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Appendice B. La termografia
Con il termine termografia si indica quell’insieme di tecniche in grado di ricavare la
distribuzione di temperatura presente sulla superficie di un campione in esame. Come
sarà illustrato di seguito, tale informazione, oltre a permettere la caratterizzazione delle
proprietà termofisiche del materiale ed in particolare la misura della diffusività termica,
consente di individuare la presenza di eventuali disomogeneità o anomalie all’interno del
campione in esame.
Tra i vari approcci sperimentali della termografia, la termografia infrarossa (IR) è senza
dubbio la tecnica più diffusa. Questa tecnica ha infatti il pregio di essere remota, cioè non
necessita di un contatto tra sensore e campione, ed inoltre è non distruttiva. Quest’ultima
caratteristica implica che non richiede alcuna preparazione specifica dei campioni e può
quindi essere applicata praticamente in tutti gli ambiti di interesse industriale.
La termografia IR permette di risalire alla distribuzione di temperatura superficiale
attraverso la misura dell’energia raggiante emessa dal campione. Ciò risulta possibile in
quanto tutti i corpi a temperatura diversa dallo zero assoluto emettono ed assorbono
radiazioni fino a raggiungere un proprio equilibrio termico. In particolare, per corpi aventi
una temperatura prossima a quella ambiente ( ), l’emissione avviene
principalmente nella regione dell’infrarosso ( ) in accordo con la legge di
Planck. Per caratterizzare il comportamento di una sorgente raggiante, viene introdotto il
potere emissivo , definito come la quantità di energia che viene emessa per unità di
tempo e di superficie, che in accordo con la legge di Stefan Boltzmann è proporzionale
alla quarta potenza della temperatura assoluta secondo la relazione dove è la
costante di Stefan-Boltzmann ( ) mentre è l’emissività spettrale
che, per semplicità viene assunta costante (corpo grigio).
Il comportamento dei corpi nei confronti delle radiazioni non è univoco: in particolare
si passa da corpi con elevato potere assorbente a corpi che riflettono l’energia radiante
nella quasi totalità. Quest’ultima condizione si riscontra nello “specchio all’infrarosso”
( ), contro la cui superficie le radiazioni infrarosse incidenti si riflettono mutando
direzione; la condizione opposta è invece concretizzata, con la massima evidenza, dal
cosiddetto “corpo nero” ( ) il quale, una volta in equilibrio termico, irradia energia
radiante in quantità corrispondente a quella assorbita.
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