Estudo da termografia por infravermelho: aplicações na engenharia e determinação de parâmetros termofísicos e geométricos de materiais.

Abstract

A termografia por infravermelho permite a realização de imagens térmicas da distribuição de temperatura superficial de objetos. Essas informações de temperatura podem ser usadas em análises qualitativas ou quantitativas. O objetivo principal deste trabalho é mostrar algumas áreas em que a aplicação da termografia é bem sucedida. São mostrados alguns exemplos onde as alterações na temperatura superficial de objetos podem ser usadas para a identificação de anomalias (seja em dispositivos, edificações, equipamentos ou no corpo humano). Esses exemplos incluem: a visualização de fenômenos térmicos básicos, a detecção de pontos quentes em instalações elétricas, um estudo preliminar sobre diagnóstico de doenças, a detecção de falhas em monumentos históricos e a detecção de perdas energéticas em equipamentos industriais. Também é resolvido, neste trabalho, um problema inverso de condução de calor a partir dos dados obtidos por termografia. O método divide-se em três partes: (a) experimental, que consiste no aquecimento em estufa de amostras em forma de placa de gesso e na gravação de imagens térmicas das placas durante o período de resfriamento; (b) simulação numérica, onde o modelo matemático das amostras é discretizado e o problema numérico é resolvido computacionalmente; (c) comparação entre resultados experimentais e numéricos. Para o caso apresentado é possível determinar tanto parâmetros termofísicos (condutividade térmica e capacidade térmica) do gesso quanto parâmetros termofísicos e geométricos (capacidade térmica, raio, altura, centro) de uma inclusão metálica. Foram obtidos resultados com boa precisão a partir de um experimento simples