- LA TERMOGRAFIA AD INFRAROSSI -

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1 DIAGNOSTICA AD IMPATTO ZERO - LA TERMOGRAFIA AD INFRAROSSI - INTRODUZIONE COS E LA TERMOGRAFIA La TERMOGRAFIA si basa sul principio fisico secondo il quale ciascun corpo, sollecitato da una fonte di calore, emette radiazioni elettromagnetiche, con intensità differenti a seconda delle proprie caratteristiche fisiche (conducibilità termica e calore specifico). Lo spettro elettromagnetico Lo spettro elettromagnetico è suddiviso arbitrariamente in un certo numero di regioni classificate in base alla lunghezza d'onda e denominate bande, distinte a seconda dei metodi utilizzati per emettere e rilevare le radiazioni. Non esiste alcuna differenza sostanziale tra le radiazioni presenti nelle diverse bande dello spettro elettromagnetico: tutte sono governate dalle stesse leggi e le sole differenze sono quelle determinate dalle diverse lunghezze d'onda. Lo spettro elettromagnetico. 1= raggi X; 2= ultravioletto; 3= luce visibile; 4= infrarosso; 5= microonde; 6= onde radio. La TERMOGRAFIA utilizza la banda spettrale dell'infrarosso (4). Il confine delle onde corte è situato al limite della percezione visiva, nella parte rossa dello spettro(3). Il confine delle onde lunghe si fonde con la lunghezza d'onda d Lo spettro elettromagnetico. 1= raggi X; 2= ultravioletto; 3= luce visibile; 4= infrarosso; 5= microonde; 6= onde radio.

2 elle microonde radio, nell'intervallo delle onde millimetriche(5-6). La banda dell'infrarosso è spesso ulteriormente suddivisa in quattro bande più piccole,i cui confini vengono anch'essi scelti in modo arbitrario. Le bande comprendono: infrarosso vicino NIR (Near Infrared Ray) : 0,75 3 μm infrarosso medio MIR (Middle Infrared Ray) : 3 6 μm infrarosso lontano FIR (Far Infrared Ray) : 6 15 μm infrarosso estremo XIR (Extreme Infrared Ray) : μm Anche se le lunghezze d'onda sono espresse in μm (micrometri), per misurare la lunghezza d'onda in questa regione dello spettro è spesso possibile utilizzare anche altre unità di misura, ad esempio nanometri (nm) e Ångström (Å). Il rapporto tra le diverse unità di misura della lunghezza d'onda è: Å = nm = 1 μ = 1 μm. Proprietà fondamentali delle radiazioni infrarosse Le radiazioni infrarosse hanno due proprietà fondamentali: 1 non impressionano l occhio umano rimanendo invisibili 2 sono emesse da tutti i corpi caldi, e più in generale dalle molecole,indipendentemente dal loro stato termico, per effetto di transizioni elettroniche tra i diversi livelli energetici La TERMOGRAFIA sfruttando questi principi diventa un test unico: non utilizza radiazioni dannose e non è invasiva. Essa non sostituisce altri test diagnostici, ma fornendo differenti informazioni aiuta lo specialista a perfezionare la diagnosi e a facilitare gli interventi in situazioni di emergenza. ESEMPI DI APPLICAZIONI SETTORE BENI CULTURALI/EDILIZIA

3 Negli esempi che seguono è possibile osservare la netta differenza fra le immagini nell'infrarosso e quelle nel visibile e le relative informazioni che possiamo ottenere. Ripresa fotografica digitale nel visibile di un particolare di un ingresso dell edificio di Castell Umberto (Calatabiano) IMMAGINE TERMICA Nome file di immagine: IR_091104_056.jpg Data: 09/11/2004 Ora: FLIR Systems Sp1 MkX Mk Sp C Ar2:min Parametri oggetto Valore Emissività 0.97 Temperatura riflessa 20.0 C Temperatura atmosferica 20.0 C Nel fregio dell arco risulta evidente una zona più esposta alle infiltrazioni di acqua con conseguente pericolo di degrado. I due marker e gli spot 1 e 2 mostrano punti di

4 Umidità relativa 30.0 % Etichetta Valore Sp C Sp C Ar2: Max 26.2 C infiltrazione di acqua con temperature di due gradi al di sotto della minima nell area indicata con Ar2. Ripresa fotografica digitale nel particolare della finestra Castell Umberto (Calatabiano) visibile di un dell edificio di IMMAGINE TERMICA Nome file di immagine: IR_091104_058.jpg Data: 09/11/2004 Ora:

5 FLIR Systems Centro Formazione Autorizzato 31.9 C 30 Li1 28 Ar1 Mk C Parametri oggetto Valore Emissività 0.97 Temperatura riflessa 20.0 C Temperatura atmosferica 20.0 C Umidità relativa 30.0 % Etichetta Valore Li1: Max 31.1 C Ar1: Max 27.0 C MK: nel profilo lineare si evidenzia una zona di perdita nel cornicione basso. Inoltre è presente una concentrazione elevata di umidità evidenziata dal cerchio. Etichetta Cursore Min Max Li In collaborazione con FLIR SYSTEMS Anche in questo caso si evidenzia il danno subito dall edificio

6 Qui osserviamo come la mappa termica delle anomalie evidenzia la struttura dell edificio Tale immagine mostra viti di ancoraggio e standard su muri a secco ALTRE APPLICAZIONI NEL SETTORE EDILE (immagini FLIR SYSTEMS):

7 In fase di localizzazione e verifica delle tubazioni, e di eventuali perdite, la termografia risulta molto efficace, anche nel caso di tubazioni idrauliche posate sotto il pavimento o interrate. Grazie alle termocamere è possibile individuare e documentare, in modo semplice e veloce, anche eventuali fughe nei sistemi di riscaldamento centralizzato. Sistema di riscaldamento sotto il pavimento Percorso tubazioni sotterranee Individuazione di difetti strutturali La termografia ad infrarossi rappresenta il metodo più veloce ed efficace per individuare eventuali difetti strutturali ed è in grado di documentare la qualità e l adeguata esecuzione delle opere di costruzione. La termografia è in grado di visualizzare, sotto forma di immagine termica a colori, un eventuale dispersione termica, l umidità nonché eventuale permeabilità all aria degli edifici. Errato montaggio dei vetri delle finestre Imperfetta tenuta di una finestra

8 Visualizzazione di dispersioni energetiche Centro Formazione Autorizzato Le zone di dispersione termica non rappresentano solo uno spreco d energia. In questi punti l umidità dell aria può portare alla comparsa di condensa o infiltrazioni. Di conseguenza possono comparire muffe con tutti i rischi ad esse connessi per la salute dell uomo. Inoltre, i punti di dispersione termica sono a volte anche punti di dispersione acustica. Un ottimale isolamento termico costituisce, nella maggior parte dei casi, anche un buon isolamento acustico. La termocamera permette di individuare facilmente i punti di dispersione termica. Cassettone tapparella non isolato Dispersione termica verso l'esterno, rumore verso l'interno Pianificazione e risanamento La tecnica dell infrarosso viene impiegata nella pianificazione delle opere di risanamento, ma anche per la garanzia di qualità e per il collaudo di edifici di nuova costruzione. Durante l essiccazione, l immagine termica permette di verificare lo stadio raggiunto dalla procedura stessa e quindi di ottimizzarne impiego e durata. Pericolo per la salute: comparsa di muffe Rappresentazione di un punto di dispersione termica

9 Individuazione di permeabilità all aria Centro Formazione Autorizzato Un ulteriore abituale applicazione è rappresentata dall individuazione di permeabilità all aria durante il rilevamento del tasso di ricambio d aria tramite la procedura Blower-Door, con la quale si crea una depressione all interno dell edificio. Nei punti di non ermeticità, l aria fredda penetra all interno dell edificio e la differenza di temperatura viene visualizzata dalla termocamera a infrarossi. Così, i punti di non ermeticità possono essere individuati ed eliminati prima che l applicazione di rivestimenti e costruzioni interne rendano l eliminazione di tali difetti strutturali troppo dispendiosa, in termini di costi e di tempo. In condizione di pressione normale In condizione di depressione Controllo infiltrazioni su tetti a terrazzo La localizzazione di perdite su tetti piani rappresenta un altra applicazione tipica dell infrarosso. Poiché nei punti ove vi sono delle infiltrazioni nel tetto il calore del sole viene trattenuto più a lungo, la termocamera consente di vedere e verificare l'entità dell'infiltrazione in modo assolutamente non invasivo. In questo modo si riducono i costi e la durata dei lavori di riparazione o addirittura è possibile evitare del tutto il risanamento del tetto. Allo stesso tempo è possibile localizzare tempestivamente le infiltrazioni, evitando la comparsa di muffe e i danni correlati ad una insufficiente essiccazione dei materiali. Tetto a terrazzo con infiltrazioni d'acquea piovana Umidità in un soffito a causa di un'infiltrazione nel tetto Riscaldamento, aerazione, climatizzazione La climatizzazione degli ambienti in cui ci troviamo influenza notevolmente il nostro benessere e la nostra efficienza. Il numero delle persone in malattia all interno delle aziende può dipendere anche da una scorretta climatizzazione degli ambienti lavorativi. La termocamera fornisce, ad esempio, immagini relative alla funzionalità di soffittature climatizzanti, caloriferi o sistemi di aerazione. Grazie alle informazioni ottenute è possibile organizzare in modo ottimale il posto di lavoro evitando postazioni di lavoro esposte alle correnti d aria.

10 Bruciatore a gas montato troppo vicino ad altri materiali e senza il necessario isolamento Prevenzione incendi sinonimo di sicurezza per la nostra vita Individuate sul nascere fessure, giunti non ermetici e materiale in fase di distaccamento all interno della vostra canna fumaria o nella zona di scarico dei gas combusti del vostro impianto di riscaldamento. La termocamera permette di visualizzare immediatamente zone di surriscaldamento del camino dovuto a sedimentazioni e di valutare il pericolo d incendio dovuto ad una applicazione a stretto contatto con zone surriscaldate del sistema di riscaldamento e/o di scarico dei gas combusti. Prevenire la comparsa di muffe Le conseguenze non sono solo a carico dei materiali; in casa come in ufficio la comparsa di muffe rappresenta un pericolo per la nostra salute e contribuisce allo sviluppo di nuove allergie. Le spore dei funghi trovano le migliori condizioni per la loro diffusione laddove l umidità dell aria può condensarsi in piccolissime goccioline e infiltrarsi. Le sostanze minerali presenti nelle pareti, nella carta da parati e nella pittura costituiscono il loro ambiente ideale. Una speciale funzione software della termocamera per la visualizzazione dei punti di condensa visualizza automaticamente, segnalandoli con un allarme cromatico, i punti sospetti che potranno poi essere documentati stilando un rapporto scritto corredato da immagini e dati. Immagine nel visibile e a infrarossi. Quest'ultima mostra chiaramente le aree soggette alla formazione di muffe

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