Review: Flir One (3ª gen.)

Como fan incondicional de los aparatos de medida en general y de las cámaras termográficas en particular le tenía echado el ojo a la Flir One desde que apareció en el mercado su segunda generación hace ya unos años por parecerme un inventazo. Cierto es que ya tenía en mis manos la TG130 que he usado hasta la saciedad durante los últimos meses; pero lo malo de ese modelo es que no hay posibilidad de sacar las imágenes de la cámara lo que me obligaba a fotografiar la pantalla dando lugar a resultados «poco profesionales».

Pues bien, para paliar esto decidí aprovechar una oferta puntual de Amazon y hacerme con el modelo más reciente de la Flir One en su versión para Android para así poder compartir más fácilmente aquello que se esconde en el mundo de la termografía infrarroja y ya de paso redactar un análisis que os muestre qué podemos esperar de este modelo y qué lo diferencia de otros similares.

Termografía para móviles

Hoy en día ya no necesitamos disponer de una cámara termográfica como tal para poder ver en mundo en infrarrojos, y es que en los últimos años han ido apareciendo en el mercado una serie de modelos que de un modo u otro se acoplan a un teléfono móvil y nos permiten capturar las imágenes térmicas para así editarlas, enviarlas, clasificarlas… todo ello con la rapidez y sencillez habituales en un smartphone.

Por supuesto, las cámaras termográficas «al uso» siguen teniendo su utilidad y no se pueden comparar con estas soluciones móviles de las que hoy os hablo y que están orientadas a usuarios sin grandes pretensiones ni necesidad de prestaciones punteras. Sin ir más lejos, en estas cámaras acoplables a teléfonos no disponemos de una escala de temperaturas calibrada en la propia imagen como sí ocurre en los modelos orientados al uso profesional; así que podemos suponer que están pensadas para atraer a nuevos usuarios de la tecnología infrarroja que antes o después darán el salto a un modelo superior si sus necesidades aumentan.

En el campo de las cámaras termográficas, y sin salirnos de la marca Flir, la gama E orientada al mundo industrial parte de unos 1000 euros con el modelo E4 con resolución de 80×60, pasando por la E8 que prácticamente cuadriplica dicho coste pero ya cuenta con resolución infrarroja de 320×240 pixels y máxima temperatura detectable de 250 ºC y acabando en la E95, cuyo coste ya sube a unos 8500 euros pero cuenta con resolución de 464×348 pixels, y monitorización de temperatura de hasta 1500 ºC.

Por encima de esto está la gama T orientada al mantenimiento predictivo y cuyo máximo exponente es la T1020 con una resolución térmica nativa de 1024×768 pixels, objetivos intercambiables, pantalla táctil, frecuencia de refresco de 30 Hz, rango de temperatura desde -40 hasta 2000 ºC… y un precio aproximado de 40000 euros (no, no sobran ceros; son cuarenta mil euros).

Como os decía antes, este tipo de cámaras tienen su nicho de mercado y, sin ir más lejos, en mi trabajo utilizo habitualmente una Flir i7 para realizar inspecciones de motores, tuberías y cuadros eléctricos para así verificar el buen funcionamiento de estos elementos de un simple vistazo. Son herramientas que en las manos adecuadas nos permiten adelantarnos a los posibles problemas que puedan surgir en el interior de equipos y que de otra manera ni siquiera podríamos intuir.

Pero a fin de cuentas, la idea del artículo de hoy no es contar las múltiples bondades de las cámaras termográficas profesionales; sino la de estos pequeños modelos que han surgido en los últimos tiempos y que están pensados para los usuarios que, como yo en mi vida personal, hacen un uso más esporádico de esta tecnología. Por tanto, vamos a echar un vistazo a lo que ofrecen las diferentes marcas a día de hoy:

Por un lado está Flir, que actualmente va por la tercera generación de su Flir One disponiendo de tres modelos diferentes: Flir One, Flir One Pro LT y Flir One Pro. Las diferencias entre ellas son una mayor resolución térmica en la Pro (80×60 vs 160×120) así como la posibilidad de añadir puntos de control de temperatura en pantalla (la One «a secas» permite tener sólo uno en el centro de la pantalla). Por su parte, la dos que llevan el apellido Pro están algo más protegidas frente a golpes y caídas; pero aun así este tipo de cacharros son delicados.

La conexión al móvil es en todos los casos por USB tipo C y poseen una batería interna que se recarga por otro puerto del mismo tipo. Por tanto, si tenemos un móvil con USB-C, además de que no hay que andar con adaptadores para usar la cámara térmica (lo desaconsejo totalmente porque aumentarían exponencialmente las posibilidades de que se nos caiga al suelo) usaremos el mismo cargador para nuestro móvil y para la cámara. Su rango de precios está sobre los 250 euros para la One, 350 para la Pro LT y 450 para la Pro.

Otra marca que dispone de aparatos similares es Seek, sólo que estos nos dan nada más que la visión en infrarrojo sin la posibilidad de superponer una imagen real para aumentar de ese modo el grado de detalle del mapa térmico que obtenemos. Cierto es que la resolución térmica de estos modelos es, en general, algo más alta que en el caso de las Flir, pero luego veréis que la tecnología de superposición de imágenes es una herramienta muy potente para identificar las zonas de calor. En precios anda más o menos a la par con respecto a los modelos de Flir y su conexión es mediante microUSB. Un detalle curioso es que sus modelos cuentan con un anillo de enfoque de tal modo que podremos incrementar el detalle de la imagen ajustando cuidadosamente la distancia de enfoque.

Luego está Thermal-App, que dispone de modelos cuya peculiaridad es que se acoplan al móvil a través de un soporte tipo garra y se conectan mediante un pequeño cable microUSB, lo que les da mayor seguridad y estabilidad. Su resolución es considerablemente mayor que en Flir o Seek pero sus precios se van a entre 800 y 1900 euros en función del modelo, por lo que quedan más alejados de usuarios casuales.

En los últimos tiempos ha surgido también un modelo de bajo coste comercializado por varias marchas chinas (entre ellas HTi bajo la denominación HT-102) que ronda los 120 euros, posee una resolución térmica de 32 x 32 pixels, se conecta mediante USB-C y hace uso de la batería del móvil un poco al estilo de Seek. Poco os puedo contar de esa cámara porque apenas hay información de ella, pero por precio y características no creo que sea ninguna maravilla.

Y por último, un caso algo especial es el de Caterpillar (CAT para los amigos) que dispone en su catálogo de los teléfonos S60 y S61 los cuales además de ser móviles reforzados capaces de soportar incluso inmersiones, disponen de una lente infrarroja Flir integrada que les permite ser una cámara termográfica sin más que abrir la aplicación correspondiente. La idea es brillante, y está triunfando mucho en algunos sectores profesionales; pero para el gran público el problema es que son móviles muy pesados, muy grandes y con unas prestaciones más bien discretas. En cuanto a precios, andan ahora mismo entre los 500 y los 750 euros.

Conociendo la Flir One

El punto fuerte de Flir con su modelo One desde la primera generación ha sido el aunar una imagen térmica con una imagen real (lo que ellos denominan MSX) dando lugar a termografías un poco fantasmagóricas pero que permiten distinguir las distintas temperaturas con mucha más precisión que si sólo disponemos de la paleta de colores dada por el infrarrojo.

La Flir One consiste en un cuerpo rectangular metálico con un puerto USB-C macho en su parte superior para conectarse al móvil y un puerto USB-C hembra en su parte inferior para cargar su batería interna, así como un LED de carga y un botón de encendido/apagado. En la parte frontal nos encontramos con dos objetivos: uno óptico como puede ser el de la cámara de nuestro móvil y el otro, que es donde está la chicha del asunto, de tipo infrarrojo para poder captar el mundo de un modo muy especial.

En cuanto a características técnicas, comentar que su resolución es de 0,1 ºC, que el rango de detección de la cámara va de -20 ºC a +120 ºC y que tiene un peso de 34 gramos. De todos modos, si queréis mirar todos los datos en profundidad os dejo un enlace a los mismos en la propia web de Flir.

La cámara se acopla al teléfono simplemente conectándola al puerto USB-C y su manejo se realiza a través de la aplicación de Flir disponible de forma gratuita en la tienda de aplicaciones de Google. Aplicación que es bastante intuitiva y que además de la interfaz tipo cámara de fotos, cuenta con visor de imágenes así como algunos elementos de conexión con redes sociales para compartir nuestras imágenes térmicas con el mundo.

Una cosa que me ha gustado bastante es que podemos regular la longitud del conector USB con una pequeña ruleta para así poder alargarlo ligeramente si en nuestro móvil llevamos una funda protectora; pero también os digo que al ser el propio puerto USB la única sujeción de la cámara siempre voy con miedo de darle un ligero golpe a la Flir One y que esta salga volando. Sé que no es fácil por la cantidad de móviles que hay en el mercado, pero yo buscaría la manera de añadir algún sistema de fijación adicional para evitar accidentes. He pensado en usar un par de gomas elásticas, pero claro, pasarían por delante de la pantalla del teléfono resultando muy incómodas, así que por el momento iré con cuidado.

Usando la Flir One

El uso es bastante sencillo: se conecta la cámara al móvil, se enciende esta y se inicia la aplicación de Flir, lo que por defecto nos lleva a la interfaz de la cámara. Enseguida comenzaremos a ver el mundo a través de la pantalla en unas tonalidades amarillo-violáceas que podremos capturar con el botón redondo de la parte inferior de la pantalla. Como veréis, también disponemos de opción de grabar vídeos y de hacer time-lapses.

En cuanto a resolución, en términos fotográficos la imagen resultante va a ser de 1440 x 1080 pixels, si bien la resolución térmica se queda en 80×60. Lo que ocurre es que entre que Flir aplica un algoritmo de suavizado a la matriz de pixels térmicos y que además fusiona esta paleta cromática con los contornos visuales de los elementos, la sensación es la de tener más resolución de la que en realidad capta el sensor infrarrojo.

El vídeo, por su parte, se graba a la misma resolución que las fotografías sólo que a una tasa de frames muy baja. No lo puedo precisar, pero a simple visita diría que lo que vemos se mueve a razón de 3 o 4 fps, por lo que no esperéis grabar con detalle ruedas derrapando u otros elementos en rápido movimiento como se puede ver en algunos vídeos promocionales de la marca, ya que esos han sido captados con cámaras de muchos miles de euros.

En cuanto a los time-lapses, esto se graban a la misma resolución que las fotografías y los vídeos pero con un tiempo entre capturas de entre 1 segundo y 60 segundos, pudiendo elegir también la velocidad de reproducción del vídeo resultante entre 1 y 25 fps.

Energía y autonomía

La Flir One incluye una batería interna que alimenta la cámara para así no rebajar la preciada autonomía de nuestro teléfono. Y lo que sobre el papel es una ventaja en realidad es uno de los puntos débiles de la Flir One, ya que con la batería cargada a tope, si nos dedicamos a ir viendo el mundo en infrarrojos y vamos capturando imágenes y algún vídeo, nuestra autonomía será tan sólo de entre 30 y 45 minutos. Cierto es que en menos de una hora la tendremos de nuevo a tope de carga para seguir con nuestra sesión de termografía de bolsillo, pero aun así creo que la autonomía es demasiado reducida y ver la velocidad a la que baja la carga de la batería puede llevarnos a cierta frustración inicial.

Seguro que estáis pensando en que podéis echaros una batería externa al bolsillo con un cable USB-C largo e ir cargando la cámara mientras la usáis porque el puerto de carga queda a la vista cuando se usa la cámara; pero siento deciros que en el momento que conectamos un cargador a la cámara esta impide ser utilizada al mismo tiempo, por lo que vuestro plan maestro para conseguir la autonomía casi-infinita no va a funcionar.

Dicho esto, hay que reconocer que de inicio la autonomía parece un problema grave (bueno, ya sabéis, los problemas del primer mundo) pero luego se va llevando mejor una vez que pasa el «factor wow». Me explico: los primeros días vamos a ir mirando todas y cada una de las cosas que nos rodean para ver qué aspecto tienen bajo un visor infrarrojo y así sorprendernos de lo diferentes que son bajo el prisma de la temperatura en lugar de la luz visible: la nevera, la vitrocerámica, un mechero, el equipo de sonido, el escape de la moto, nuestras propias manos, el fantasma del sofá…

Tras estrenar la cámara todo nos va a llamar la atención y nos va a tocar cargar su batería varias veces al día hasta que empecemos a calmarnos un poco y empecemos a pensar en la Flir One para usos más concretos. De hecho, yo ya he pasado la época de la experimentación inicial y ahora que ya sé más o menos lo que puedo esperar de ella quiero empezar a hacer algunas cosas específicas que mostraros por aquí. Dadme un poco de tiempo y espero conseguir sorprenderos o al menos haceros pasar un rato entretenido.

El día a día con la Flir One

Para el uso en el día a día de la cámara, me gusta especialmente la funda que viene con la Flir One: Es pequeña, semi-rígida, y en su interior cabe tanto la propia cámara como el cable USB-C para cargarla contando con elásticos en su interior para que no se mueva ninguno de estos dos elementos. La cremallera dispone de una pestaña de plástico para poder abrirla con guantes y, en definitiva, parece estar hecha para durar.

Eso sí, una vez que sacas la cámara de la funda y la sostienes entre tus dedos tienes la sensación de que se te puede caer en cualquier momento por lo pequeña y delicada que parece. El fabricante asegura que aguanta caídas de 1,5 metros, pero yo prefiero no comprobarlo. Mi consejo es que la sostengáis siempre por los dos rebajes engomados de los laterales, ya que el cuerpo de metal puede ser resbaladizo y si la cogéis de otro modo podéis poner los dedazos en las lentes.

La conexión de la cámara al teléfono permite que esta mire tanto hacia delante como hacia atrás por la concepción simétrica del puerto USB-C, de modo que podéis haceros selfies térmicos; aunque os advierto que en general saldremos poco favorecidos.

En cuanto a la disposición del puerto USB-C de vuestro teléfono, da un poco igual si está en la parte superior o inferior, ya que si tenemos activada la rotación automática de pantalla la aplicación se adaptará a la orientación que haga falta y, por tanto, podremos tener siempre la cámara físicamente colocada en la parte superior, que es más natural, intuitivo y seguro que llevarla colgando por debajo.

La aplicación arranca rápido y enseguida se entiende con la cámara. Me gusta lo intuitivo que es todo, ya que los menús son a base de iconos y todo se asimila al momento. Cierto es que no hay opciones muy complejas debido a que es un dispositivo enfocado a usuarios no muy expertos en la materia, pero se agradece que en un par de toques de pantalla podamos cambiar lo que necesitemos.

Comentaros que empleo la Flir One con un teléfono Xiaomi A1 con 4 GB de RAM y 64 GB de almacenamiento actualizado a Android 8.1 de manera oficial y observo que la aplicación no corre con toda la fluidez que sería deseable. Lo que vemos por la cámara tiene un retardo de aproximadamente un segundo con respecto al «mundo real», cosa que podemos apreciar fácilmente sin más que mover nuestra mano delante del objetivo. No es un problema grave si estamos termografiando elementos inmóviles; pero en el caso de cosas que se muevan con cierta rapidez (un niño de cinco años puede ser un buen ejemplo) tenemos que tener en cuenta ese retardo.

Del mismo modo, a la hora de grabar vídeos se nota que la tasa de frames es muy baja (calculo entre 3 y 4 fps) por lo que la sensación de movimiento no es en absoluto fluida. El sensor interno de la cámara es capaz de refrescar la imagen a razón de 9 cuadros por segundo, pero no sé si el hardware del teléfono o el software de la aplicación hacen que el rendimiento decaiga bastante. Además, la batería del móvil baja muy rápidamente cuando estamos ejecutando la aplicación de la Flir One, y dado que la cámara posee una batería interna para su alimentación y que por tanto no consume energía de nuestro móvil, está claro que la aplicación es un verdadero come-recursos del teléfono. Puede que en versiones posteriores se vaya optimizando un poco este aspecto, pero no creo que de la noche a la mañana se convierta en una aplicación ligerita que corra rápido en cualquier teléfono de gama media.

Un aspecto que debéis tener en cuenta es que las cámaras termográficas no funcionan bien en exteriores. No es que no detecte el calor, porque eso lo hace igual de bien; si no que en el momento que el cielo «se cuele» de alguna manera en el encuadre el contraste térmico caerá en picado.

Si apuntáis una cámara termográfica al cielo vais a ver que éste se encuentra a una temperatura de varios grados bajo cero por su propia naturaleza. Y claro, eso hace que el contraste entre ese cielo y el resto de elementos de la escena sea tan radical que apenas podamos distinguir las diferencias de temperatura entre ellos. En este sentido es muy similar a lo que ocurre en una fotografía donde incluyamos al sol en el encuadre; y es que si pretendemos que el cielo aparezca azul en tales circunstancias, lo más seguro es que el resto de elementos adquiera un tono gris predominante que hará muy complicado distinguir unos de otros.

En interiores, por contra, todo va mucho mejor. La sensibilidad de la cámara no está mal para el precio que tiene (150 mK; es decir 0,15 ºC) y enseguida vamos a poder apreciar gradientes de color aunque las superficies posean poca diferencia térmica entre ambas. Una prueba que siempre queda muy resultona es la de poner nuestra mano sobre una superficie de madera como una puerta durante unos segundos y a continuación mirar a través de la cámara termográfica para descubrir que allí ha quedado una siniestra «huella térmica».

Otra cosa que debéis tener en cuenta es que con el tiempo el calor tiende a extenderse por las superficies. Si pretendéis termografiar el motor de un coche, lo mejor es hacerlo cuando está frío para arrancar el motor y en ese momento empezar a mirar por la termográfica. Enseguida veréis que las correas es lo primero que comienza a calentarse y poco después lo hará el líquido del circuito de refrigeración.

Digo esto porque si hacéis esto mismo después de un trayecto en el que se haya calentado el motor, el bloque entero será de un color predominante en el que apenas podréis distinguir unos elementos de otros. Al igual que os decía antes, se trata de un tema de contraste de temperaturas; y por eso mismo recomiendo hacer el experimento del coche en un parking cerrado o garaje, ya que si estamos a cielo descubierto ocurrirá lo que os decía antes de que toda la bóveda celeste aparecerá a una temperatura gélida y el motor será un gran bloque blanco.

No quisiera pasar por alto la importancia de iluminar correctamente el elemento que estamos termografiando para que la tecnología MSX se aproveche al 100%. Si termografiáis un elemento uniformemente iluminado en la imagen resultante vais a poder apreciar hasta los más pequeños detalles que darán lugar a una mezcla adecuada de la imágen térmica con la óptica; pero en caso contrario, la imagen óptica será borrosa o presentará mucho ruido desluciendo el resultado final de la termografía realizada; así que no descuidéis ese detalle tan importante. Por cierto, la aplicación de Flir nos permite usar el flash del propio móvil como linterna para iluminar el modelo, lo que es práctico en lugares que nos queden en penumbra y el objeto a termografiar esté cerca de la cámara.

Y ya que estamos, me gustaría hacer un apunte sobre las paletas de colores disponibles, ya que hay un total de nueve que se seleccionan directamente desde la aplicación en el momento de disparar. La información que capta el sensor es la misma, pero dependiendo de la paleta escogida la representación térmica será muy diferente. Mi favorita es la «hierro» porque haciendo uso de ella se pueden apreciar bastante bien los gradientes de temperatura. Para ilustrar este tema os dejo a continuación cuatro imágenes muy similares pero usando en cada caso una paleta diferente.

Los cristales son un mal amigo de la termografía por ser un espejo para los rayos infrarrojos. Si apuntáis con la termográfica a una ventana cerrada lo único que podréis conseguir es una especie de selfie fantasmal porque el cristal reflejará vuestro propio calor corporal siendo totalmente opaco a lo que haya detrás de él. Del mismo modo, las bolsas de plástico son todo lo contrario, ya que aunque nosotros no veamos a través de ellas, son completamente transparentes a los infrarrojos, por lo que si hay algo a cierta temperatura en su interior podremos distinguir su forma a la perfección.

En otro orden de cosas, me gustaría aprovechar para comentar un detalle que me parece de suma importancia y que va a marcar la diferencia entre hacer una termografía con la Flir One muy vistosa o que esta no pase del nivel de «chapuza»; y es que la clave es el paralelismo. Vamos a explicarlo:

Como os he dicho ya, lo que hace la Flir One es mezclar las tonalidades de la imagen térmica obtenida con el sensor infrarrojo y una imagen «normal» que capta al mismo tiempo mediante la segunda lente del dispositivo para así obtener un nivel de detalle superior. Pues bien, dado que aunque ambas están próximas entre si pero es imposible que sean coincidentes, las imágenes resultantes no van a solaparse exactamente; sobre todo si estamos muy próximos al objeto a termografiar como podéis ver en el siguiente ejemplo.

Para tratar de solventar esto, Flir ha implementado en su aplicación un control llamado paralelismo que desplaza la imagen real sobre la térmica para tratar de lograr así una coincidencia plena. Normalmente es un proceso que el software realiza de forma automática; pero aun así tenemos la posibilidad de regularlo de forma manual (ya sea en tiempo real o a posteri) para aquellos casos en los que vemos que ambas imágenes están notablemente desplazadas. Por cierto, en teoría no podremos conseguir plena coincidencia en distancias inferiores a 30 cm.

De todos modos, una vez capturada nuestra imagen térmica, el mundo no se termina ahí, ya que la aplicación de Flir nos permite hacer algunos ajustes interesantes en «post-producción». Para empezar, dentro de la aplicación podemos deslizar la imagen arriba y abajo en la vista de la galería para poder alternar entre el mapa termográfico y la fotografía, de modo que nos facilitará todavía más la tarea de discernir las zonas a diferentes temperaturas que hemos captado.

Por otro lado, también tenemos la posibilidad de colocar un termómetro en cualquier punto de la pantalla (varios en el caso de la Flir One Pro) que nos dirá a cuántos grados estaba tal o cual zona en el momento de hacer la fotografía. También podemos cambiar de paleta o ajustar el paralelismo del que os hablaba antes si a posteriori vemos que las imágenes parecían más coincidentes en el momento de hacer la captura.

Otra posibilidad es cambiar la paleta entre cualquiera de las nueve disponibles, por lo que durante la captura de las imágenes no hace falta que os preocupéis demasiado si consideráis que la que estáis usando no es la más adecuada para captar los detalles de aquello que estamos termografiando, ya que luego podréis variarla a voluntad sin perder datos.

Conclusiones

Después de todo lo comentado, quería hacer un breve resumen en apenas unas líneas. Por un lado, para los fans de la tecnología la Flir One es un cacharro sin duda muy apetecible: tiene un diseño muy cuidado, una calidad de construcción más que aceptable y su funcionalidad es, cuanto menos, sorprendente.

Eso sí, no os compréis una Flir One si sois profesionales del mantenimiento y creéis ver en ella una herramienta con la que detectar conexiones eléctricas defectuosas, motores mal refrigerados, tubos de agua caliente tras las paredes, humedades en techos, corrientes de aire en los cierres de las ventanas… Cierto es que la Flir One es capaz de detectar ese tipo de cosas, pero sus prestaciones (especialmente por rango de temperaturas y sensibilidad) hacen más recomendable la adquisición de un modelo de gama profesional cuyos resultados serán más precisos.

Creo que con las imágenes que he puesto para ilustrar esta entrada os podréis hacer una idea de qué esperar de este modelo, ya que en ellas se pueden ver elementos cotidianos vistos a través de la Flir One, apreciando de ese modo la resolución que presenta, el rango de temperaturas o la nitidez de los contornos de los elementos a termografiar.

Yo recomiendo la Flir One como un método sencillo y práctico de observar toda esa energía infrarroja que nos rodea y que nos hará redescubrir las cosas desde un punto de vista muy atípico y siempre sorprendente. En definitiva, para despertar al niño curioso que, en el fondo, todos llevamos dentro.

Review: cámara térmica Flir TG130

Como algunos ya sabréis, me fascina cualquier aparato que pueda medir. Puede ser una brújula, un telurómetro, un altímetro, un tensiómetro, un GPS, un sonómetro… Pero, tal y como os comenté en una reciente entrada, para mi peculiar gusto una de las cosas más apasionantes de este campo son las cámaras termográficas, basadas en la emisión de energía infrarroja de los cuerpos en función de su temperatura.

Pues bien, lo que hace años me parecía algo impensable se ha hecho realidad recientemente gracias a la progresiva popularización de estas tecnologías, y es que… ¡Tengo mi propia cámara térmica! Un modelo muy sencillo y de prestaciones limitadas pero que me permite ver lo invisible y, en muchas ocasiones, con resultados sorprendentes.

Flir TG130

Se trata del modelo TG130 de la conocida marca Flir, el cual actualmente es el más básico de su gama de cámaras térmicas pero que cuenta con un módulo Lepton para termografía infrarroja que también incorporan algunas de sus hermanas mayores.

De todos modos, más allá de soltaros una ristra de datos técnicos, voy a comentaros en unos párrafos las principales características de esta cámara, ya que así a la vez que os enumero especificaciones os voy narrando mi experiencia con ella:

Flir TG130

El campo de visión de la TG130 es de 55º x 43º y su enfoque mínimo es de 10 cm. Es verdad que la óptica es un poco angular (es decir, que tiene un ángulo de visión amplio) pero gracias su escasa distancia mínima de enfoque podemos acercarnos a objetos de pequeño tamaño y poder evaluar las temperaturas de su superficie. Por ejemplo, en cámaras con una orientación más industrial el ángulo de visión es más estrecho para poder evaluar a una distancia prudencial; y en las de gama alta muchas veces podemos incluso intercambiar ópticas para adaptarnos a lo que la situación requiera.

La TG130 está pensada para realizar comprobaciones domésticas sencillas como ver la temperatura del enchufe del calentador del agua, las juntas de las ventanas para comprobar el aislamiento térmico de nuestro hogar, el motor de nuestro coche para observar cómo se va calentando poco a poco tras arrancar, buscar los tubos de la calefacción bajo el suelo del salón… No quiere eso decir que no podamos llevar esta cámara a nuestra empresa y ver cómo se distribuye el calor por la carcasa de un motor eléctrico o por las protecciones de un cuadro de distribución porque yo mismo lo he hecho y la diferencia de temperaturas se aprecia perfectamente, pero está claro que no es su orientación y para ese tipo de aplicaciones debemos de emplear un modelo superior.

banda de rodadura de uno de los neumáticos de mi coche. Observad cómo el disco de freno está mucho más caliente

Hay que dejar claro que la TG130 tiene una limitación muy importante: no hay manera de grabar imágenes en ningún tipo de formato ni en ningún tipo de soporte porque la cámara no tiene puerto USB o tarjeta de memoria. Lo único que permite es congelar la imagen en pantalla y por eso veréis que los ejemplos que ilustran este artículo están fotografiados directamente de la pantalla de la cámara térmica. Disponer de una tarjeta microSD supone ir al modelo siguiente en la escala (el TG165) que cuesta prácticamente el doble que la TG130.

Raspberry Pi Zero W

También quería comentaros que sólo vamos a tener una referencia de temperatura en pantalla (un pequeño círculo central) y que no vamos a tener a la vista ningún tipo de escala termográfica que nos diga entre qué rangos de temperaturas se encuentra lo que vemos en pantalla. Es decir, que apuntando a la zona que nos interese vamos a conocer su temperatura y la paleta de colores nos va a dar idea de cómo se distribuye la temperatura por la superficie del cuerpo que estamos observando, pero si queremos saber la temperatura de un punto en concreto debemos mover el encuadre para apuntar a la zona en cuestión con el círculo central.

Salida del aire acondicionado de mi coche

La pantalla de 1,8″ que domina la parte trasera de la cámara es de tipo TFT y en exteriores a pleno sol cuesta un poco ver los colores en detalle. De todos modos, el uso de esta cámara va a ser casi siempre en interiores de modo que esto no será un gran contratiempo. Su resolución es de 160 x 120 pixels y su orientación es vertical.

En cuanto a la resolución térmica, esta es de 80 x 60 pixels, y como estaréis viendo en los ejemplos que estoy intercalando entre los párrafos, aunque a priori parece escasa, permite apreciar las temperaturas con bastante detalle. Tened en cuenta que la imagen térmica es la del mapa de temperaturas de la superficie a la que estamos apuntando, de modo que aunque sería deseable disponer, en general, de una gran resolución; para el uso que va a tener este modelo tenemos más que suficiente.

Lavabo llenándose de agua caliente

Dado el uso que se le suele dar a este modelo de cámara térmica, el rango detectable se encuentra entre -10 y +150 ºC. Temperaturas inferiores a esos diez grados bajo cero se visualizarán en color negro y las que superen los ciento cincuenta grados aparecerán de color blanco nuclear. Digamos que ese va a ser el rango dinámico de nuestra cámara térmica, y es verdad que en ese aspecto vamos a tener otra limitación, ya que un congelador anda por debajo de ese rango y un horno o una freidora por encima. Eso sí, para temperaturas ambientales en interiores y exteriores, casi siempre vamos a estar dentro del rango disponible.

Coches en el garaje. Se nota quién ha llegado hace poco

Por cierto, tras el alojamiento de las pilas tenemos un pequeño interruptor que representa la única opción de la cámara y que lo que hace es representar en pantalla la temperatura en grados centígrados o Farenheith. Aparte de eso tenemos el botón de encendido/apagado bajo la pantalla y el gatillo que congela la imagen en la parte delantera.

Ya que estamos, comentar que la cámara se apaga automáticamente a los cinco minutos de no tocar ninguna tecla aunque tiene la decencia de darnos un aviso de tres segundos por si queremos detener el proceso de autoapagado.

Caldera de agua caliente de casa en funcionamiento

La alimentación de la TG130 es mediante tres pilas AAA que van insertadas en el mango de la cámara. No hay posibilidad de conectar una fuente de alimentación externa ni para recargar las pilas ni para hacer funcionar a la cámara como tal. La marca afirma que con cada juego de pilas tenemos para cuatro horas de uso continuado, pero si os dedicáis a apagar y encender la cámara con frecuencia pronto veréis que la duración total se os va a quedar aproximadamente en la mitad, ya que durante los primeros treinta segundos tras cada encendido se realiza un proceso de autocalibración que drena bastante energía de las pilas.

Flir TG130

La velocidad de refresco de las imágenes que se muestran en pantalla es de 9 Hz, por lo que aunque nos vayamos moviendo en busca de «diferencias térmicas» podremos apreciar cierta fluidez en la representación, pues cámaras más antiguas no pasaban de velocidades de 2 ó 3 Hz y en esas sí que todo se movía «a saltos».

Un radiador instantes después de encender la calefacción. Fijaos en cómo el agua caliente se acumula en la parte superior

Pasados unos minutos ya casi todo el radiador está a una temperatura homogénea

En cuanto al aspecto físico, la cámara tiene unas dimensiones de 169 x 113 x 48 mm y un peso de 210 gramos. Como podéis ver en la siguiente imagen, en la que sujeto la cámara normalmente en mi mano, el tamaño es muy compacto y no resulta para nada aparatosa.

Flir TG130

La cámara no trae ningún tipo de funda, y desde mi punto de vista es importante proteger de algún modo la lente frontal de la TG130, ya que en este tipo de aparatos no podemos colocar un filtro de cristal delante del objetivo como haríamos con una cámara réflex debido a que el vidrio es opaco a la radiación infrarroja y, por tanto, con un filtro colocado no podríamos termografiar nada.

«Autoretrato termográfico». Podéis ver que el vídrio de las gafas que me puse no transmite el calor de esa parte de mi cara (y que tenía la nariz un poco fría)

En mi caso, lo que utilizo como funda para la cámara es una bolsa acolchada originalmente diseñada para una Playstation Vita. Como podéis ver en la siguiente imagen no está adaptada a la forma de la cámara pero el tamaño sí que es adecuado y además es de lo más discreta.

Flir TG130

En la caja de la cámara (un blister transparente en realidad) tan sólo viene además de la propia TG130 y su correspondiente documentación, una correa y un juego de pilas. Pocos complementos para una cámara que, como ya os decía al principio del artículo, es de lo más sencilla que nos podemos encontrar.

Por cierto, tened siempre presente que la TG130 se supone que resiste caídas de hasta 2 metros, pero no está preparada para resistir al agua, de modo que nada de sacarla bajo la lluvia o hacer experimentos en la bañera de casa, porque como se moje es muy posible que acabe en la basura.

Echando agua fría al lavabo caliente por haber estado lleno de agua caliente instantes antes

En el uso diario de la cámara, y siempre desde la perspectiva de un fanático de las mediciones en tiempo real como yo, he de decir que me parece un aparato útil y curioso al mismo tiempo. Más allá de lo que os comentaba de buscar fallos en el aislamiento térmico de casa o tuberías de agua caliente, me encanta emplear la TG130 para observar cómo se calientan los diferentes componentes electrónicos de las placas de diversos aparatos que hay por casa o cómo el aire acondicionado de mi coche enfría las superficies sobre las que incide el caudal de aire que sale de los aireadores. Es decir, que la principal utilidad que le doy a esta cámara de Flir es principalmente para hacer frikadas y curiosear un poco en ese campo de la termografía que tanto me apasiona.

Latiguillo de agua caliente y desagüe del fregadero

Para trabajar y evaluar equipos electromecánicos en mi trabajo empleo una cámara de gama media de la marca Fluke, que ya posee las características necesarias para ello; pero la diferencia es que la TG130 puedo llevarla a la calle para dar una vuelta con ella y curiosear un poco por allí sin sufrir por si la pierdo o le pego un castañazo y me la cargo.

Seguramente sea esa la mejor característica de esta cámara termográfica: que por un precio relativamente bajo podemos tener la imagen térmica de cualquier objeto sin muchos más extras. Sería estupendo tener escala de temperaturas y cuatro puntos de control en pantalla, pero esto nos llevaría a una gama superior de cámaras que nos costaría diez veces más.

Flir TG130

¡Nos leemos!

Introducción a la termografía

De pequeño tuve un juego llamado Detectinova que entre sus muchos artilugios incluía un líquido transparente con el que podíamos escribir sobre un papel un mensaje que permanecía invisible hasta que aplicábamos sobre él otro producto químico que lo hacia aparecer como por arte de magia.

Puede que de ahí venga mi pasión por aquellas cosas que de forma habitual están ocultas a la vista pero que con los instrumentos adecuados podemos apreciar. La luz ultravioleta es una de ellas (otro día os hablaré de ese tema) pero por encima de ello hay otro fenómeno similar que me apasiona aun más: la radiación infrarroja.

¿Qué es la radiación infrarroja?

Lo primero que debemos conocer es que los colores que vemos a través de nuestros ojos no son más que ondas electromagnéticas de una determinada longitud, las cuales están comprendidas aproximadamente entre 380 nm y 780 nm (longitudes de onda que corresponden al violeta y al rojo respectivamente, que son los extremos del espectro visible por los seres humanos).

Pero que no veamos más allá de estos límites con nuestros ojos desnudos no significa que no haya longitudes de onda mucho menores y mucho mayores. De hecho, el espectro visible es una minucia con respecto a toda la variedad de radiaciones electromagnéticas que nos rodean. Que no las vemos no significa que no estén ahí como podéis ver en la siguiente ilustración.

La radiación visible con respecto al espectro electromagnético al completo. Imagen cortesía de Público.

Pues bien, aquellas ondas cuyas longitudes son superiores a las del rojo (vibran a una frecuencia inferior, ya que la longitud de onda y la frecuencia de vibración son inversamente proporcionales) son las que nos interesan para este artículo, ya que son las conocidas como radiación infrarroja; y abarcan aproximadamente el rango de las longitudes de onda entre 780 nm y 1 mm.

Aunque la descripción de la energía infrarroja es un tema denso y farragoso, para el propósito de este artículo lo vamos a simplificar diciendo que todo cuerpo emite una cierta cantidad de energía infrarroja en función de su temperatura, y para las temperaturas más habituales que manejamos en el día a día esta se encuentra entre unas longitudes de onda de entre aproximadamente 8 um y 15 um, que es la zona dentro de la radiación infrarroja que corresponde a la región de los infrarrojos de onda larga o también conocida como infrarrojo térmico.

Si nos fuéramos a longitudes de onda más largas (entre 1 mm y 1 m) ya entraríamos en el campo de las microondas; pero eso queda fura de nuestro alcance. Sólo os lo comento para que os podáis situar en el tramo del espectro electromagnético en el que nos vamos a mover hoy, que está comprendido entre la radiación visible y las microondas.

La cámara termográfica

Visto lo anterior y si nos ha quedado claro que al final la radiación infrarroja es del mismo tipo que la luz que vemos por todos lados pero que vibra a una frecuencia menor que esta, podréis entender que con el sensor adecuado podemos construir una cámara que en lugar de captar la luz visible sólo vea las longitudes de onda correspondientes con la radiación infrarroja. Pues bien, eso no es ni más ni menos que una cámara termográfica, que es un aparato que me apasiona y al que desde hace ya mucho tiempo quería dedicarle un apartado en este blog.

Diversos modelos de cámaras termográficas. Imagen por cortesía de Flir

Cámaras termográficas las hay de muchas formas, marcas, tecnologías y precios; pero lo que tienen todas ellas en común es que hacen visible lo invisible, ya que al fotografiar una superficie no vamos a distinguir sus colores, sino que obtendremos un «mapa» de las temperaturas superficiales de los elementos que aparezcan en ella.

Por tanto, mediante el uso de una de estas cámaras vamos a poder conocer la distribución de la temperatura en una superficie sin necesidad de contacto directo y de un sólo vistazo, ya que el mapa resultante es muy visual y nos va a permitir conocer rápidamente las zonas frías y calientes del cuerpo sometido a examen.

Cámara termográfica Fluke Ti10. Imgen por cortesía de Fluke

Por ejemplo, en la placa base de un ordenador en funcionamiento se apreciará una zona de alta temperatura que se corresponderá con la CPU, otras también con cierta temperatura como pueden ser los módulos de memoria o la tarjeta gráfica y luego zonas de la placa en las que no haya componentes que disipen apenas calor que aparecerán en tonos más fríos en la imagen resultante.

La termografía

Una termografía, por tanto, no es más que una fotografía en el espectro infrarrojo en la que podemos apreciar los gradientes térmicos de una superficie gracias a que cada temperatura aparece coloreada en tonos diferentes en función de la cantidad de radiación emitida (y que, como os dije anteriormente, está íntimamente ligada a la temperatura de los cuerpos). Cuanto menor sea la diferencia entre la máxima y la mínima temperatura captada más detallado será el gradiente de la imagen y más precisa va a ser la representación de las temperaturas al igual que ocurre con el rango dinámico en una fotografía tradicional.

Al igual que en cada píxel de una fotografía hay almacenada información sobre su tono, brillo o saturación, en una termografía vamos a tener en cada punto la temperatura registrada, de modo que luego podríamos utilizar esta información para tratarla y establecer patrones de dispersión de calor, velocidades de calentamiento y enfriamiento… Las aplicaciones son muchas y variadas como podréis imaginar.

Para que os hagáis una idea de lo que estamos hablando os voy a mostrar unos ejemplos de termografías que hice yo mismo un día en el que me llevé a la oficina una Raspberry Pi 3 y una Raspberry Pi Zero para observar cómo se calentaban mientras realizaba un benchmark que pusiera el microprocesador al 100% (y, por tanto, le hiciera disipar la mayor cantidad posible de energía calorífica) para así comprobar el funcionamiento de nuestra cámara termográfica con placas repletas de pequeños componentes electrónicos.

Esta es la Raspberry Pi 3 tras un rato funcionando en idle. Como podéis ver en la escala de la derecha, el microprocesador está casi a 60 ºC, el chip de memoria (en la parte izquierda de la placa) a algo menos, el resto de la placa ronda los 40 ºC y los conectores están a unos 30 ºC, que es también la temperatura de la mesa en la que estaba apoyada la placa

Si nos acercamos un poco más al microprocesador podemos apreciar cómo su calentamiento es mayor en la zona central del mismo, lo cual es lógico ya que los encapsulados de los chips son mucho más grandes que la circuitería interna que los conforman para así facilitar la disipación del calor al ambiente. Bajo esa zona de intenso color rojo es donde está situada la oblea del circuito integrado

Al lanzar el benchmark (sudo sysbench –test=cpu –num-threads=4 run) y pasados unos segundos vemos que el microprocesador ha disparado su temperatura, alcanzando los 100 ºC. El resto de la placa ha pasado de 40 grados a unos 50, pero como ahora la diferencia de temperatura entre los extremos es mayor, la escala de colores se adapta la nueva situación. Como veis, la temperatura de la mesa sigue en unos 30 ºC

Aquí está la Raspberry Pi Zero ejecutando el mismo benchmark pero para un sólo thread (sudo sysbench –test=cpu run) y podemos ver que su temperatura no se dispara como en el caso de la Raspberry Pi 3 debido a su menor potencia, estando la superficie de la CPU a poco más de 60 ºC.

Como habéis podido ver, lo que la cámara capta es la temperatura de la superficie del elemento al que estamos apuntando. Este tipo de cámaras no son capaces de captar la temperatura del aire ni la luz visible, de modo que lo que tenemos, como ya os dije antes, es un mapa de las temperaturas superficiales del cuerpo en cuestión.

Aplicaciones prácticas de la termografía

En mi trabajo utilizo la termografía con bastante frecuencia, de modo que me puedo considerar afortunado por lo que os contaba al principio sobre que ya de pequeño me fascinaba todo aquello que revela ante los ojos lo que originalmente estaba oculto. Y es que qué queréis que os diga: me parece una pasada poder usar un aparato que al apuntar sobre un cuadro eléctrico, una tubería o un motor es capaz de indicarme si hay alguna avería en ciernes; siendo por tanto un elemento básico del mantenimiento predictivo de una instalación.

En el campo eléctrico una termografía nos va a dar pistas sobre posibles problemas en las conexiones eléctricas y el flujo de la corriente. Si por ejemplo tenemos un contactor trifásico que alimenta a un motor y observamos que una de las tres fases está más caliente que las otras pueden estar ocurriendo dos cosas: o bien tenemos una mala conexión por estar sucio y/o poco apretado el contacto y por tanto el área por la que fluye la corriente es menor o bien una de las fases del motor está consumiendo bastante más que las otras.

Siguiendo con el tema de los motores, también se puede dar el caso de que tengamos varios motores iguales funcionando en las mismas condiciones y al termografiar todos ellos observemos que uno está considerablemente más caliente que los demás. Si observamos que el incremento de la temperatura se localiza sobre todo en uno de los extremos del cuerpo del motor, es posible que el rodamiento esté empezando a desgastarse y el rozamiento adicional que está sufriendo se traduce en forma de calor que al final se transmite a la carcasa metálica del mismo.

Como tercer ejemplo, si en una tubería que tenemos a la vista y por la que circula un líquido se atasca y no sabemos bien dónde está el problema por ser esta de una longitud considerable, si la temperatura ambiente y la del líquido que hay en ella son diferentes, con ayuda de una cámara térmica vamos a poder apreciar dónde se está produciendo el atasco, ya que vamos a observar que donde hay líquido la tubería toma un color que cambia a partir de la zona por donde no puede circular y en esa zona de «transición tonal» es donde estará la causa del problema.

Podéis echar un vistazo al siguiente vídeo (en inglés) que os dará una idea muy visual de este tipo de aplicación de las cámaras termográficas orientadas al mantenimiento de instalaciones industriales, ya que muestra lo que os he contado en los párrafos anteriores.

Otras aplicaciones de las cámaras termográficas son la observación del fraguado uniforme del hormigón, la correcta aplicación de aislantes en paredes y techos, la comprobación de fugas de agua que no se aprecian a simple vista, la localización de personas y animales en entornos sin visibilidad (humo, niebla, ventisca, oscuridad, vegetación…) o el correcto funcionamiento de sistemas de generación de frío y calor.

Eso sí, aunque sólo daré un pequeño retazo sobre ello, no quería dejar de comentar el mayor enemigo de la termografía, que son las superficies altamente reflectantes como el vidrio o el metacrilato, ya que aunque haya un cuerpo caliente detrás estos materiales son «impermeables» a la radiación infrarroja y con la cámara no obtendremos ninguna información útil. Por tanto, si se quiere termografiar un elemento situado tras un cristal hay que quitarlo de algún modo porque de lo contrario lo único que veremos en la termografía será nuestro propio «reflejo térmico».

La popularización de la termografía

Como veis, el campo de las termografías es muy amplio y dado que es una tecnología que cada vez se va abaratando más, creo que cada vez nos la encontraremos en más y más entornos. Cierto es que las gamas profesionales de las cámaras termográficas han costado, cuestan y seguirán costando un pastizal; pero también es verdad que los modelos más simples de hoy tienen ya resolución y prestaciones similares a las topes de gama de hace unos años, que al fin y al cabo es lo que ha sucedido siempre con la electrónica de consumo.

Seguiremos hablando del tema en una próxima entrada. Ya lo veréis.