Come per le stampanti 3D , l’oscilloscopio digitale, e per tanti prodotti elettronici che fino a qualche anno fa sembrava impensabile costruirseli da se, anche per le termocamere si trovano progetti open source. Per esempio il progetto IR-Blue ha prodotto una termocamera perfettamente funzionante che comunica, con il bluetooth, le immagini termografiche ad uno iPhone o smartphone Android. Le immagini vengono gestite da una app dedicata open source. Questo progetto è apparso su kickstarter ed ha avuto un grosso successo, ricevendo i finanziamenti necessari per la sua realizzazione e messa in produzione.

La caratteristica principale di una termocamera è il sensore di raggi infrarossi chiamato microbolometro. Questo sensore è formato da piccolissime resistenze che captano e misurano  l’energia emessa dai materiali quando vengono riscaldati. Tutti i materiali quando riscaldati emettono energia sotto forma di raggi infrarossi, che sono invisibili per l’occhio umano.

Ogni sensore ha la possibilità di misurare la temperatura a distanza e senza dover essere messo in contatto con l’oggetto che stiamo misurando. Più sensori ha la termocamera e più definita sarà l’immagine ottenuta. Il sensore della termocamera fai da te IR-Blue ha una risoluzione di 16 x 4 pixel, per un totale di 64 punti di temperatura. Le termocamere in commercio hanno come minimo 60 x 60 pixel di risoluzione, per un totale di 3600 punti di misura.

Il costo del Kit si aggira sui 135$ ed è composto da una parte di componenti da saldare, mentre i componenti più critici SMD sono già saldati. Cliccando su recensione IR-Blue trovate alcune informazioni su come è facile assemblare questa termocamera fai da te. Se volete vedere altre foto e video cliccate su video IR-Blue.

Possiamo affermare che, malgrado le caratteristiche tecniche di questa termocamera fai da te siano limitate, è stato mosso il primo importante passo; è stata posata la prima pietra. vedrete che anche questa vetta verrà scalata.

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La risposta non è facile, dobbiamo sempre fare uno sforzo per capire per che cosa ci è utile e cosa andremo a misurare. Se vuoi sapere cosa puoi fare con una termocamera leggi questo articolo “termocamera quando e perchè utilizzarla”.

La termocamera, come tutti gli strumenti di misura elettronici, ha delle caratteristiche tecniche che bisogna comprendere e valutare facendo paragoni fra più modelli. Tutto questo discorso è poi limitato dalla personale capacità di spesa. Purtroppo le termocamere hanno un costo ancora alto.

La caratteristica principale di una termocamera è determinata dal sensore di temperatura che si chiama microbolometro. Questo speciale sensore è sensibile solo ai raggi infrarossi.  Ogni oggetto con una temperatura superiore allo zero assoluto emette questi raggi che sono invisibili all’occhio umano. Il microbolometro è formato da una serie di resistori piccoli anche 17 µm, disposti in righe e colonne. La misura della quantità di questi sensori è data dalla risoluzione in pixel. Ogni pixel rappresenta un sensore di temperatura. Per esempio una termocamera da 160 x 120 pixel utilizza un sensore che virtualmente è formato da 19’200 punti di temperatura. A parità di prezzo la termocamera con più pixel è potenzialmente migliore.

Il campo, o range, di temperatura determina le limitazioni di utilizzo. Le termocamere possono misurare temperature massime che variano, a seconda dei modelli, da 100°C fino ad oltre 1000°C. Le termocamere più complete sono quelle che possono misurare la temperatura più alta. Di solito questo coincide con un costo maggiore.

Gli altri fattori che influenzano la scelta della termocamera sono:

– quante batterie ha in dotazione e per quanto tempo potete tenere accesa la termocamera. Se pensate di utilizzarla intensamente allora necessiterete di una durata di almeno 3 ore per batteria. Se disponete di 2 batterie  potrete sostituirle così da riuscire a coprire 6 ore consecutive di lavoro.

– la distanza minima dall’oggetto da misurare detta distanza focale. Se volete fare misure ravvicinate ad oggetti piccoli, come per esempio i componenti delle schede elettroniche, sarà meglio scegliere una termocamera con distanza focale di 0,3 metri, o meno, piuttosto che di 0,6 metri. Una distanza focale di 0,3 metri significa che potete avvicinarvi, e mettere a fuoco l’oggetto con una distanza minima di 30 centimetri.

– la possibilità di avere l’ottica con autofocus e capacità di ingrandimento.

– è comodo avere un puntatore laser incorporato nella termocamera. Nelle misure spot diventa immediato individuare il punto che ci interessa misurare.

– avere la possibilità di selezionare un’area dell’immagine che automaticamente calcola il punto di massima temperatura, di minima temperatura o la temperatura media. Questo velocizza il riconoscimento e misura di punti di temperatura critici.

– la termocamera deve avere il più alto grado di protezione IP, in modo da poter essere utilizzata in ambienti molto umidi, occasionalmente sotto la pioggia, o in cantiere dove è presente polvere.

– la possibilità di variare il fattore di emissività. L’emissività è la misura della capacità che ha ogni materiale di emettere energia e calore sottoforma di raggi infrarossi. Un corpo con emissività 1 emette tutta l’energia. Non tutti i materiali si comportano così per cui si rende necessaria una taratura della termocamera attraverso il cambiamento di emissività.

– che abbia in dotazione un software per creare report e relazioni da poter rilasciare al proprio cliente o allegare in qualche documento. Lo stesso software vi servirà per analizzare l’immagine ottenuta dalla termocamera.

– la possibilità di avere l’immagine termografica inserita nell’immagine nel campo del visibile. Questa funzione viene chiamata “sovrapposizione d’immagine” e permette di contenere all’interno di una normale fotografia della zona oggetto di misura una immagine termografica più piccola.

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Nell’immagine vedete la fotografia di mia figlia eseguita con una termocamera. La termocamera è costruita con un sensore simile a quello per fare fotografie. Se, per esempio, il sensore ha una dimensione di 160 per 120 pixel, come la mia termocamera PCE-TC 31, significa che ho virtualmente a disposizione un totale di 19200 sonde di temperatura. Al contrario dei sensori di temperatura tradizionali, che per fare la misura devono essere a contatto con il materiale, la termocamera non entra in contatto con nessun materiale e misura le temperature anche a distanza di metri dal punto di misura. La termocamera funziona anche al buio.

Con una termocamera dovete solo fare una fotografia dell’oggetto di cui volete conoscere la temperatura. In un attimo ottenete un profilo completo della temperatura dell’oggetto, visualizzata tramite colori, e delle varie parti che lo compongono. In questo modo potete esportare la fotografia ed utilizzarla per una relazione, un controllo qualità, venderla al vostro cliente come servizio, ottimizzare il funzionamento del vostro prodotto. Per fare un esempio, che non ricalca l’utilizzo classico di questo strumento di misura, ho conosciuto un geometra che offre il servizio di ricerca guasti di perdite d’acqua. Utilizza la sua termocamera professionale per “scovare” il punto esatto dove avviene la perdita. In questo modo risolve il problema del cliente in minor tempo, non fa “rompere” mezza casa al proprietario e di conseguenza i costi di muratore ed idraulico si abbassano.

Quando mi può essere utile una termocamera? Ogni volta che si deve fare una misura di temperatura e non si può accedere con una sonda a contatto, allora la termocamera diventa indispensabile. Per esempio nei cicli termici; nelle fonderie per determinare la temperatura a distanza dei pezzi o dell’altoforno; negli impianti fotovoltaici per cercare gli hot spot sui moduli, punti di saldatura o celle che sono surriscaldate; nella verifica del corretto raffreddamento di inverter ed altri dispositivi elettronici.

Gli elettricisti per verificare e prevenire possibili incendi dovuti a surriscaldamento di cavi elettrici e dispositivi di sezionamento. Gli idraulici per verificare ed ottimizzare la temperatura di mandata nei caloriferi, negli impianti a pavimento, nella verifica dei condizionatori. Geometri ed Architetti per la certificazione o ottimizzazione delle perdite termiche di case ed edifici. Per i montatori di cappotti per verificare e certificare l’efficienza e correttezza del lavoro eseguito.

Nel campo elettronico per verificare ed ottimizzare i prototipi e le schede elettroniche, ed in fase di produzione per verificare e certificare l’efficienza e le specifiche del prodotto. Per i muratori per trovare i punti freddi delle stanze, dove si forma muffa, ed applicare un isolante termico solo nelle zone più critiche; per verificare il corretto funzionamento di scivoli di garage dotati di riscaldatori antigelo inglobati nella gettata di cemento.

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