Un quadro elettrico che scalda su un solo morsetto, una parete che disperde lungo un ponte termico, un cuscinetto che sale di quindici gradi rispetto ai gemelli sulla stessa linea: sono guasti che maturano lentamente e che diventano visibili solo quando si osserva la distribuzione della temperatura, non un singolo valore. Il costo di scoprirli tardi si misura in fermo impianto, in energia dispersa e, sugli impianti elettrici, in principi di incendio.
Ogni corpo emette radiazione infrarossa in funzione della propria temperatura e della propria emissività. Un sensore a matrice, il microbolometro, converte questa radiazione in una mappa di valori: da qui l’immagine termica, in cui ogni pixel è una misura. Capire termocamere come scegliere significa quindi ragionare su quanti pixel servono, su quanta area copre ciascuno di essi alla distanza di lavoro e su quale differenza di temperatura lo strumento riesce davvero a distinguere.
Le voci di capitolato che contano sono poche e sempre le stesse: risoluzione del detector, sensibilità termica NETD, campo di misura, ottica, messa a fuoco, funzioni di analisi e software di refertazione. Tutto il resto è contorno. Questa guida le esamina una per una, con i casi d’uso tipici della manutenzione elettrica, meccanica ed edilizia, e con i riferimenti normativi che regolano ispezioni e qualificazione degli operatori.
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Che cosa distingue l’immagine termica dalla misura in un punto
Un termometro a infrarossi restituisce un numero: la temperatura media dell’area inquadrata dal suo campo di vista, in un istante. È lo strumento giusto quando si sa già dove guardare, per esempio su un punto di processo definito da procedura. La termocamera restituisce invece una mappa bidimensionale di migliaia di misure simultanee: serve quando il punto critico non è noto in anticipo e va cercato per confronto fra zone adiacenti. La differenza pratica è questa e non riguarda l’accuratezza, che è comparabile: riguarda la capacità di individuare l’anomalia. Su una morsettiera con dodici serraggi, il pirometro obbliga a dodici letture in sequenza e a ipotizzare quale controllare; la termocamera mostra in un solo fotogramma quale dei dodici è fuori scala rispetto agli altri, e di quanto.
Termocamere: come scegliere partendo da risoluzione, IFOV e ottiche
Il primo criterio è la risoluzione del detector, cioè i pixel fisici del microbolometro: 160×120, 320×240, 640×480 e oltre. Da essa discende l’IFOV, l’angolo sotteso da un singolo pixel, che determina la dimensione dell’area effettivamente misurata a una data distanza. Con un IFOV di 1,3 mrad, a 5 metri un pixel copre circa 6,5 mm; a 20 metri circa 26 mm. Se il difetto è più piccolo di quell’area, il suo contributo si media con lo sfondo e la temperatura letta risulta più bassa del vero. Attenzione all’interpolazione digitale, che porta un’immagine 160×120 a 320×240 pixel apparenti: migliora la resa visiva ma non aggiunge informazione. Le ottiche intercambiabili completano il quadro: grandangolo per quadri elettrici in spazi stretti, teleobiettivo per linee aeree e camini ispezionati da terra.
Sensibilità termica NETD, campo di misura e frequenza di aggiornamento
La NETD esprime la minima differenza di temperatura che lo strumento distingue dal proprio rumore, in millikelvin: valori tipici vanno da 80 mK a meno di 30 mK. Conta davvero quando i contrasti sono deboli, cioè nella diagnosi energetica degli edifici, dove ponti termici, infiltrazioni d’aria e isolamenti mancanti si manifestano con scarti di pochi decimi di grado. Su un contatto elettrico surriscaldato, che può stare decine di gradi sopra i vicini, una NETD spinta è ininfluente. Il campo di temperatura va scelto sull’applicazione: il range base copre in genere da −20 a 550 °C, mentre fusioni, forni e trattamenti termici richiedono estensioni con filtri per alte temperature. La frequenza di aggiornamento, 9 o 60 Hz nella maggior parte dei casi, diventa determinante su nastri, alberi rotanti e pezzi in movimento, dove a 9 Hz l’immagine risulta trascinata.
Messa a fuoco, fusione con il visibile e funzioni di analisi
Una immagine fuori fuoco non è solo una fotografia sgradevole: è una misura sbagliata, perché la radiazione del bersaglio si spalma sui pixel circostanti e il picco di temperatura viene sottostimato anche di parecchi gradi. La messa a fuoco manuale dà il controllo pieno ed è preferibile su scene complesse, l’autofocus fa risparmiare tempo nelle ispezioni ripetitive; molti strumenti offrono entrambe. La fusione con l’immagine visibile, sovrapposta o affiancata, non migliora il dato ma rende il report leggibile da chi non ha eseguito l’ispezione, perché identifica senza ambiguità quale morsetto o quale tratto di parete è in anomalia. Le palette e i limiti di scala cambiano la percezione ma non i valori. Le funzioni utili sono punti di misura multipli, aree con minimo, massimo e media, isoterme e allarmi di soglia.
Emissività, refertazione e qualificazione dell’operatore
Un solo parametro va impostato con cura: l’emissività del materiale, insieme alla temperatura riflessa dell’ambiente. Superfici verniciate opache o ossidate stanno intorno a 0,95 e non danno problemi; metalli lucidi, rame e alluminio scendono sotto 0,1 e vanno trattati con nastro opaco o vernice a emissività nota, altrimenti la lettura descrive ciò che la superficie riflette, non ciò che è.
Nella pratica professionale il software di refertazione vale quanto lo strumento: senza radiometria conservata nel file, ricalcolo dell’emissività a posteriori e report tracciabile, l’ispezione non è difendibile. Vanno previste la taratura periodica su corpo nero, in genere annuale, e la qualificazione degli operatori in termografia secondo la ISO 18436-7, mentre le prassi di ispezione degli impianti elettrici richiedono rilievi sotto carico rappresentativo e confronto fra fasi omologhe.
Questi criteri servono a leggere una scheda tecnica e a impostare un capitolato, ma vanno confrontati con l’uso reale: una risoluzione elevata non compensa una messa a fuoco sbagliata, e nessun automatismo corregge un’emissività impostata male.
Gli strumenti del nostro catalogo per questo tema
Il catalogo copre entrambe le tecniche di cui parla questa guida. Le termocamere restituiscono la mappa bidimensionale con cui si cerca il punto critico quando non è noto in anticipo, e le loro schede dichiarano proprio i parametri esaminati qui sopra: risoluzione del rivelatore, sensibilità termica, ottica fissa o intercambiabile e funzioni di analisi. Il termometro a infrarossi è lo strumento complementare: legge la temperatura di una superficie in un punto per volta, all’interno dell’area circolare inquadrata, e risponde alla domanda «quanto è caldo questo punto» quando il punto è già noto. Restano comuni alle due tecniche le insidie dell’infrarosso: l’emissività della superficie, i riflessi e il fatto che la misura sia superficiale.
Per l’immagine termica il riferimento è la pagina di catalogo Termocamere, che raccoglie i modelli Testo dal 860i per smartphone al 890 con rivelatore 640 × 480 pixel, passando per le ottiche fisse e per i corpi con obiettivo intercambiabile. Per la misura puntuale senza contatto il riferimento è la pagina di catalogo Termometri a infrarossi, dove campo di misura, rapporto distanza-macchia ed emissività regolabile sono dichiarati nelle schede.
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