Tutti i corpi emettono radiazione elettromagnetica in dipendenza dalla propria temperatura; dalla misura della
radiazione emessa da un corpo può quindi essere ricavata
la sua temperatura senza alcun contatto.
La termografia (come dice il nome) sfrutta la capacità di alcuni dispositivi di
rivelare l’intensità della radiazione nella zona
termica dello spettro elettromagnetico, cioè una regione dell'infrarosso. In particolare, la lunghezza d’onda corrispondente alla temperatura di
oggetti a temperatura ambiente corrisponde a circa 10 micron. Nell’approssimazione che un corpo reale sia un
perfetto corpo nero, cioè un perfetto emettitore di radiazione, è quindi possibile dedurre la sua temperatura
dalla misura della radiazione emessa.
Fondamentalmente, la termocamera rileva la radiazione elettromagnetica emessa da ogni punto dell’oggetto e la rappresenta
in un'immagine in livelli di grigio, visualizzabile a monitor.
La termografia infrarossa è quindi una tecnica di misura non invasiva per immagini della temperatura
superficiale dei corpi.
Negli strumenti moderni è pratica comune convertire la scala dei livelli di
grigio in una scala convenzionale di colori. Nelle immagini riportate, è stato utilizzato una scala di colori (palette)
che va dal blu scuro al rosso chiaro per ottenere un’indicazione qualitativa immediata della temperatura: dalla più fredda
alla più calda.
La termovisione quale mezzo di diagnosi non distruttiva presenta un vasto campo di applicazioni come il
rilevamento dell'umidità, l’identificazione di elementi architettonici nascosti, l'individuazione di distacchi
negli intonaci, la caratterizzazione materiale dell’edificio.
Le discontinuità termiche causate dalla presenza di difetti o danneggiamenti, che si originano su una superficie muraria in
seguito a riscaldamento, sono chiaramente evidenziabili nelle immagini termiche mediante l'impiego di termocamere ad alta risoluzione termica
(0.05/0.01°C) e di opportune tecniche di imaging.
In sintesi il metodo termografico può essere impiegato in tutte le situazioni dove la variazione della
temperatura superficiale è attribuibile a discontinuità nelle proprietà del materiale.
Sistemi di visione termografica computerizzati permettono sempre nuove applicazioni sia
per scopi industriali che di ricerca, tanto che la termografia si dimostra sempre più uno strumento fondamentale
nei test non distruttivi e nel monitoraggio.
Storia della termografia
La radiazione infrarossa è rimasta sconosciuta fino a 200 anni fa quando Sir William Herschel eseguì degli esperimenti con un termometro. Egli costruì un rudimentale monocromatore e utilizzò un termometro come rivelatore per misurare la distribuzione dell'energia (termica) della luce solare. Così scrisse nell'aprile del 1800:
Thermometer
No. 1 rose 7 degrees in 10 minutes by an exposure to the full red coloured
rays. I drew back the stand.
...thermometer No. 1 rose, in 16 minutes, 8
3/8 degrees when its centre was 1=2 inch out of the visible rays
Suo figlio, Sir John Herschel, il quale era più interessato alla fotografia, riuscì a registrare la radiazione infrarossa vicinissima al rosso visibile costruendo una immagine mediante l'evaporazione di particelle di carbone in sospensione nell'alcol. Diede poi il nome di termogramma a questa immagine così acquisita. Furono gettate le basi che dopo oltre un secolo avrebbero dato sviluppi con i sofisticati dispositivi termografici che sono attualmente impiegati in campo militare, industriale e nella applicazioni mediche (sanitarie).
In questa immagine e in quella sopra si può notare come l'indagine termografica renda visibile la presenza di una finestra, tamponata in una fase successiva.
Immagini termografiche di questa pagina per gentile concessione della termolab