Cree una Thermocam de bricolaje

La idea básica de mi cámara termográfica de bajo costo comenzó con mi clase de física en 2010. Nuestro maestro compró un termómetro infrarrojo de un solo punto, también llamado pirómetro, y preguntó si alguien quería usarlo para una competencia de ciencias más adelante ese año. A un amigo y a mí se nos ocurrió la idea de crear un escáner de imagen térmica utilizando servomotores para mover el sensor de infrarrojos sobre un área grande.

Nuestro primer prototipo no fue más que una prueba de concepto; utilizamos Lego Mindstorms junto con una interfaz de datos para el sensor en la PC y una secuencia de comandos automatizada de mouse / teclado para Adobe Photoshop para crear imágenes térmicas de baja resolución. Mejoré nuestro diseño para la competencia del próximo año (Figura A), que llamé "Cheap-Thermocam V1". Consistía en un microcontrolador Arduino, dos servomotores y un software de computadora escrito en Java; el costo total del material fue de solo $ 100.

Figura A. Foto de Max Ritter

Primeros kits

En 2011, gané un premio especial y publiqué los conceptos de software y hardware en Internet. La retroalimentación fue positiva:muchas personas construyeron su propia adaptación del dispositivo (Figura B) y otras expresaron interés en comprar uno. Esto me llevó a la segunda versión del dispositivo (Figura C) a mediados de 2013, que vendí en línea a personas de todo el mundo. Tenía 20 años en ese momento, así que este fue un gran paso para mí. El "Cheap-Thermocam V2" presentaba una pequeña pantalla LCD, que podía controlarse mediante un codificador rotatorio y tenía la opción de guardar datos en una tarjeta SD.

Figura C

Un año después, terminé mi trabajo en el “Cheap-Thermocam V3 (Figura D)”, que integraba una gran pantalla táctil, un diseño delgado y un microcontrolador mucho más rápido. Las versiones uno a tres utilizaron el principio original de un sensor de infrarrojos de un solo punto móvil que escanea un área. Si bien esto tenía la ventaja de ser muy económico, también tomó un par de minutos crear una imagen térmica completa. Para muchas aplicaciones, incluidos objetos en movimiento, este enfoque no era adecuado, por lo que estaba buscando una alternativa.

Figura D

Un nuevo sensor

Figura E

En 2014, FLIR lanzó su sensor Lepton (Figura E), que fue el primer sensor de matriz térmica de bajo costo en el mercado. Lo incluí en la siguiente versión de mi dispositivo, que llamé "DIY-Thermocam V1". Fue una gran mejora desde el principio de escaneo hasta las imágenes térmicas en tiempo real de alta resolución y el punto de partida hacia una alternativa seria a las soluciones en el mercado de grandes empresas como FLIR o FLUKE.

La versión 2 de DIY-Thermocam ofrece muchas mejoras, incluida la compatibilidad con el sensor Lepton 3.0 con una resolución cuatro veces mayor, un microprocesador más potente, una cámara visual mejor y más rápida y almacenamiento extraíble. Un nuevo módulo de salida de video ofrece la opción de transmitir una señal de salida de video de los datos de la Thermocam.

Una gran ventaja de Thermocam es el software y hardware de código abierto, por lo que puede modificarlo según sus propias necesidades o utilizarlo como punto de partida para sus propios desarrollos en el campo de la termografía. El firmware del dispositivo se puede controlar con un menú táctil fácil de usar y ofrece muchas funciones, como diferentes esquemas de color, análisis o métodos de guardado. Para el análisis de las imágenes térmicas y los videos en la PC, los archivos sin procesar son totalmente compatibles con una poderosa aplicación llamada ThermoVision, desarrollada por un programador alemán de Berlín. También hay una aplicación Python que ofrece transmisión en tiempo real de los datos térmicos en la computadora y tiene algunas funciones de análisis.

Lecciones aprendidas

Hubo tantos desafíos en el camino. En la mayoría de los casos pude resolverlos, en otros decidí probar soluciones más poco convencionales. Por ejemplo, al diseñar la carcasa, primero quería usar una impresora 3D para producirla. Sin embargo, resultó que incluso las impresoras más caras requerían mucho refinamiento posterior a la impresión a mano. Esto tardó demasiado en ser productivo. El moldeo por inyección tampoco era una alternativa real, ya que crear un molde resultaba excesivamente caro para fabricar un número reducido de unidades. Al final, decidí cortar con láser un gabinete, una técnica relativamente barata que no requiere procesamiento posterior. Encontré una empresa en Alemania que me cortó las piezas de acrílico negro.

Una cosa que aprendí fue no fijar demasiado el cronograma para el lanzamiento, porque, inevitablemente, ocurrirán muchos problemas inesperados. Una buena regla general que encontré por mí mismo es hacer un horario y luego doblarlo. Si ha terminado antes, eso a menudo no es un problema, porque siempre encuentra algo en lo que mejorar.

Aprendí todo lo que necesitaba para este proyecto de fuentes en Internet y de libros. Casi nadie me ayudó con eso. Este fue un camino empinado, ¡pero aprendí mucho de él! El proyecto requirió muchos pasos:hacer el prototipo, elegir los componentes y materiales, hacer que el dispositivo sea fácil de ensamblar, controles de calidad, entrega mundial, marketing y contacto con el cliente, solo por nombrar algunos. Muchas de las cosas que hice fueron prueba y error, y realmente cometí muchos errores durante esos años. Sin embargo, todas contribuyeron al tesoro de experiencias que tengo hoy, por lo que valió la pena hacerlas todas. Incluso diría que aprendí más trabajando en el proyecto Thermocam que en mis cinco años de estudios. En mi opinión, logras el mayor progreso, tanto personal como técnicamente, cuando realmente trabajas en los desafíos por ti mismo.

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