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8/13/2019 Conceptos de Camaras Termograficas Fluke - Webex
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Termografa
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Radiacin infraroja es una radiacin electromagnetica conlongitudes de forma de ondas mayores que las de la luzvisible pero mas cortas que las microndas.
La Radiacion infraroja, irradia calor que no pueden ser
vistas por nuestros ojos pero si se puede sentirse por
nuestra piel. Todos los objetos, caulquiera que sea su temperatura emite
radiacin infraroja.
La intensidad de la radiacin infraroja depende de la
temperatura y de las propiedades trmicas de emissividad
de la superficie.
Radiacin Infraroja
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Espectro Electromagntico
X-rays
Ultra-
violet
Near Infrared
Short Wave
Infrared
MiddleInfrared
Long Wave
Infrared
Microwave
Wavelengthin
Microns(m)
10-4
10-2
0.28
0.40
0.70
2.00
6.00
8.00
104
15.00
Thermal
Camaras Termogrficas operan entre rango de 7 a 14 micrometros
http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.dansdata.com/images/d60/flashup520.jpg&imgrefurl=http://www.dansdata.com/d60.htm&h=484&w=520&sz=41&tbnid=OaCnsmfiENEJ:&tbnh=119&tbnw=128&hl=en&start=7&prev=/images%3Fq%3Ddigital%2Bcamera%26svnum%3D10%26hl%3Den%26lr%3D%26rls%3DGGLG,GGLG:2005-32,GGLG:en%26sa%3DN8/13/2019 Conceptos de Camaras Termograficas Fluke - Webex
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Tres modos de transferencia decalor.
Conductive Heat Flow:
* Solidos *
Conducin
Convective Heat Flow:
* Fluidos & Gases *
Convexin
Radiation Heat Flow:
OndasElectromagnticas
Radiacin
Ts
Temperatureof heated
surface
SURFACE
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Transferencia de calor porconduccin (1)
Conduccin es la tranferencia de calor de una molecula a otra enun solido, algunas veces en fluidos
Moleculas a altas temperaturas vibran mas rapido ytransfieren energia a moleculas frias adyacentes las cuales
vibran mas lentas
Si un objeto esta totalmente aislado sus moleculaseventualmente estaran en equilibrio trmico y vibraran a lamisma velocidad
Metales son buenos conductores del calor, ellos transfieren elcalor mediante el flujo de electrones o de moleculas a molecula
Los no metales generalmente no son buenos conductores decalor
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Ejemplos de conduccin
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Transferencia de Calor porConvexin (2)
Transferencia de calor por convexin se da entreel flujo de aire liquidos y superficies.
Si el fluido es movido por una fuerza externa esuna convexion forzada.
Si el movimiento del fluido is manejado pordiferencia de densidad entre moleculas calientes yfrias, entonces es convexin naural. Cuando unfluido es calentado, este llega a ser menos denso yse eleva, los fluidos frios son mas densos y sehunden remplazando a los fluidos calientes.
Un ejemplo de convexin natural son las ondas decalor que se elevan de una pista de asfalto en undia soleado.
Un ejemplo de convexin forzada el aire calienteen una casa producida por un calefactor.
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La convexin es poderosa!
85F 76F 72F
Viento 24 k/h
117F 95F 81F
Sin vientoT = 13F T = 36F
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Transferencia de calor porRadiacin (3)
Radiacin es diferente a la conduccin y a la covexin
Radiacin no requiere un medio
Conduction y Convection son linealmente proporcionales a
la diferencia de temperatura Radiation de una superficie es proporcional a cuatro veces
la potencia de la temperatura absolta.
El intercambio de de calor entre dos objetos envuelvecompleja relacin de geometria, emisividad y objetos
cercanos.
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Es la ciencia de ver patrones de calor usando cmaraselectrnicas especiales
En lugar de ver luz, estos instrumentos especiales creanimgenes trmicas. Ellos miden energa Infrarroja (IR) yconvierten datos a imgenes correspondientes con latemperatura.
TERMOGRAFIA (Imagen Termica)
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Que es termografa (continuacin)?
Muy efectivo parainspeccionar:
-Equipos elctricos
-Circuitos elctricos
-Equipos
mecnicos-Equipos decalefaccin/aireacondicionado
-Estructuras deedificios
-Electrnica
-Otros
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Se realiza sin contacto Se aplica a muchos tipos
de equipos y condiciones
Es obtenida sin interrumpirla produccin
Se puede verificar grandesreas rpidamente para
identificar reas de inters
Permite identificacin deproblemas antes deproducirse las fallas
Termografa puede ser usadotanto como para evitar que
problemas ocurran evaluar losproblemas luego que estosocurran.
TERMOGRAFIA
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Para objetos que:
Estn enmovimiento estnmuy calientes
Son difciles dealcanzar
imposible dedesconectar
Peligrosos paratocar
Son contaminados/alterados porcontacto
Mediciones rpidas, seguras
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Termografa ayuda aencontrar/resolver problemas
elctricos
Cargas desbalanceadas
Sistemas sobrecargados/corriente
excesiva Conexiones sueltas corrodas
(incremento de resistencia en elcircuito)
Falla de componentes
Errores de cableado Armnicos (3er armnico de
corriente en el neutro)
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Termografa ayuda aencontrar/resolver problemas
electromecnicos.
Enfriamiento inadecuado
debido a la circulacin de airereducida
Problemas de PQ como
desequilibrio, sobrecarga
Mala alineacin
Problemas del aislamiento
con bobinas del motor
Problemas del rodamiento -
lubricacin, desgaste.
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Termografa ayuda aencontrar/resolver problemas en
instalaciones de procesos.
Estructuras daadascausadas por flujo del calor
Flujo y gradientes anormalesde calentamiento
Vlvulas/trampasdefectuosas
Fugas de gas o de vapor
Comprobacin de niveles deltanque
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Termografa ayuda aencontrar/resolver problemas de
humedad
Fugas de agua que ingresan aledificio.
Plomera incorrecta.
Condensacin
Deteccin de humedad.
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Termografa ayuda aencontrar/resolver problemas de
fugas de aire
Aislamiento instaladoinapropiadamente falta de
aislamiento. Perdida de calor por sellos daados
en ventanas.
Puertas y ventanas que no cierranbien
Problemas con la instalacin deHVAC
Fugas en lneas de vapor enterradas
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Sensor
Lente
Como trabajo una camaratermogrfica?
BlancoCada objeto emite energia/calor infraroja12,280 / 19,200 / 76,800 sensores miden la energa emitida por un objeto y reproduceuna imagen trmica
Los sensores(pixels)pueden detectar cambios de temperaturas tan bajas como 1/7
de un grado Fahrenheit
La minima diferencia de temperatura que una Camara termografica puede medir is
llamado Sensitividad Termica o NETD
Campo de visin (FOV)
Distancia al blanco
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2016/01/2014 12:47 p.m. XXX Elementos
XXXElem
entos
Cada uno de unos miles de elementos, o pixeles, contiene un valor exacto detemperaturas. El Cmara trmica, mediante el uso de algoritmos, asigna
los colores especficos que corresponden exactamente con el valor detemperaturas encontrado en una cordenada XY especfica.
Como se consigue la imagen?
Algunas cmaras almacenan(graban) una
imagen simple que en realidad no
contiene ninguna medida.
Cmaras totalmente radiomtricas
almacenan las medidas reales de
temperaturas que pueden ser
descargadas en un computadora
personal ms tarde para el anlisis.
- La mayor parte de fabricantes proveen 320
por 240 o 160 por 120 arreglo- Las ventajas 320 por 240 tienen ms pixeles y
por lo tanto ms amplio FOV.
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Imagen Radiomtrica
Es como tener
cientos de
termometros
po r inf rarojos
en uno!
= 19,200 pixeles
Cuando una imagen es capturada usando una Camara Fluke, todala data de background es tambien almacenada con la imagen.
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Reflexin, Absorcin yTransmisin
Cuando la radiacin infrarroja golpea la superficie de
un objeto:
* Algo puede ser reflejado ()
* Algo puede ser absorbido como calor ()
* Algo puede pasar a travs del objeto ()
De la primera ley de la termodinamica se tiene la
siguiente ecuacin:+ + = 1
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Absorcin
Cierta cantidad de energatrmica es absorbida
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Emission
Ley de Kirchoff: emissivity () =absorvida () para u na
especifica longitud de onda oancho de banda
La radiacion emitida nos diceacerca de la temperaura
Mas radiation = superficie mascaliente
e
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Emisividad
Todo material en la naturaleza, por encima de la temperaturade cero absoluto, emite radiacin infrarroja. Emisividad () esla relacin de la energa infrarroja emitida por un objeto adeterminada temperatura y la energa infrarroja emitida por uncuerpo negroBlackbody (emisor perfecto) a la misma
temperatura.
Aluminio pulido 0.05 Platinio 0.08
ladrillo 0.85 Hule (Rubber) 0.95
Bronce pulido 0.10 Nieve 0.80
Bronce poroso 0.55 Acero galvanizado 0.28
Cobre oxidizado 0.65 Acero laminado 0.24
Cobre oxidizado a negro 0.88 rugoso (rough) 0.96
Piel 0.98 Estao 0.05
Nickel 0.05 Tungsteno 0.05
Pintura 0.94 Agua 0.98
Pintura metlica (silver finish) 0.31 Zinc 0.20
Emisividad de algunos materiales
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Que le ocurri a mi lata de cerveza?
Esta lata de cerveza ha sido sacada directamente del congelador.
Cuando escanedo con una camara infrarroja uno esperaria que laimagen entera sea relativamente homogenea en temperatura y lalata aparezca fria en relacin al Backgroud
Qu esta causando que el area en el centro de la lata parezcacaliente?
E i i id d
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Emisividad
La pintura en el exterior de la lata de aluminioha sido desgastada en una pequea rea. Elaluminio sin pintar tiene una emisividad
diferente que el aluminio pintado. La cmarave el aluminio sin pintar como ms calienteque el resto de la lata ya que refleja latemperatura del Background.
Usar cinta elctrica para cubrir una superficiede baja emisividad para incrementar laemisividad y la exactitud de la medicin
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Emisividad alta
Superficies no brillantes tienen alta emisividad.
Cuando la emisividad es alta las mediciones de temperaturason confiables.
La pintura (cualquier color), el Tape electrico pesadaoxidacin sobre la superficie de un material permiten
incrementar su emisividad.
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Emisividad baja
Cuando la emisividad es baja La emisin de energa infrarroja es baja
La reflexin termica es alta
La temperatura del background influye en la medicin.
Es dificil realizar mediciones exactas de temperatura conequipos infrarrojos cuando la emisivida es por debajo de 0.6.
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A tener en cuenta
Todos los materiales de origen orgnico tienenemisividad de aproximadamente 0.95
Tambin:
Tierra, cal, piedra, papel, textiles
Pinturas no metlicas, plastico, caucho (rubber) Aceite, grasa, polvo
Cuando la emisividad es ms grande que 0.6 lasmediciones son confiables
Siempre que sea posible, incrementar emisividad:utilizar tape elctrico pintura
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Foco
AjusteAutomatico-Manual
Rango detemperatura
Paleta decolores
IR Fusion
Cualidades de una buenaimagen infrarroja
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Foco
Una imagen bien enfocada provee una claridad y una profundidad
que no se consiguen con una imagen fuera de foco.
El focoes el paso ms importante cuando se captura una imagentrmica de calidad y no puedemodificarse despus de guardar
la imagen.
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Ajuste Automatico - Manual
Ajuste Automatico
Ajuste Manual
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Apuntando al objeto
Incorrecto
Objeto (target) mas grande
que el area sensada (spot size)
Correcto
El Area sensada (Spot Size) es el area en el objeto (target) visto por un solo
detector(pixel)
Objeto (target) ms pequeo
que el area sensada (spot size)
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Puedo ver el area calientepero no puedo medirla
Un ejemplo real...
Si me acerco,puedo medirlo!
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Calculadora de FOV
La calculadora Fluke de FOV nos permiteobtener el area total de la imagen y el area decada pixel para todas las camaras termicasFluke a cualquier distancia.
Presione para ejecutar
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Muestran la imagen con diferentes juegos de colores Se puede escoger entre 8 diferentes paletas
Paletas de colores
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Que es IR-Fusion?
IR-Fusion es una tecnologia que creauna correspondencia entre la imagentermica y la imagen visual
Facilita entender que eslo que se esta mirando
* Permite ver el contexto
* Leer marcadores, etiquetas, texto* No es necesario puntero laser
Facilita hacer reportes y dar indicaciones
* No es necesario tomar una imagen con unacamara de foto normal
Ayuda a enfocar la imagen
* La camara enfoca adecuadamente cuandoambas imagenes estan alineadas una sobreotra
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Maximo IRMedio IR Minimo IR
PIP Maximo IR PIP Medio IR PIP Minimo IR
Solo Ti25Ti25 y Ti10
Modos IR-Fusion Serie Ti
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Es un software completo para analisis, edicion, anotacion y vista deimagenes termicas.
Permite ver la temperatura en cada punto de la imagen
Este Software esta incluido sin costo adicional en todas la camarastermograficas.
La camara almacena las imagenes para que sean leidas por elsoftware. Es importante contar con un buen foco pues eso no se
puede cambiar con el software Se puede cambiar la emisividad, paleta de colores, mezcla IR,
marcadores, rango y nivel con el software
Tiene un asistente para creacion de reportes
Sin costo adicional
Sin licenciaActualizaciones gratuitas
Facil de usar
Extiende la funcionalidad de las camaras
Software SmartView
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Software Smartview
Modifica rango de temperatura, paleta de colores,
emisividad, temperatura de fondo y aademarcadores
Muestra las imagenes termicas en todos
los modos IR-Fusion y hace anotaciones
Produce reportes profesionales
personalizados con el asistente the Report
Wizard
Exporta Imagenes y datos en multiples formatos a
PDF o Word (txt)
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Se configura el
tipo de reporte y
selecciona la que
incluira
Asistente para reportes:Creacion rapida de informes
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Asistente para reporte
Reporte listoimagenes para
imprimir o
almacenar en
formato pdf,
msword o texto
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Cmaras Termgraficas Fluke
Cmara Termogrfica Fluke
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Cmara Termogrfica FlukeTi32Rango Temperatura -20 C to +600 C
Precisin 2 C or 2 % (at 25 Cnominal, whichever is
greater)
Correccin de emisividad en
panatallaSi
Compensacion de la
temperatura reflejada en
Pantalla
Si
Correccin de la transmision
en PantallaSi
Tipo de Detector 320 X 240 Focal Plane
Array(76,800)
Sensibilidad
termica(NETD)
0.05 C at 30 C target temp. (50
mK)
Opcional Lente
TelefotoField of view : 11.5 x 8.7
Opcional lente Gran
AngularField of view : 46 x 34
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Caractersticas (continuacin)
Posee protector de goma para golpes
Solo tres botones de operacion
Soporta polvo y salpicaduras de aguaIP54
Cubierta/Tapa protectora de lentesintegrada
Trabaja en ambiente industriales IP54
Duracion de la bateria 3-4 horas
Peso: 1.2kg
L t I t bi bl
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Lentes Intercambiables
Standard (20mm)Adecuado para la mayoria de aplicaciones
Ideal para proposito general
Panoramico (10.4mm)
Muestra una gran area a corta distancia Ideal para tarjetas electronicas
Telefoto (54mm)
Muestra mayor detalle a distanciasgrandes
Ideal para aisladores en lineas detransmision / transformadores
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Especificaciones Tecnicas
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Nuevos Modelos de Camaras
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Nuevos Modelos de CamarasFluke:
Cinco nuevos modelos
Ti125, Ti110 para uso industrial y comercial
TiR125, TiR110
Ti110
Seis nuevas innovaciones
Foco IR-OptiflexTM
IR-Fusion technology
Robusto, operacion con una mano
Graba video IR-PhotoNotesTM
Brujula Electronica
Especificaciones
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EspecificacionesTi1xx-Series
Fluke Ti125 Fluke Ti110 Fluke TiR125 Fluke TiR110 Fluke Ti100Infrared resolution 160X120 160X120 160X120 160X120 160X120
Focus mechanismIR-OptiFlex
focus system
IR-OptiFlex
focus system
IR-OptiFlex
focus system
IR-OptiFlex
focus system
Focus free from
1.2 m (4 ft) and beyond
Thermal sensitivity (NETD)
0.10 C
at 30 C target temp
(100 mK)
0.10 C
at 30 C target temp
(100 mK)
0.08 C
at 30 C target temp
(100 mK)
0.08 C
at 30 C target temp
(100 mK)
0.10 C
at 30 C target temp
(100 mK)
Temperature measurement range-20 C to +350 C
(-4 F to +662 F)
-20 C to +250 C
(-4 F to +482 F)
-20 C to +150 C
(-4 F to +302 F)
-20 C to +150 C
(-4 F to +302 F)
-20 C to +250 C
(-4 F to +482 F)
Temperature measurement
accuracy
2 C or 2%
(at 25 C nominal,
whichever is greater)
2 C or 2%
(at 25 C nominal,
whichever is greater)
2 C or 2%
(at 25 C nominal,
whichever is greater)
2 C or 2%
(at 25 C nominal,
whichever is greater)
2 C or 2%
(at 25 C nominal,
whichever is greater)
Field of view
(standard lens)22.5x 31 (portrait),
31x 22.5(landscape)
22.5x 31 (portrait),
31x 22.5(landscape)
22.5x 31 (portrait),
31x 22.5(landscape)
22.5x 31 (portrait),
31x 22.5(landscape)
22.5x 31 (portrait),
31x 22.5(landscape)
IR-Fusion technologyFull infrared, PIP, Full visible,
AutoBlend, Color alarms
Full infrared, PIP, Full visible,
Color alarms
Full infrared, PIP, Full visible,
AutoBlend , Color alarms
Full infrared, PIP, Full visible,
Color alarmsFull infrared only
IR-PhotoNotes annotation
systemYes Yes Yes Yes
Electronic compass Yes Yes Yes Yes Multi-mode video recording
.AVI w/ MPEG encoding
and .IS3 radiometric.AVI w/ MPEG encoding
.AVI w/ MPEG encoding
and .IS3 radiometric.AVI w/ MPEG encoding
Streaming video output USB video output USB video output Voice annotation Yes (60 seconds) Yes (60 seconds) Yes (60 seconds) Yes (60 seconds)
Laser pointer / Torch Laser pointer and torch Laser pointer and torch Laser pointer and torch Laser pointer and torch Laser pointer
Rechargeable batteries
(4+ hours each)
2 rugged lithium-ion
smart batteries
1 rugged lithium-ion
smart battery
2 rugged lithium-ion
smart batteries
1 rugged lithium-ion
smart battery
1 rugged lithium-ion
smart battery
Ruggedness and reliability2-meter drop test, IP54 &
integrated lens cap
2-meter drop test, IP54 &
integrated lens cap
2-meter drop test, IP54 &
integrated lens cap
2-meter drop test, IP54 &
integrated lens cap
2-meter drop test, IP54 &
integrated lens cap
Weight 0.726 kg (1.63 lbs) 0.726 kg (1.63 lbs) 0.726 kg (1.63 lbs) 0.726 kg (1.63 lbs) 0.726 kg (1.63 lbs)
Warranty2 years,
with additional available
2 years,
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2 years,
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2 years,
with additional available
2 years,
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Aplicaciones de la termografia
Electricidad
Motores
Control de procesosRecubrimiento deledificio y techos
Transporte
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Systemas Electricos
Componentescomunmenteinspeccionados
Distribucion de potencia (3fases)
Caja de fusibles Cables y conexiones
Relays/Switches
Aisladores
Capacitores
Subestaciones
Seccionadores
Controladores
Transformadores
Motores
Bancos de baterias
Razones tipicas para puntoscalientes fallas
Cargas desbalanceadas
Armonicos (3er harmonico de corriente en elNeutro)
Sistemas sobrecargados/ corriente excesiva Conexiones sueltas o corroidas incrementan
resistencia en el circuito (tipicamente un ladode los componentes calienta)
Falla de aislameinto
Falla de componentes Errores de cableado
Componentes subespecificados (comofusibles)
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Transformadores y Subestaciones
Subestacion electrica
Conectores
Capacitores
Proteccion de sobrecarga
Linea de Transmision Electrica
Deteccion de conexiones sobrecalientes a distancia
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Sub estaciones dedistribucin elctrica
Interruptores de todos los tipos
Transformadores
Ventiladores
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Electromecanica
Componentescomunmenteinspeccionados
Motores
Bombas
Intercambiadores de calor
Razones tipicas para puntoscalientes fallas
Mala refrigeracion debido a ventilacioninsuficiente
Problemas de PQ como desbalance,sobrecarga o harmonicos (voltage) causarandisipacion de calor
Desalineamiento
Problemas de aislamiento con los devanadosdel motor
Problemas con los rodamientoslubricacion,
desgaste, etc.
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Motores
Calentamiento desigual en un motor electrico reducirala vida y eficiencia del motor
Por cada 10C (18F) de incremento
encima de la temperatura maxima
de placa, la vida del motor se
reduce en un 50% debido a falla en
el aislamiento
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Systemas Mecanicos
Componentes comunmente
inspeccionados
Rodamientos
Reductores
Fajas / correas
Razones tipicas para puntos calientes
fallas Friccion debido a desgaste,
desalineamiento o lubricacion inadecuada
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Instalacin de Procesos
Componentescomunmenteinspeccionados
Aislamiento refractario
Tanques y recipientes
Sistemas de vapor / trampas devapor
Tubos y valvulas
Calentadores y hornos
Equipo de Manufactura
Industrias de plasticos (Moldes)
Pulpa y papel (Rodillos, etc)
Fundicion de metales
Calderos y reactores
Investigacion y desarrollo
Razones tipicas para puntoscalientes fallas
Estructuras daadas a causa de tuberias
gastadas
Gradientes de calor o flujo anormales
Fugade gas o vapor
H R t ti d
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Horno Rotativo deCemento
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Monitoreo de procesos
Secado
Calentamiento
Problemas de
flujo Distribucinde latemperatura
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Niveles de producto entanques de almacenamiento
LI
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Transporte
Uso automotriz Frenos Sistema deenfriamiento
Tubos de escape
Rodajes y correas
Escape
Mangueras
Frenos
Convertidor catalitico
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Electrnica
Componentescomunmenteinspeccionados
Componentes modulares y suspartes.
Tarjetas electrnicas
Razones tipicas para puntoscalientes fallas
Componentes mal seleccionados
Falla de Componentes
Soldadura pobre
Pistas rotas
Polaridad inversa
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Deteccin de Problemas en tarjetaselectrnicas
La prueba en tarjetas
electrnicas puede
encontrar componentes
de baja calidad fallade componentes en
campo.
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Preguntas?
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