INFORME COMPARATIVO CÁMARAS TEMOGRÁFICAS. Fluke Ti25 Flir P640

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1 INFORME COMPARATIVO CÁMARAS TEMOGRÁFICAS Fluke Ti25 Flir P640 Jordi Andilla Página 1 29/03/2010

2 1. Introducción El presente informe resume las diferencias técnicas más relevantes entre las cámaras termográficas Fluke Ti25 ( Figura 1a) y Flir P640 ( Figura 1b) Figura 1. a) Fluke Ti25 b) Flir P640 En concreto, los campos que se comparan son los referentes a resolución y sensibilidad térmicas des de un punto de vista teórico, pues se dispone, solamente, de las características técnicas presentadas en el desglose técnico. 2. Descripción a. Fluke Ti25 Por su ergonomía, esta cámara es de tipo pistola, pues se manipula con un mango en posición vertical con un gatillo para tomar las mediciones. La pantalla esta situada en la parte posterior a fin de que el usuario pueda ver en tiempo real la escena a estudiar. En la parte anterior encontramos el objetivo y la cámara CCD. b. Flir P640 En este caso tenemos una cámara de tipo videocámara. Se manipula mediante un asa giratoria que permite al usuario tomar medidas orientando la cámara en distintos ángulos. La visualización se puede realizar a través de una gran pantalla situada al lado izquierdo o a través de un visor colocado en la parte posterior que permite al usuario de trabajar independientemente de la iluminación y los posibles reflejos en la pantalla. En la parte anterior encontramos un gran objetivo intercambiable, un puntero láser y la cámara CCD con iluminación incorporada para casos de baja iluminación. Jordi Andilla Página 2 29/03/2010

3 3. Características técnicas Ti25 P640 Resolución 160x x480 píxeles Sensibilidad Térmica (a 30 C) 100mK 55 mk Campo de Visión Distancia mínima de enfoque 23ºx17º 0.15m 24 x m Resolución espacial (IFOV) 2.5 mrad 0.65 mrad Video Cámara Digital 640 x x 1536 Detector Microbolómetro no Refrigerado Microbolómetro no Refrigerado Matriz de Plano Focal (FPA), rango espectral 7.5 µm a 14 µm 7.5 a 13 µm Rango de Temperatura, estándar -20 C a +350 C -40 C a +500 C (opcional hasta C) Precisión ± 2 C o 2 % ± 2 C o ± 2% 4. Comparativo Como podemos apreciar de la lista de características técnicas los puntos que diferencian ambas cámaras más relevantes son: La resolución, la sensibilidad térmica, la distancia mínima de enfoque y el rango de temperatura. En este apartado vamos a ilustrar el efecto de estas deferencias. a. Resolución La resolución en una cámara termográfica es la capacidad de distinguir los detalles de una imagen. De la misma manera que en una cámara fotográfica digital normal cuanto mayor sea la resolución mayor detalles podremos observar en la imagen. Si el detalle de la imagen se ve reducido, en lugar de tener un punto bien definido tendremos un borrón. Esto resulta grave cuando el punto en cuestión es un punto caliente a medir. En la Figura 2 podemos ver una imagen tomada a 160x120 pixeles (Ti25) dónde podemos observar no sólo que hay una zona caliente en la zona marcada en rojo sino que además el problema puede estar dentro de la caja de conexión (ya que observamos un punto caliente dentro de ésta). Figura 2 Imagen termográfica a 160x120 pixeles e imagen con resaltado Jordi Andilla Página 3 29/03/2010

4 Si por el contrario observamos la misma escena (Figura 3) utilizando una resolución de 640x480 (P640), podemos ver que el problema se extiende realmente hasta, como mínimo, la mitad de la caja de conexión. Figura 3 Imagen termográfica a 640x480 pixeles e imagen con resaltado En la Figura 4 podemos observar una ampliación de los casos anteriores y podemos ver como el punto bien definido de la derecha es prácticamente inapreciable en la imagen de la izquierda debido a la menor resolución. Figura 4 Detalle de las imágenes anteriores El siguiente ejemplo (Figura 5) muestra la imagen termográfica del Palau Sant Jordi de Barcelona con resoluciones 160x120 y 640x480 píxeles respectivamente. Figura 5 Imagen termográfica del Palau Sant Jordi a 160x120 y 640x480 pixeles respectivamente Jordi Andilla Página 4 29/03/2010

5 En este caso, podemos ver como en el primer caso somos incapaces de distinguir los detalles de la imagen. Este efecto puede hacer pasar por alto ciertos puntos calientes de la imagen, como podemos ver en la Figura 6 (marcados en blanco). Figura 6 Detalle de la entrada b. Sensibilidad y precisión A diferencia de la resolución la sensibilidad es la capacidad de distinguir dos valores de temperatura distintos. Por ejemplo una medida de 30,5ºC (303ºK) hecha con la Ti25 podría ser confundida con una medida de 30,4ºC o 30,6ºC. En el caso de la P640 la misma medida puede corresponder a 30,445ºC o 30,555ºC. Este efecto es menospreciable en el caso de detección de puntos calientes. Por el contrario, en el caso de, por ejemplo, la detección de líneas emparedadas, si añadimos la menor resolución de la primera cámara con este efecto de precisión de medida podemos incurrir en una verdadera limitación de la cámara Fluke. En la Figura 7 podemos observar como el efecto de duplicar la imprecisión de medida y reducir la resolución puede eliminar completamente la información de una imagen. Figura 7 Imagen de bajo contraste con ruido debido a la imprecisión en la sensibilidad. c. Distancia mínima de enfoque Esta característica nos define la distancia mínima a la que podemos obtener una imagen nítida de un objeto. Dada la diferencia de resolución entre ambas cámaras es normal que para unas características ópticas similares es normal que la distancia mínima de enfoque sea menor en el caso de la Ti25 dada a su menor capacidad de definir los detalles. No habrá diferencia entre un objeto ligeramente mal enfocado y uno de perfectamente enfocado siempre y cuando el tamaño del desenfoque sea mas pequeño que el píxel que se lo graba. Jordi Andilla Página 5 29/03/2010

6 5. Conclusiones y comentarios Hay diferencias notables en cuanto a prestaciones entre ambas cámaras comparadas. La más importante sin duda es la resolución. Ésta afecta directamente la calidad de la imagen y por lo tanto a la precisión de medida. Evidentemente, dependerá del uso que se le quiera dar a la cámara la importancia de esta diferencia. Un papel similar juega la sensibilidad de medida aunque ésta sea de menor importancia. Hemos visto que la profundidad de campo es menor en el caso de la P640 y que esto produce el incremento de distancia mínima de enfoque. Por último, y aunque no se ha analizado concretamente, el rango de medida en temperatura es mayor en el caso de la P640 cosa que la hace utilizable en un mayor número de aplicaciones. En conclusión las prestaciones de la cámara P640 son superiores a las de la Ti25 y hacen a ésta primera más versátil y con un mayor número de aplicaciones potenciales. Jordi Andilla Página 6 29/03/2010