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Tipo de Documento: Dissertação
Título : Aplicação de fonte térmica por efeito joule na termografia ativa pulsada para identificação de defeitos em provas de polipropileno
Autor : França, Mayara Cordeiro
Fecha de publicación : 6-sep-2024
Director(a): Riffel, Douglas Bressan
Resumen: O avanço das técnicas de ensaios não destrutivos está ligado à busca pela qualidade total e à melhoria dos processos produtivos. Nesse contexto, a termografia tem se mostrado uma ferramenta valiosa em diversas áreas científicas. Essa técnica permite identificar parâmetros a partir da radiação infravermelha, revelando o comportamento térmico dos materiais e fornecendo informações sobre sua estrutura interna. A análise dos termogramas possibilita a detecção de falhas internas e o cálculo da condutividade térmica de diferentes materiais. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um método alternativo de termografia ativa pulsada para a identificação de defeitos em amostras de polipropileno, utilizando uma fonte térmica resistiva para aquecimento por condução. A fonte foi construída com uma resistência elétrica, um varivolt e um controlador térmico. As amostras foram aquecidas em contato com a fonte e, em seguida, o resfriamento foi registrado por uma câmera infravermelha. Foram realizados estudos experimentais para avaliar a eficácia do método na detecção de falhas em função dos diâmetros e profundidades das falhas. Os experimentos permitiram aprofundar o conhecimento sobre a aplicação da técnica de termografia ativa, bem como sobre transferência de calor, radiação infravermelha e processamento de imagem digital. A análise dos dados coletados possibilitou a identificação das bordas das imagens e a avaliação do resfriamento térmico dos pixels ao longo do tempo. Observou-se que períodos prolongados de aquecimento podem resultar em homogeneidade térmica indesejada, comprometendo a análise dos resultados. Porque o contraste é fundamental para evidenciar informações relevantes, quanto maior a profundidade das falhas, maior o tempo necessário para a identificação nos termogramas. Foi determinada a relação entre o tamanho do pixel e a distância da câmera em relação à área registrada. Por fim, aplicou-se o modelo de decaimento térmico, desenvolvido por Silva (2020), que possibilitou a redução de dados em 98%, mantendo apenas as informações essenciais. A partir dessa abordagem, foram geradas imagens resultantes da soma de variáveis como fluxo de calor, constante de tempo, delta T máximo e contraste térmico.
Resumen : The advancement of non-destructive testing techniques is linked to the pursuit of total quality and the improvement of production processes. In this context, thermography has proven to be a valuable tool in various scientific fields. This technique allows for the identification of parameters based on infrared radiation, revealing the thermal behavior of materials and providing insights into their internal structure. The analysis of thermograms enables the detection of internal flaws and the calculation of thermal conductivity for different materials. This study proposes the development of an alternative method of pulsed active thermography for the identification of defects in polypropylene samples, using a resistive thermal source for conduction heating. The source was constructed with an electric resistor, a variac, and a thermal controller. The samples were heated in contact with the source, and the cooling process was subsequently recorded by an infrared camera. Experimental studies were conducted to assess the effectiveness of the method in detecting flaws based on their diameters and depths. The experiments provided a deeper understanding of the application of active thermography, as well as heat transfer, infrared radiation, and digital image processing. The analysis of the collected data enabled the identification of image edges and the evaluation of the thermal cooling of the pixels over time. It was observed that prolonged heating periods can lead to undesirable thermal homogeneity, compromising the analysis of results, as contrast is essential for highlighting relevant information. Notably, the greater the depth of the flaws, the longer the time required for their identification in the thermograms. The relationship between pixel size and the camera distance concerning the recorded area was determined. Finally, the thermal decay model developed by Silva (2020) was applied, allowing for a 98% reduction in data while retaining only essential information. From this approach, images resulting from the summation of variables such as heat flow, time constant, maximum delta T, and thermal contrast were generated.
Palabras clave : Radiação infravermelha
Comportamento térmico
Processamento de imagem digital
Termografia ativa pulsada
Calor - Condução
Calor - Convecção natural
Calor - Radiação e absorção
Infrared radiation
Thermal behavior
Digital image processing
Pulsed active thermography
Heat - Conduction
Heat - Natural convection
Heat - Radiation and absorption
Área CNPQ: ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Patrocinio: Fundação de Apoio a Pesquisa e à Inovação Tecnológica do Estado de Sergipe - FAPITEC/SE
Idioma : por
Institución: Universidade Federal de Sergipe (UFS)
Programa de Posgrado: Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Citación : FRANÇA, Mayara Cordeiro. Aplicação de fonte térmica por efeito joule na termografia ativa pulsada para identificação de defeitos em provas de polipropileno. 2024. 86 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2024.
URI : https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/20502
Aparece en las colecciones: Mestrado em Engenharia Elétrica

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