Uso de Imágenes Termográficas en Producción Porcina. Parte 1.
Publicado: 22 de mayo de 2019
Por: Sebastian Ratto, Responsable Working Farm – Proteinum ®
Resumen
Las imágenes termográficas permiten optimizar y controlar las condiciones necesarias para garantizar el manejo y control de la climatización tanto en la producción de cerdos como en múltiples industrias pecuarias. Con el correcto análisis e interpretación del patrón térmico que se genera en las imágenes, se puede detectar de forma rápida y fácil desviaciones y corregirlas y así ayudar a maximizar los índices productivos.
Conceptos básicos sobre el uso de una cámara térmica.
Todos los cuerpos con una temperatura por encima del cero absoluto emiten energía (calor) en forma de radiación electromagnética (IR). Nuestros ojos son sensibles a la luz visible, el detector de la cámara térmica es sensible a la radiación IR, la cual genera una señal eléctrica que se traduce en una imagen térmica. En el mundo visible necesitamos de iluminación externa, la imagen que vemos con nuestros ojos es la luz que refleja un cuerpo, en el mundo infrarrojo la imagen no necesita de iluminación externa, la imagen que genera la cámara muestra la radiación que emite el cuerpo.
Todos los cuerpos con una temperatura por encima del cero absoluto emiten energía (calor) en forma de radiación electromagnética (IR). Nuestros ojos son sensibles a la luz visible, el detector de la cámara térmica es sensible a la radiación IR, la cual genera una señal eléctrica que se traduce en una imagen térmica. En el mundo visible necesitamos de iluminación externa, la imagen que vemos con nuestros ojos es la luz que refleja un cuerpo, en el mundo infrarrojo la imagen no necesita de iluminación externa, la imagen que genera la cámara muestra la radiación que emite el cuerpo.
Todos los cuerpos emiten radiación IR y cuanto más caliente sea el cuerpo, más radiación emitirá, entonces la imagen térmica lo que nos permite ver es el calor que generan los cuerpos (los cuerpos fríos también generan calor). La imagen térmica no es una imagen de temperatura del cuerpo. Al observar el patrón térmico generado en una imagen no se debe de confundir o tener una falsa percepción de temperatura.
Mediciones de temperatura real.
Para poder medir la temperatura real de un objeto, se tendrán que introducir los datos de corrección de emisividad de la superficie del cuerpo y la temperatura aparente reflejada en la cámara.
Para poder medir la temperatura real de un objeto, se tendrán que introducir los datos de corrección de emisividad de la superficie del cuerpo y la temperatura aparente reflejada en la cámara.
Emisividad.
La emisividad se describe como la capacidad de la superficie para emitir radiación IR. Las superficies con alta emisividad son buenas emisoras y no reflejarán mucha radiación del entorno. Las superficies con baja emisividad son malas emisoras y en la imagen térmica verá principalmente reflejos del entorno.
La emisividad se describe como la capacidad de la superficie para emitir radiación IR. Las superficies con alta emisividad son buenas emisoras y no reflejarán mucha radiación del entorno. Las superficies con baja emisividad son malas emisoras y en la imagen térmica verá principalmente reflejos del entorno.
Este dato de corrección debe de ser tomado en cuenta en el uso de termómetros infrarrojos.
- La imagen número uno muestra una foto térmica con un punto de temperatura de la cámara térmica y un punto de termómetro infrarrojo. Ambos equipos poseen el mismo dato de emisividad (0,9). La diferencia de temperatura entre puntos es de 0,1°C.
- La imagen numero dos muestras una foto normal en donde se puede observar un termómetro infrarrojo regulado con el dato de emisividad 0,4 y un registro de 41,1°C para el mismo punto que en la foto número uno
Comportamiento los diferentes materiales.
Los metales brillantes.
Son cuerpos de muy baja emisividad en el rango de 8 a 14 μm (difíciles de medir).
Son cuerpos de muy baja emisividad en el rango de 8 a 14 μm (difíciles de medir).
Los óxidos metálicos.
No presentan un comportamiento uniforme. Las emisividades varían entre 0,3 y 0,9.
No presentan un comportamiento uniforme. Las emisividades varían entre 0,3 y 0,9.
Los cuerpos grises (No metales brillantes / No metales oscuros / Plásticos / Alimentos, Ect.)
Poseen una emisividad de aproximadamente 0,95 a longitudes de onda superiores a 8 μm. En estos cuerpos las temperaturas se miden con mayor exactitud.
Poseen una emisividad de aproximadamente 0,95 a longitudes de onda superiores a 8 μm. En estos cuerpos las temperaturas se miden con mayor exactitud.
Temperatura aparente reflejada.
La temperatura aparente reflejada es la cantidad de radiación del entorno que se refleja desde el cuerpo en la cámara térmica.
La temperatura aparente reflejada es la cantidad de radiación del entorno que se refleja desde el cuerpo en la cámara térmica.
Todos los cuerpos existen dentro de un entorno la radiación IR de otros objetos, por lo tanto, la radiación infrarroja de un cuerpo se compone de su propia radiación y la radiación reflejada y sólo la radiación emitida por el propio cuerpo (Wε) está relacionada con la temperatura de la superficie del cuerpo. La radiación reflejada se denomina “temperatura aparente reflejada” (TRefl).
Mediciones de temperaturas aproximadas.
Sin tener en cuenta los datos de emisividad y temperatura aparente, las mediciones de temperaturas no serán exactas.
Sin tener en cuenta los datos de emisividad y temperatura aparente, las mediciones de temperaturas no serán exactas.
Ante la imposibilidad de corregir estos parámetros en la cámara o termómetro infrarrojo, y si se requiere tener un dato de temperatura con mayor aproximación posible, se debe de tener en cuenta que siempre es más fácil medir la temperatura real en cuerpos que sean buenos emisores (alta emisividad).
En los cuerpos de baja emisividad (metales brillantes) o que posean un comportamiento no uniforme (óxidos metálicos) se recomienda aplicar un recubrimiento con emisividad definida.
Climatización de las salas de maternidad.
En las salas de maternidad existe una dualidad entre los requerimientos térmicos de las cerdas y los lechones y las instalaciones deben permitir el manejo de dos climas opuestos y brindarles condiciones de confort a ambas categorías.
En las salas de maternidad existe una dualidad entre los requerimientos térmicos de las cerdas y los lechones y las instalaciones deben permitir el manejo de dos climas opuestos y brindarles condiciones de confort a ambas categorías.
Gráfico N°2 : Semanas de vida del lechón relacionadas la temperatura de confort de ambas categorías.
Las cerdas responden de forma negativa a las altas temperaturas, esta situación de disconfort térmico ocasiona partos más largos, menores consumos de alimento, problemas en la producción de leche, camadas desparejas, menor cantidad de kg/dtt/madre y retornos a celo más prolongados.
En lechón, por tener un sistema de termorregulación limitado, debe de contar con una zona que le brinde calor para no tener que consumir sus limitadas reservas energéticas, perder vitalidad y reducir la ingesta de calostro.
Las primeras 48 hs de vida es el momento de mayor desafío para la sobrevivencia del lechón y la ingesta de calostro es un factor determinante. El calostro, en ese momento es la única fuente de nutrientes esenciales para la termorregulación y el desarrollo de su aparato digestivo y además contiene anticuerpos y factores antimicrobianos que lo protegen. Como regla general el lechón debe de ingerir entre el 8% y el 10% de su peso vivo de calostro en su primer día de vida, consumos inferiores causaran hipotermia, desnutrición y finalmente su muerte.
En condiciones de disconfort térmico la sobrevivencia de los lechones será muy difícil y seguramente terminará muriendo dentro de las primeras 48 a 72 hs de vida.
Análisis e interpretación de imágenes térmicas en maternidad.
Las imágenes fueron realizadas con la cámara de imágenes térmicas FLIR® integrada del Teléfono CAT® S61.
En las siguientes imágenes (Mantas Térmicas MIK Thermo E) podemos observar que el líquido (agua) dentro de las mismas es más caliente que el aire que tiene encima, entonces desde el exterior debido a la conducción térmica a través de la envolvente de la placa podemos ver si el llenado de agua fue correcto o incorrecto y si el sistema se encuentra funcionando o no.
En las siguientes imágenes (Mantas Térmicas MIK Thermo E) podemos observar que el líquido (agua) dentro de las mismas es más caliente que el aire que tiene encima, entonces desde el exterior debido a la conducción térmica a través de la envolvente de la placa podemos ver si el llenado de agua fue correcto o incorrecto y si el sistema se encuentra funcionando o no.
Las placas térmicas están compuestas de un material homogéneo y de buena emisividad (plástico), es por esta razón que podemos tomar el dato de las mediciones de temperatura de control obtenido como válido (no exacto) y corroborar su correcto funcionamiento y distribución del calor de forma pareja por toda la placa.
En las próximas dos imágenes podemos observar lechones que están más fríos que los demás, este patrón térmico en la imagen nos permite detectarlos y brindarles una atención especial a estos animales antes que la situación sea irreversible y terminen muriendo.
En las siguientes imágenes podemos observar fugas de calor en los paneles evaporativos. El patrón térmico de la imagen nos permite detectar fallas en los sistemas de refrigeración de aire y corregir.
En las dos imágenes siguientes podemos observar el movimiento de aire refrigerado dentro de la sala de maternidad.
En las próximas 2 imágenes podemos observar infiltración de aire frio por la puerta de ingreso de la sala de maternidad.
En la última imagen podemos observar (tomar como referencia la puerta de ingreso) un patrón térmico bien definido de una sala de maternidad con una zona con infiltraciones de aire caliente y otra zona con infiltraciones de aire refrigerado.
Referencias
FLIR® Systems. (15 de 01 de 2016). Conceptos Básicos Sobre IR. Obtenido de https://www.flir.com
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Autores:
Provimi Argentina
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Elías Chávez DelgadilloRecomendar
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Forrajes El Corral
10 de junio de 2019
Ya vi las cámaras, en México el CAT S61 se puede conseguir por $14000 pesos, y hay otras cámaras Flir (sin teléfono) que se pueden conseguir por $8000 pesos mexicanos (sobre 400 dolares) no son tan caras como había pensado, voy a intentar hacer un experimento, saludos
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Forrajes El Corral
29 de mayo de 2019
Me parece una tecnología muy interesante, su posible aplicación en la producción de cerdo es grande, hay algunos artículos sobre su uso también para la detección de celo en hembras, me gustó mucho la aplicación que mencionas en maternidad, ¿Tendrás el dato de alguna empresa que utilice esta tecnología de forma comercial?, ¿Alguna idea de su costo?, muchas gracias por publicar el artículo, saludos.
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6 de julio de 2019
La tecnología va siendo una herramienta imprescindible en la actualidad, siendo las cámaras y sensores de temperatura unos accesorios tecnológicos de completa utilidad en todo tipo de producción dedicada a la cría y desarrollo de animales.
La porcicultura no escapa de este tema.
Ya que su facilidad de desarrollo, crecimiento y buena inmunidad se basa en un manejo adecuado del ambiente, entre los factores más importantes se destaca a la temperatura.
Una herramienta tecnológica como lo es una cámara termo gráfica brindan un control mucho más preciso en este parámetro ambiental. Sin embargo, también lleva como consecuencia el tener rigurosas medidas correctivas en caso de que exista alguna alteración verificada por el instrumento.
Una imagen termo gráfica nos puede indicar el punto o los puntos exactos donde tenemos niveles críticos en la parte térmica. Esto nos puede facilitar la acción de medidas correctivas, pero será necesario la implementación de mejores i stalackones o reubicacion de infraestructura y equipos para que la acción correctiva no represente gastos adicionales en nuestra explotación.
La implementación o integración de un equipo adecuado también es muy importante para lograr cumplir el objetivo principal de un equipo de medición.
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15 de junio de 2019
Que posibilidad de ahorro se tiene con este sistema sobre las camaras de calentamiento uso biogas que sale de un biodigestor
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Universidad de Guadalajara
10 de junio de 2019
Considero muy útil el uso de la termografia; no es invasiva y te permite monitorear en tiempo real el comportamiento termo regulador de los lechones usando el software de análisis de las imágenes
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