Termografia Ir 2012

7/22/2019 Termografia Ir 2012

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Termografa, corrosin y pintura

Expositor: Ing. Claudio Ramos Ruiz

[email protected]

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


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


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.ram


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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. TEORA BSICA

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

5. TEORA BSICA

5.6 Ley de K irchho ff


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5. TEORA BSICA

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. TEORA BSICA

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


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


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


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



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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.ram


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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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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.


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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Sis temas Elctr icos de Potenc ia


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Apl icacio nes en Baja Tensin


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Conexio nes Subterrneas


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Transformadores


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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


Information:

FileName IMAGE244


Emissivity 0.98


Distance 20.0m

Max Temp 30.3C

Min Temp 21.8C

Analyses Table:


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


Information:

FileName IMAGE248

CreateTime Miercoles, 20 de Abril del 2010

Emissivity0.98


Distance 20.0m

Max Temp 96.3C

Min Temp 19.8C

Analyses Table:


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


Information:

FileName IMAGE249


Emissivity 0.98


Distance 20.0m

Max Temp 29.4C

Min Temp 17.7C

Analyses Table:


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.


54/75

Termografa


55/75

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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11.2 Desc rip cin de la Pantalla


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11.3 Abri r y Borrar Imgenes Guardadas


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11.4 Imagen Visual


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11.6 Funcin Imagen en Imagen


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11.7 Funcin Fusin de Imagen


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11.8 Men Pr in c ipal


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ANALISIS PUNTUAL

ANALISIS LINEAL

ARCHIVO


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ANALISIS DE AREA

ANAL ISIS DE ISOTERMAS

ARCHIVO


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ANALISIS DE HISTOGRAMA

ARCHIVO


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OPCION ANAL ISIS

OPCION OBJETIVO

PARAMETRO


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OPCION SISTEMA

OPCION FUNCION

PARAMETRO


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11.14 Men Pr in c ipal HERRAMIENTAS


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11.14 Men Pr in c ipal AYUDA


73/75


11.15 Sof tw are


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11. CAMARAS TERMOGRAFICA

11.17 Imgenes
http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.interempresas.net/FotosArtProductos/P31755.jpg&imgrefurl=http://www.interempresas.net/medicion/FeriaVirtual/ResenyaProducto.asp%3FR%3D31755&usg=__IISG9ABdt6ItiQrBqWnVaY0qCL8=&h=400&w=500&sz=22&hl=es&start=5&um=1&itbs=1&tbnid=AucETr6NN5uOvM:&tbnh=104&tbnw=130&prev=/images%3Fq%3Dcamara%2Btermografica%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26tbs%3Disch:1http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.interempresas.net/FotosArtProductos/P21840.jpg&imgrefurl=http://www.interempresas.net/Robotica/feriavirtual/ResenyaProducto.asp%3FR%3D21840&usg=__dJPOqiNh6X2Tfj4y3wiAbQ-rsH0=&h=400&w=444&sz=19&hl=es&start=9&um=1&itbs=1&tbnid=GZE6hrLzslMitM:&tbnh=114&tbnw=127&prev=/images%3Fq%3Dcamara%2Btermografica%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26tbs%3Disch:1http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.mesurex.com/imagenes/fotos/Camara%2520termografica%2520M3b.jpg&imgrefurl=http://www.mesurex.com/industrial/medicion-temperatura-sin-contacto/camara-termografica-M3.html&usg=__O-MwcuuAAqw0TQZgzstBLEzDyNw=&h=345&w=400&sz=15&hl=es&start=13&um=1&itbs=1&tbnid=vc6dXcBYSYyoRM:&tbnh=107&tbnw=124&prev=/images%3Fq%3Dcamara%2Btermografica%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26tbs%3Disch:1http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.interempresas.net/FotosArtProductos/P31755.jpg&imgrefurl=http://www.interempresas.net/medicion/FeriaVirtual/ResenyaProducto.asp%3FR%3D31755&usg=__IISG9ABdt6ItiQrBqWnVaY0qCL8=&h=400&w=500&sz=22&hl=es&start=5&um=1&itbs=1&tbnid=AucETr6NN5uOvM:&tbnh=104&tbnw=130&prev=/images%3Fq%3Dcamara%2Btermografica%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26tbs%3Disch:1


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Termografia Ir 2012

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