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Effetti del vento sulle immagini termografiche

1 Maggio 2020 | Termografia

Per comprendere appieno l'effetto del vento (ovvero della convezione forzata) su una superficie, è necessario comprendere il principio base della trasmissione del calore. L'energia termica si trasferice sempre dal caldo al freddo, a meno che un'altra forza non alteri tale movimento.

Quando si utilizza una termocamera per ispezionare un oggetto, all'interno o all'esterno, è necessario prestare particolare attenzione all'ambiente. Occorre tenere conto della convezione forzata, sia essa originata dal vento, da una ventola o da una pompa, in quanto influisce sulla temperatura target.

Vi sono alcuni presupposti utilizzabili per determinare il grado di alterazione di una temperatura elevata acquisita in presenza di convezione forzata. I calcoli alla base della legge di Newton del raffreddamento, del coefficiente di trasmissione del calore (in base alla legge di Fourier) e alla legge di Plank possono essere davvero impegnativi e troppo complicati. Nell'industria in ambito termico si utilizza una versione semplificata di tali calcoli per comprendere l'impatto che il vento può avere sugli oggetti. Ecco alcuni esempi:

  • Un vento a 16 km/h dimezza la temperatura degli oggetti
  • Un vento a 24 km/h riduce la temperatura dell'oggetto di due terzi

Funzionamento normale con applicazione di vento

Le due immagini riportate di seguito mostrano i risultati di un esperimento controllato, utilizzando un circuito trifase con un carico misurato del 40%. La temperatura ambiente era di 22,2 °C e la temperatura del connettore della fase A era di 41,7 °C. È stata utilizzata una piccola ventola per fornire la convezione forzata, producendo una velocità del vento di 6,4 kmh misurata con l'anemometro tascabile Kestrel 3000. Dopo aver applicato la ventola, la temperatura dello stesso componente è diminuita del 7% fino a 37,5 °C.

Stima della velocità del vento con il metodo tradizionale

Se non si dispone di un anemometro, è possibile utilizzare la scala di Beaufort per stimare la velocità del vento nel modo seguente:

N. di BeaufortVelocità del vento (km/h)Effetti
10-5Leggera deviazione del fumo che indica la direzione del vento
26-11Il vento è avvertito sul viso, si sente il fruscio delle foglie e il segnavento si muove
312-19Le foglie si muovono continuamente, tutte le bandierine sono tese
420-29Il vento solleva la polvere e la carta, i rami più piccoli si muovono

Altri adattamenti e considerazioni ambientali

Dal momento che si potrebbe non essere in grado di adattarsi a ogni scenario di ispezione, possono tornare utili questi suggerimenti finali.

  • Durante l'ispezione in ambienti interni, controllare la convezione forzata spegnendo l'impianto HVAC.
  • In ambienti ventosi, presumere che il problema sia più grave di quanto sembri e regolarsi di conseguenza.