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Imágenes térmicas en la minería: inspección de equipos y supervisión del estado de los mismos

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La termografía ofrece a los equipos mineros una forma visual de comparar las temperaturas superficiales de los equipos en funcionamiento. Una cámara térmica puede mostrar un rodillo de cinta transportadora inusualmente caliente, un patrón de temperatura irregular en un motor o una posición de rueda que difiere de la

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La termografía ofrece a los equipos mineros una forma visual de comparar las temperaturas superficiales de los equipos en funcionamiento. Una cámara térmica puede mostrar un rodillo de cinta transportadora inusualmente caliente, un patrón de temperatura irregular en un motor o una rueda que se encuentra en una posición diferente a la de las demás en el mismo camión de transporte.

Estas diferencias térmicas ayudan a los equipos de mantenimiento a decidir dónde deben prestar más atención. El calor puede estar relacionado con la fricción, la resistencia eléctrica, una refrigeración limitada, la carga o el frenado, dependiendo del equipo. Una imagen térmica no distingue por sí sola entre esas causas, pero puede agilizar las inspecciones rutinarias y hacerlas más específicas al mostrar dónde aparece el patrón inusual.

Las cámaras térmicas portátiles son adecuadas para rutas de inspección que abarcan numerosos activos accesibles. Las cámaras térmicas fijas resultan más útiles cuando es necesario supervisar de forma frecuente o continua un objetivo importante. La elección adecuada depende del equipo, la distancia de visión, el tamaño del objetivo, el movimiento y el entorno de instalación.

¿Qué puede mostrar la termografía en los equipos mineros?
Imagen térmica de maquinaria industrial supervisada para detectar riesgos de sobrecalentamiento
Una cámara térmica convierte las diferencias de temperatura superficial en una imagen. El operador puede comparar componentes similares, diferentes posiciones de una misma máquina o el mismo componente durante inspecciones anteriores.

Equipos mineros Imagen térmica para comparar Enfoque típico de la cámara
Cinta transportadora Superficie de una rueda loca, polea, zona de cojinetes, motor o caja de cambios en comparación con equipos cercanos Inspección itinerante con cámara portátil; monitorización fija de un accionamiento crítico
Motor o caja de cambios Distribución de la temperatura alrededor de la carcasa, la zona de refrigeración, el acoplamiento y las ubicaciones de los cojinetes Comparación con cámara portátil entre unidades similares o comprobaciones repetidas de una misma unidad
Equipos eléctricos Fases, conexiones, terminales y superficies de cables comparables Inspección con cámara portátil desde un punto de acceso autorizado; monitorización fija de una instalación seleccionada
Equipos hidráulicos: patrones de temperatura externos en bombas, válvulas, colectores, filtros, cilindros y conductos; inspección manual durante un ciclo comparable de la máquina
Camión de transporte: patrones en neumáticos, llantas, cubos y zonas visibles de los frenos en todas las posiciones de las ruedas; inspección manual en un punto de control; monitorización fija cuando se pueda controlar la posición del vehículo
El punto más caliente de una imagen térmica no siempre es el hallazgo más útil. Lo que suele importar más es una diferencia de temperatura que no se observa en equipos comparables. Un límite de temperatura absoluto puede ser importante cuando el fabricante del equipo o la planta lo haya establecido, pero las inspecciones de ruta suelen depender de la comparación y de los cambios a lo largo del tiempo.

Por ejemplo, una rueda loca de una cinta transportadora puede mantenerse más caliente que las ruedas locas circundantes, o una conexión eléctrica puede mostrar un patrón térmico diferente al de las demás fases. La imagen térmica identifica tanto la ubicación como la forma de la diferencia. El equipo de mantenimiento puede entonces inspeccionar ese componente de acuerdo con el procedimiento habitual de la instalación.

Utilice una cámara térmica portátil para las rutas de inspección
Una cámara térmica portátil de Raytron Industrial es la opción más práctica cuando un técnico necesita inspeccionar numerosos equipos en una mina. El operador puede cambiar de posición, distancia y ángulo de visión a medida que la ruta pasa de las cintas transportadoras a los motores, los equipos eléctricos, los componentes hidráulicos y la maquinaria móvil.

La Raytron Industrial RM620 está diseñada para este tipo de inspección industrial. Su detector de 640 × 512 proporciona suficiente detalle en la imagen para examinar áreas más pequeñas dentro de un equipo de mayor tamaño, mientras que el enfoque manual permite al operador ajustarse a las distancias de trabajo variables. Estas dos capacidades resultan relevantes en un recorrido minero, ya que la misma cámara puede utilizarse primero para obtener una vista amplia de una cinta transportadora y, a continuación, para examinar un cojinete o un componente eléctrico de menor tamaño.

Inspecciones de cintas transportadoras
A lo largo de una cinta transportadora, una cámara térmica portátil puede escanear los rodillos visibles, las poleas, las cajas de cojinetes, los motores, los frenos y las superficies de las cajas de cambios. El operador busca un componente cuyo patrón térmico difiera del de los componentes cercanos que realizan la misma función.

Las imágenes térmicas son más fáciles de comparar cuando la velocidad de la cinta, la carga, la distancia de la cámara y el ángulo de visión son razonablemente constantes. Una superficie de rodillo más caliente puede estar relacionada con un aumento de la fricción, el estado de los cojinetes o la alineación, pero la imagen por sí sola no permite distinguir entre esas posibilidades. Si la misma ubicación aparece repetidamente más caliente que los rodillos adyacentes, la imagen térmica indica al equipo de mantenimiento un componente específico que debe inspeccionarse, en lugar de tratar toda la cinta transportadora como una única zona problemática.

En el accionamiento de la cinta transportadora, la cámara puede capturar el motor, la caja de cambios, la zona de acoplamiento, el freno y la polea motriz durante la misma inspección. Guardar tanto una imagen térmica como una imagen visible facilita la identificación posterior del componente exacto.

Motores, cajas de cambios, equipos eléctricos y sistemas hidráulicos
Imagen visible de los armarios de distribución eléctrica antes de la inspección térmica
Imagen de la inspección térmica de los armarios de distribución eléctrica con anomalías térmicas
En motores y cajas de cambios, la termografía puede mostrar diferencias en torno a los cojinetes, las carcasas, las zonas de refrigeración y los acoplamientos. Una zona caliente localizada y un aumento generalizado de la temperatura en toda la carcasa son patrones térmicos diferentes y pueden llevar al equipo de mantenimiento a plantearse cuestiones distintas. Comparar unidades similares sometidas a una carga similar suele ser más útil que evaluar una lectura de temperatura de forma aislada.

En el caso de los equipos eléctricos accesibles, una cámara térmica puede mostrar un patrón irregular en conexiones o fases comparables. Una conexión caliente localizada difiere de un aumento similar en todas las fases, aunque ambas aparezcan como temperaturas más elevadas. Los reflejos del metal brillante pueden afectar a la imagen, por lo que es posible que el operador tenga que cambiar el ángulo de visión antes de considerar el patrón como parte del componente. La inspección eléctrica debe seguir siempre los procedimientos de acceso y seguridad aprobados por la mina.

La termografía también se puede utilizar en bombas hidráulicas, válvulas, colectores, filtros, cilindros y conductos visibles. La imagen puede mostrar si el calor se concentra alrededor de un componente o se distribuye a lo largo de parte del circuito. Dado que el patrón varía en función de la presión, el caudal y el ciclo de la máquina, registrar el estado de funcionamiento ayuda al equipo a comparar elementos similares en inspecciones posteriores.

Neumáticos y zonas de las ruedas de los camiones de transporte
Una cámara térmica portátil puede comparar las superficies de los neumáticos, las llantas, los cubos y las zonas visibles relacionadas con los frenos en todas las posiciones de las ruedas de un camión de transporte. Las imágenes deben tomarse en un punto de inspección constante y en un momento similar tras la parada del camión.

La ruta, la carga útil, el frenado, la luz solar, el viento y el tiempo de espera pueden alterar el patrón térmico. Mantener estas condiciones razonablemente similares facilita distinguir una posición de rueda más caliente de las variaciones normales de funcionamiento. El valor de la imagen térmica radica en la comparación de un lado a otro o de una rueda a otra; indica al equipo el neumático, el cubo o la zona de frenos que difiere del resto.

Utiliza cámaras térmicas fijas para puntos de supervisión importantes
Una cámara térmica fija de Raytron Industrial resulta útil cuando es necesario inspeccionar repetidamente el mismo equipo, cuando el acceso resulta difícil durante el funcionamiento o cuando los datos térmicos deben integrarse en un sistema de monitorización existente. Dado que la cámara permanece en una misma posición, las imágenes sucesivas utilizan el mismo campo de visión y pueden reflejar las tendencias de temperatura o activar alarmas definidas por el centro de forma más consistente que las imágenes ocasionales tomadas con una cámara portátil.

La Raytron Industrial TN460 es una opción de montaje fijo que ofrece una visión estable de equipos como el accionamiento de una cinta transportadora, un motor, una caja de cambios o una instalación eléctrica. Su detector de 640 × 512 permite obtener imágenes térmicas detalladas, mientras que la variedad de objetivos disponibles ayuda a adaptar el campo de visión al objetivo y a la distancia. Las opciones de comunicación industrial, entre las que se incluyen Modbus TCP y MQTT, permiten que los datos de temperatura o las alarmas se integren en un sistema de monitorización más amplio, en lugar de permanecer únicamente en la vista de la cámara.

Cámara térmica de montaje fijo TN460, cámara térmica fija
Para una instalación integrada que requiera enfoque motorizado, la Raytron Industrial AT31 y la Raytron Industrial AT61 ofrecen dos opciones diferentes:

AT31: resolución de 384 × 288 y frecuencia de imagen de hasta 50 Hz. La mayor frecuencia de fotogramas puede resultar útil cuando un objetivo se desplaza por la imagen o su patrón térmico cambia rápidamente.
AT61: resolución de 640 × 512 y frecuencia de imagen de 25 Hz. La mayor resolución del detector permite captar más detalles de la imagen en un objetivo más pequeño dentro del campo de visión seleccionado.
La elección entre el AT31 y el AT61 depende, por tanto, de la aplicación: la frecuencia de imagen es más importante para el movimiento, mientras que la resolución es más importante para los detalles del objetivo. La lente seleccionada debe seguir captando suficientes píxeles del objetivo, y la posición de montaje debe mantener visible la superficie importante. El polvo acumulado en una ventana protectora puede debilitar gradualmente la imagen, por lo que la limpieza y las comprobaciones de la visión deben incluirse en el plan de instalación.

Facilita la comparación de las imágenes térmicas
La inspección térmica no requiere un procedimiento complicado, pero unos pocos hábitos sistemáticos hacen que las imágenes resulten más útiles:

Realiza la inspección en un estado de funcionamiento similar. Anota si el equipo se estaba poniendo en marcha, funcionaba con normalidad, estaba sometido a una carga elevada o se había detenido recientemente.
Utilice una posición similar de la cámara. Mantenga la distancia y el ángulo de visión razonablemente constantes al comparar imágenes a lo largo del tiempo.
Enfoque el objetivo. Vuelva a enfocar una cámara de mano cuando cambie la distancia de trabajo. Una imagen borrosa puede ocultar una pequeña zona caliente.
Compruebe si hay reflejos u obstrucciones en la visión. Las superficies brillantes, las protecciones, el polvo, la humedad y las ventanas pueden alterar lo que ve la cámara.
Guarde suficiente información de identificación. Almacene la imagen térmica junto con el número de identificación del equipo, el punto de inspección, la fecha y las condiciones básicas de funcionamiento.
Estos pasos permiten que el trabajo se centre en la termografía. La cámara detecta y registra un patrón de temperatura; el proceso de mantenimiento habitual del emplazamiento determina qué ocurre a continuación.

Adapta la cámara a la tarea de monitorización del estado de la mina
La selección de la cámara debe partir del equipo minero y del cambio térmico que el equipo necesita observar. Una inspección de la ruta, una visión permanente del accionamiento de una cinta transportadora y un punto de control automatizado no requieren el mismo tipo de cámara.

Caso de uso de monitorización del estado en minería Información térmica necesaria Punto de partida de Raythink Por qué es adecuado
Inspección rutinaria de rodillos de cintas transportadoras, poleas, motores, cajas de cambios, equipos eléctricos y zonas de las ruedas de los camiones de transporte Imágenes térmicas de numerosos activos accesibles, con la posibilidad de modificar la distancia y el ángulo de visión RM620 El funcionamiento portátil, la resolución de 640 × 512 y el enfoque manual permiten cubrir una ruta que incluye tanto equipos de gran tamaño como puntos de inspección más pequeños
Monitorización repetida de un accionamiento crítico de cinta transportadora, un motor, una caja de cambios o una instalación eléctrica. La misma vista térmica a lo largo del tiempo, con datos de temperatura disponibles para un sistema de monitorización. TN460. El montaje fijo mantiene la vista estable, mientras que las opciones de lentes y los protocolos industriales permiten la instalación alrededor de un objetivo definido
Una estación integrada que observa una cinta transportadora en movimiento, una superficie giratoria o un vehículo que pasa por un punto controlado. Más muestras de imagen mientras el objetivo se mueve o el patrón térmico cambia rápidamente. AT31 La frecuencia de fotogramas de 50 Hz y el enfoque motorizado hacen del AT31 la opción más adecuada cuando el movimiento es la principal preocupación.
Un sistema integrado que supervisa una zona de cojinete más pequeña, una conexión u otro objetivo que requiera mayor detalle en la imagen. Mayor número de píxeles del detector sobre el objetivo seleccionado a la distancia y el campo de visión previstos. AT61 El detector de 640 × 512 y el enfoque motorizado hacen del AT61 la opción más adecuada para inspecciones centradas en los detalles.
Estos modelos no representan cuatro niveles de rendimiento. La RM620 es adecuada para rutas de inspección periódicas en minas, la TN460 permite la observación continua de equipos críticos seleccionados, y la AT31 o la AT61 pueden evaluarse cuando un integrador está construyendo una estación de monitorización dedicada. Los activos mineros y la visión térmica requerida deben determinar qué categoría se tiene en cuenta en primer lugar.

Información necesaria para seleccionar la cámara y el objetivo
Antes de seleccionar una cámara térmica para una aplicación minera, recopile la siguiente información:

el equipo y la superficie que se va a visualizar;
el área más pequeña que debe ser visible en la imagen térmica;
la distancia de visión más cercana y más lejana;
el campo de visión requerido;
si el objetivo está fijo, gira o se desplaza frente a la cámara;
rango de temperatura superficial previsto;
inspección portátil o instalación fija;
requisitos relativos al polvo, la humedad, las condiciones meteorológicas, las vibraciones y la ventana protectora;
requisitos de alimentación, red y comunicación para un sistema fijo;
requisitos para zonas peligrosas, si la ubicación está clasificada como tal.
Estos detalles permiten adaptar la cámara, el objetivo, la posición de montaje, el método de enfoque y el enfoque de integración al objetivo real.

La termografía en la minería resulta más útil cuando la aplicación es sencilla: capturar una imagen térmica nítida, comparar el equipo adecuado, registrar el estado de funcionamiento y centrar la atención en el componente que presenta un aspecto diferente. Las cámaras portátiles lo hacen posible a lo largo de una ruta de inspección, mientras que las cámaras fijas e integradas proporcionan vistas repetidas del equipo seleccionado.