Termografia infravermelha: uma imagem de calor só fala quando as condições são as certas

Tudo o que tem temperatura emite infravermelho. A maioria das câmeras térmicas para drones detecta infravermelho de onda longa (LWIR), aproximadamente 8 a 14 µm, com um microbolômetro não refrigerado. A câmera recebe energia radiante, não temperatura; a temperatura é uma conversão.

Para obter uma temperatura correta, você precisa fornecer à câmera pelo menos emissividade, temperatura refletida e distância e umidade. Na inspeção, o que normalmente importa mais do que o valor absoluto é a diferença em relação ao entorno (ΔT). Comparar superfícies do mesmo material e da mesma orientação cancela boa parte do erro de emissividade e reflexão.

A emissividade também depende do ângulo de visada: quanto mais rasante a visada, menor a emissividade e mais forte a reflexão. Uma fachada fotografada de um telhado ou um painel captado obliquamente pode não ser comparável a uma tomada perpendicular. Além disso, um céu limpo é muito frio no infravermelho; quando vidro ou metal o refletem, a superfície parece mais fria do que é.

Metade do sucesso da termografia é o momento. O contraste térmico só aparece enquanto há fluxo de calor: quando uma fachada está sendo aquecida pelo sol ou esfriando, quando há diferença entre interior e exterior para o isolamento, quando há corrente passando em equipamentos elétricos.

• Horário por orientação: cada face recebe sol em horas diferentes — leste de manhã, sul por volta do meio-dia, oeste à tarde. As faces norte recebem pouco sol e mostram contraste fraco.
• Clima: chuva no dia anterior, vento forte ou sol fraco com céu encoberto reduzem o contraste.
• Estação: para isolamento ausente, voe em noites de inverno ou no início da manhã, com grande diferença entre interior e exterior e sem efeito solar residual.
• Carga: falhas elétricas aquecem mais com corrente maior. Declarar "sem anomalia" com carga leve é arriscado.

Para levantamentos de fachadas, planejar a captura infravermelha de fachadas considerando luz solar, reflexão e verificações de qualidade (Airffic Flight Institute) define os passos.

Sob o regime japonês de relatórios periódicos de edificações, o teste de percussão em toda a superfície dos azulejos de fachada é exigido em alguns casos. Uma alteração de janeiro de 2022 na norma pertinente passou a permitir explicitamente levantamentos infravermelhos com precisão igual ou superior à da percussão, incluindo os feitos por drone. A condição é que o levantamento atinja de fato essa precisão. Veja condomínios para saber como isso é usado.

Para equipamentos elétricos, o método básico é o ΔT entre fases nas mesmas condições, não a temperatura absoluta. Se uma das três fases tem uma conexão quente, essa é a pista. Os campos eletromagnéticos perto das linhas são fortes, por isso a aeronave também precisa de precauções. Campos eletromagnéticos fortes

As câmeras térmicas são radiométricas, que armazenam dados de temperatura por pixel, ou não radiométricas, que armazenam apenas uma imagem colorida. Para registros de inspeção, a radiométrica é a única escolha real.

Os sensores térmicos têm poucos pixels (640×512 é comum). Com um pitch de 12 µm, 640 pixels e distância focal de 13,5 mm, GSD = largura do sensor × distância ÷ (distância focal × pixels) dá cerca de 2,7 cm a 30 m. Uma regra muito citada é colocar vários pixels (cerca de 3×3) sobre qualquer coisa que você queira medir; uma pequena junta fotografada de longe é mediada com o entorno e aparece mais fria do que é. A lógica do GSD é a mesma do capítulo de imagem visível.

• Através de vidro ou metal polido: o LWIR não atravessa vidro; não é possível ver o interior através de janelas. Metal polido quase não registra leitura.
• Profundidade: só a temperatura da superfície é visível. Delaminações profundas e vazios internos quase não a alteram.
• Condições ruins: com céu encoberto, após chuva, vento forte ou durante o cruzamento térmico diário, as anomalias podem nem aparecer.
• Causa raiz: você descobre que algo está quente, não por quê. As causas de pontos quentes são confirmadas com testes de curva IV ou verificações no local.
• Prova de ausência: não ver uma anomalia não prova que ela não existe.

Até 2035, os drones provavelmente escolherão a melhor hora para voar a partir da previsão do tempo e da geometria solar — fachadas sul ao meio-dia, fachadas oeste à tarde —, enquanto emissividade e temperatura refletida serão atribuídas por superfície a partir das imagens visíveis e do modelo 3D. As imagens térmicas serão alinhadas por elemento e por ano, e só as mudanças de ΔT chegarão ao inspetor. Esta é a visão dos editores, mas a direção é clara.

A física não vai mudar: quando o calor não está fluindo, nada aparece. Registre as condições e voe quando elas forem as certas. Essa disciplina pouco glamorosa continuará no coração da inspeção térmica.