Determinando a Resolução de Medição necessária para que o termovisor se adeque a sua aplicação.
Os termovisores atuais – também conhecidos como câmeras infravermelhas, possuem detectores microbolométricos com resoluções diferentes e óticas variadas. É a combinação da resolução do detector com a ótica que determina o Campo de Visão Instantâneo (IFOV – Instantaneous Field of View).
Ao conhecer o Campo de Visão Instantâneo do termovisor poderemos calcular uma de suas mais importantes características: a Resolução de Medição (IFOVmeas), ou seja, qual o menor objeto que a câmera infravermelha é capaz de MEDIR a uma determinada distância.
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| O Detector é uma Matriz de Plano Focal (FPA) de X x Y pixels. Engloba X x Y elementos sensores. | |
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| A ótica, em conjunto com o detector, determina o Campo de Visão (FOV – Field of View) e o Campo de Visão Instantâneo (IFOV). | |
Para garantirmos que a câmera infravermelha será capaz de MEDIR um objeto é necessário que, pelo menos um pixel do detector, esteja completamente coberto pela energia infravermelha emitida por este objeto. Matematicamente, consideramos que a Resolução de Medição (IFOVmeas) deve ser três vezes maior do que o campo.
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| Instantâneo de Visão (IFOV) ou Resolução Geométrica. IFOVmeas = 3 x IFOV | |
Podemos utilizar a analogia com os radiômetros, também conhecidos como termômetros infravermelhos, para nos ajudar nesta definição. Considerando que um pixel do termovisor equivale a um radiômetro, continuaremos utilizando a técnica da relação do Tamanho do Alvo com a Área Sensoreada conforme abaixo.
Para exemplificar este cálculo, utilizaremos as características técnicas do termovisor Flir InfraCAM - o modelo de menor resolução da Flir Systems (120 x 120 pixels – 14.400 elementos sensores). A 5 metros de distância, o menor objeto visível através da InfraCAM é um quadrado de lado 18,48 mm (IFOV). Portanto, o menor objeto que este termovisor é capaz de MEDIR numa distância de 5 metros deverá ser um quadrado de lado 55,44 mm ou 5,6 cm.
A tabela da página anterior encontra-se no manual da Flir InfraCAM. Todas as câmeras da Flir Systems possuem tabelas similares em seus manuais.
Alguns folhetos de especificações técnicas ou manuais também podem indicar o IFOV em mRAD. A InfraCAM é uma câmera com IFOV de 3,7 mRAD, o que significa que, a cada metro, o IFOV aumenta em 3,7 mm. No caso do exemplo anterior, a 5 metros de distância teríamos um IFOV de 18,5 mm.
Existem outras características que devem ser consideradas ao se escolher o termovisor adequado para sua aplicação. Porém, a determinação da Resolução de Medição é o ponto de partida para definir o modelo adequado à sua aplicação.
Eng. Eduardo Arantes de Azambuja
Termografista Certificado pelo ITC
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Nota: As imagens utilizadas nesta nota de aplicação foram gentilmente cedidas pelo Eng. Attílio Bruno Veratti, experiente termografista, instrutor do ITC e consultor técnico do site www.termonautas.com.br.
