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Cámara acústica HIKMICRO AI76: fugas y descargas

Qué es la cámara de imagen acústica HIKMICRO AI76: 136 micrófonos, 0 a 96 kHz, fugas de gas y descargas parciales. Qué ve, sus límites y cómo se usa.

Por Shadai García, CEO e ingeniero de protecciones de Tiza Group.

fuente CACkZmobjeto(Ca)medidor de DPcalibradorcalibrandosube Upulsospatrón PRPDIEC 60270: Ck, Zm y medidorcalibración con carga conocidasube la tensión de ensayopulsos en fase con la tensiónpatrón PRPD: cavidad internase localiza antes de que falleq (pC)fase (°)090180270pulsos en los flancos de subida de cada semicicloIEC 60270 · IEC TS 62478 (UHF y acústico)PruebaCalibraciónAcople CkPulsos en pCPatrón PRPDDefecto© tizagrp.comfuente CACkZmobjeto(Ca)medidor de DPcalibradorcalibrandosube Upulsospatrón PRPDIEC 60270: Ck, Zm y medidorcalibración con carga conocidasube la tensión de ensayopulsos en fase con la tensiónpatrón PRPD: cavidad internase localiza antes de que falleq (pC)fase (°)090180270pulsos en los flancos de subida de cada semicicloIEC 60270 · IEC TS 62478 (UHF y acústico)PruebaCalibraciónAcople CkPulsos en pCPatrón PRPDDefecto© tizagrp.com
Descargas parciales: circuito IEC 60270, calibración y patrón PRPD. Ubicación en el sistema y principio de funcionamiento. Ilustrativo: los valores reales salen de la placa y del manual del fabricante.
Respuesta corta

La AI76 de HIKMICRO es una cámara de imagen acústica: una matriz de 136 micrófonos MEMS con ancho de banda ajustable de 0 a 96 kHz que localiza fuentes de ultrasonido y las superpone a la imagen visible. Sirve para ubicar fugas de gas presurizado, como aire comprimido o gases industriales, y descargas parciales, corona y arcos en equipos eléctricos. Ubica el fenómeno desde la distancia y con el equipo en servicio, pero no mide la descarga en picocoulombios ni sustituye una prueba normalizada.

Qué es una cámara acústica

Una cámara de imagen acústica no ve luz: oye. Una matriz de micrófonos capta el sonido, y un algoritmo de formación de haz (beamforming) compara los tiempos de llegada de cada señal a cada micrófono para calcular desde qué dirección viene. El resultado es un mapa de intensidad acústica, que se superpone a la imagen de una cámara visible. En la pantalla se ve el objeto y, encima, una mancha de color donde está la fuente.

Lo que interesa es el ultrasonido, el sonido por encima de lo que el oído humano percibe. Lo emiten las fugas de gas presurizado (la turbulencia del gas al escapar) y las descargas eléctricas (corona, descargas superficiales y parciales). Como es muy direccional y se atenúa rápido, se puede ubicar con precisión.

Qué es la AI76

La AI76 es la cámara de imagen acústica de HIKMICRO. Según los datos de los distribuidores y del fabricante:

CaracterísticaAI76
Micrófonos136 MEMS de bajo ruido
Ancho de bandaAjustable de 0 a 96 kHz; muestreo de 192 kHz
PantallaTáctil de 4,3 pulgadas, 800 × 480
Imagen acústica25 cuadros por segundo, ocho paletas
Zoom digital1× a 16×
AlmacenamientoTarjeta SD de 64 GB extraíble
Distancia de detecciónDesde 0,3 m; el máximo se cita entre 100 y 150 m según la fuente
AplicacionesFugas de gas y descargas parciales

La distancia máxima, y los valores de flujo mínimo detectable que algunos distribuidores anuncian, deben leerse con cuidado: dependen del gas, la presión, el ruido ambiente y la geometría. La ficha vigente del fabricante es la referencia.

Qué hace con las fugas

La cámara calcula en tiempo real un nivel de fuga y una estimación del caudal y de su costo, a partir de la intensidad acústica y la distancia. Sirve para recorrer una planta y marcar rápido dónde están las fugas de aire comprimido, nitrógeno, vapor o gases presurizados, sin cerrar el proceso. La estimación del caudal es orientativa: depende del tipo de fuga, de la presión y de la distancia, y no reemplaza una medición.

Qué hace con las descargas eléctricas

Para la inspección eléctrica, la cámara clasifica automáticamente la actividad en cuatro tipos que las fichas citan: corona, descargas flotantes, superficiales y por partículas, y ajusta el análisis a una red de 50 o 60 Hz. Lo importante en la práctica:

  • Ubica la descarga en aisladores, bujes, herrajes, barras y accesorios de cable a distancia.
  • Funciona con el equipo energizado, sin entrar en la zona de aproximación.
  • Complementa la cámara de corona UV y la termografía: cada una ve una cara distinta del mismo defecto.
TécnicaQué veQué no ve
Imagen acústicaUltrasonido de descargas y fugasCalor; carga aparente en pC
Cámara UV de coronaDescargas en el aire por su luz UVDescargas internas o encapsuladas
TermografíaCalentamientoDescargas sin efecto térmico
Medición eléctrica de DP (IEC 60270)Carga aparente en pCUbicación a distancia en campo

Límites que conviene conocer

  • Equipo encapsulado. Una cubierta metálica bloquea o amortigua el ultrasonido; en celdas blindadas y GIS se usan otros métodos.
  • Ruido ambiente y reflexiones. Superficies duras reflejan el sonido y generan fuentes aparentes. Un ambiente ruidoso en ultrasonido (válvulas, compresores) enmascara la señal.
  • Distancia. La señal se atenúa con la distancia; a mayor lejanía, menor sensibilidad.
  • Sin valor normalizado. No da pC ni un criterio de aceptación; es una herramienta de detección.
  • Interpretación. Distinguir la corona normal de una descarga dañina requiere conocer el activo y su historia.

Cómo se usa en una ronda

Ronda con cámara acústica
  1. Barrido del área con la cámara. Distancia segura al equipo energizado
  2. Hallazgo acústico superpuesto a la imagen. Tipo de fuente y ubicación
  3. ¿La fuente es una descarga o una fuga relevante? Sí: continúa; No: Descartar reflexión o ruido.
  4. Confirmación con otra técnica. UV, termografía o medición eléctrica
  5. Informe con fotografía, ubicación y recomendación

Un barrido periódico, repetido en las mismas ubicaciones y condiciones, permite ver cómo cambia la actividad. Esa tendencia es más valiosa que un hallazgo aislado.

Fugas en instalaciones eléctricas

Una subestación y una planta eléctrica también tienen gases presurizados: aire comprimido de mandos neumáticos, nitrógeno de acumuladores y gas SF6 en interruptores y GIS. La cámara acústica localiza el punto por donde sale el gas a presión, pero no distingue de qué gas se trata. Sirve como paso previo a la reparación: ubicar la fuga con la imagen y luego confirmarla con un detector específico del gas y con la lectura del monitor de densidad. Una caída de densidad sin fuga visible o audible puede deberse a un compartimiento mal sellado o a una fuga muy pequeña, que exige otros métodos.

Qué debe contener el informe

Cada hallazgo se documenta con la imagen acústica superpuesta, la fotografía del elemento, la ubicación exacta, la distancia de captura, el ancho de banda y los ajustes usados, las condiciones de ruido y el tipo de fuente probable. Con ello, el siguiente recorrido es comparable y el cliente puede auditar cómo se llegó a cada conclusión.

Dónde se aplica

ActivoUso típico
Aisladores, bujes, seccionadores en patioCorona y descargas superficiales
Accesorios de cable y barras expuestasDescargas por contaminación o distancias reducidas
Líneas de aire comprimido y gases en plantaFugas de gas presurizado
Tableros con ventanas de inspección o abiertosDescargas visibles al ultrasonido

Servicio asociado

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Referencias

  • HIKMICRO, hoja de datos de la AI76 (versión 5.5.57, 2023) y serie AI de imagen acústica, según distribuidores (meilhaus.de, ics-schneider.de, batronix.com).
  • IEC 60270, High-voltage test techniques – Partial discharge measurements.

Preguntas frecuentes

¿La AI76 tiene cámara térmica?

El nombre puede sugerir un sensor térmico, pero las fuentes consultadas la describen como una cámara de imagen acústica, con una cámara visible para la superposición, y no mencionan un detector térmico propio. La temperatura se mide con una cámara termográfica aparte.

¿Puede detectar una fuga de SF6 en una celda o un interruptor?

Puede localizar la fuga si el gas escapa a presión con un flujo suficiente para generar ultrasonido, igual que con cualquier gas presurizado. No identifica el gas ni mide su concentración, y una fuga muy pequeña o difusa puede no producir señal. Para SF6 se complementa con detección específica del gas y con la medición de densidad.

¿Una imagen acústica de descarga parcial reemplaza la prueba de DP?

No. Detecta y ubica actividad de descargas en equipos expuestos, con el equipo en servicio, pero no entrega la carga aparente en picocoulombios que define la prueba eléctrica normalizada. Sirve para decidir dónde mirar y para vigilar la evolución, y los casos importantes se confirman con medición eléctrica o UHF.

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