Contribution to material thermal characterization techniques and subsurface defect detection using infrared thermography and other imaging methods

Resumen

Esta tesis doctoral utiliza métodos de generación de imágenes para estudiar la difusión de calor en una muestra. Dos variantes principales fueron empleadas. La primera utiliza variaciones en el índice de refracción, inducidas térmicamente, en un fluido que rodea a la muestra para así evaluar el comportamiento de la temperatura en la superficie del objeto de estudio. Este fenómeno es comúnmente conocido como el efecto espejismo.La segunda variante utilizada en este trabajo es la termografía. En esta técnica, un sensor de imagen que funciona en la porción infrarroja del espectro electro magnético es utilizada para cuantificar la radiación electromagnética que es emitida por la superficie de un objeto dado. Esta radiaci¿no infrarroj mantiene una relación con la temperatura la cual es descrita por la ley de Stefan-Boltzmann lo cual permite el estudio de la distribución térmica superficial en una muestra opaca. Por último, este trabajo demuestra la utilización de una cámara termográfica en la detección de defectos sub-superficiales al aplicar excitación ultrasónica sobre la muestra de tal forma que defectos de contacto dentr odel objeto de estudio generen calor. La temperatura de superficie es registrada con la cámara termográfica y su evolución temporal es analizada de tal forma que permite la determinación de los parámetros geométricos del defecto.