eu pessoalmente não gosto desse tipo de imagem porque fica tudo meio igual e nossos olhos não conseguem discriminar muito bem o que está acontecendo...

Vamos tentar então um outro ajuste no termovisor, e codificar essa mesma imagem através de outro arranjo de cores, também bastante comum nas câmeras do mercado.



Hummm... também é meio confuso... muitas cores.. muita informação para que meus olhos discriminem adequadamente... Parece um daqueles fantasmas coberto com lençóis coloridos, sem contornos muito definidos... Definitivamente, também não gosto dessa apresentação.

Vamos então para o nosso velho conhecido padrão Raios-X...



Bom... Para mim, ficou bem melhor... E observe que em todas as imagens, as temperaturas superior e inferior são sempre as mesmas. Sorte sua se o seu termovisor fornecer imagens assim.

Bom.. voltemos à análise da imagem. Podemos observar então que temos o corpo do bule praticamente à mesma temperatura, aproximadamente uns 74ºC. O café está no ponto para ser tomado.

Temos também uma faixa cinza, mais fria embaixo, e uma faixa estreita mais embaixo ainda, praticamente branca, próxima dos 80ºC que é o topo da escala.

Isso é estranho.

O resistor que aquece a água até a fervura está abaixo do bule, na sua base. E depois de passado o café, o resistor permanece aquecido para manter o café quente.

Então, como pode haver uma faixa mais fria no bule, acima do resistor mais quente??? Pela foto podemos ver que a faixa mais fria corresponde à cinta metálica que serve de suporte ao cabo para que possamos servir o café.

Na teoria, todo o bule, vidro, café e cinta metálica, deveriam estar à mesma temperatura! E, na prática, se encostarmos um termômetro de contato nessa cinta metálica, veremos que a sua temperatura está muito próxima da temperatura do café!

O que será que está acontecendo? Será que o termovisor está lendo errado a temperatura de cada componente do bule? Ou será que é um erro do software que codifica as imagens?

Para esclarecer um pouco mais, vamos traçar um gráfico de linha sobre a lateral do bule e ver o que ele mostra.



Veja que interessante: quando a linha azul passa por cima da faixa cinza, podemos observar no gráfico, uma queda acentuada na temperatura medida. E isso acontece mesmo que a cinta metálica - que é essa faixa - esteja em contato com o vidro que está a uns 74ºC.

Vamos então, para esmiuçar um pouco mais as coisas, e ler as temperaturas específicas em cada área marcada com uma seta amarela. Vamos ser um pouco cientistas, que nunca estão satisfeitos com a primeira resposta e sempre querem saber um pouco mais...



Veja na imagem abaixo, os resultados das temperaturas máximas de cada uma das áreas apontadas pelas flexas amarelas:



Ora... Vejam que há uma diferença de 34.5 C para o café e de 51,2C para o resistor abaixo do bule!!!

Como explicar isso, se a cinta metálica está firmemente fixada e em contato com o vidro? Como pode que a temperatura da faixa metálica seja MENOR que a temperatura da base da cafeteira em mais de 50C?

Isso se explica por um fator chamado EMISSIVIDADE!

A emissividade é um coeficiente que representa uma característica de superficie dos materias, e que define quanto do calor do corpo será transformado em radiação infravermelha e será emitido para fora!

Se não corrigirmos adequadamente as leituras de temperatura por radiação infravermelha, de acordo com a característica de emissividade dos corpos observados, chegaremos a esses erros grosseiros.

Agora... Como contornar e conviver com a emissividade no mundo infravermelho, é outra história... Ela depende basicamente da habilidade e treinamento do inspetor que verifica centenas ou milhares de equipamentos diariamente...

Mas como fazer isso?

Bem.. isso não é assunto para um Blog! 8-))

Nenhum comentário: