Estudio de emisividad y espesor de películas poliméricas por termografía infrarroja

Abstract

The present work consists of a study of the emissivity of a system conformed by a paint film deposited on a substrate of acrylic using the infrared thermography technique. In addition, the thickness of the paint film is monitored while its drying process is carried out. On the other hand, a technique was implemented to measure the film thickness using ultrasound, in order to determine the optical properties of the samples by performing a fit of the curve emisivity as a function thickness. In the first chapter, some concepts about thermal radiation are provided, as well as certain laws involved with this phenomenon. Meanwhile, chapter two presents the development of the theoretical model used to calculate the emissivity of this system, as well as some simulations of this model using materials with different characteristics. Chapter three gives a description of the devices and the measurement protocols to determine the emissivity and thickness of a film. Finally, chapter four explains the characterization of the measurement systems and it is presented the experimental results and their analysis using the model described in chapter two.

El presente trabajo consiste en un estudio de la emisividad de un sistema que consta de una película de pintura depositada sobre un sustrato de acrílico empleando la técnica de termografía infrarroja. Además, el espesor de la película de pintura es monitoreado mientras se lleva a cabo su proceso de secado. Por otro lado, se implementó una técnica para medir el espesor de la película utilizando ultrasonido, con el objetivo de obtener una curva de emisividad como función del espesor de la película, y con ello realizar un ajuste a los datos experimentales y determinar las propiedades ópticas de las muestras. En el primer capítulo, se dan a conocer algunos conceptos sobre la radiación térmica, además de ciertas leyes involucradas con este fenómeno. Por su parte, el capitulo dos presenta el desarrollo del modelo teórico empleado para calcular la emisividad de dicho sistema, así como, algunas simulaciones basadas en este modelo utilizando materiales de diferentes características. El capítulo tres consta de la descripción de los dispositivos y los procesos de medición para determinar la emisividad y espesor de una película. Para finalizar, en el capítulo cuatro se explica la caracterización hecha a los sistemas de medición. Además, se presentan los resultados experimentales y el análisis de los mismos empleando el modelo descrito en el capítulo dos.