Software para estimativa de incerteza de medição de temperatura por termografia infravermelha

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1 Software para estimativa de incerteza de medição de temperatura por termografia infravermelha Mariana Altoé Mendes Pablo Rodrigues Muniz Robson da Silva Magalhães Shirley Peroni Neves Cani IFES IFES UFSB IFES

2 Incerteza Parâmetro associado ao resultado da medição; Quantifica a dispersão de valores em torno da estimativa do valor mais provável. Curva Gaussiana

3 Incerteza "0.1 Quando se relata o resultado de medição de uma grandeza física, é obrigatório que seja dada alguma indicação quantitativa da qualidade do resultado, (...). Sem essa indicação, resultados de medição não podem ser comparados, (...). É, portanto, necessário que haja um procedimento prontamente implementado, facilmente compreendido e de aceitação geral para caracterizar a qualidade de um resultado de uma medição, isto é, para avaliar e expressar sua incerteza." BIPM et al. Guia para a expressão da incerteza de medição. 3a Edição brasileira, Rio de Janeiro. Rio de Janeiro: ABNT; INMETRO, 2003

4 Termografia Técnica que estima a temperatura de superfícies através da captura da radiação infravermelha Termogramas

5 Aplicações Medicina; Indústria automobilística; Siderurgia; Manutenção e etc. Termogramas

6 Termogramas

7 Termogramas

8 Motivações Manutenção por termografia sofre interferência de parâmetros do ambiente. São empregados outros instrumentos além do termovisor. Incertezas associadas aos resultados não são quantificadas. Proposta Software para calcular a incerteza total e a contribuição das incertezas associadas

9 Fontes de Incerteza Temperatura atmosférica Temperatura ambiente Umidade relativa do ar Distância objeto-termovisor Emissividade E o próprio termovisor - termômetro; - termômetro; - higrômetro; - trena; - avaliação subjetiva

10 Cálculo da incerteza de medição de temperatura por termografia sob influência dos instrumentos de medição.

11 Valores adotados para simulação Temperatura ambiente Distância Umidade relativa Emissividade do objeto Temperatura do objeto 23 C 3 m 50% 0,9 60 C

12 Resultados experimentais contribuição à incerteza da temperatura medida Variável de entrada Grandeza Incerteza padrão Contribuição à incerteza padrão da temperatura medida Software proposto Método proposto em [19] Software Flir Software Irisys Emissividade 0,04 3,5 C 3,0 C 1,3 C 1,4 C Distância 0,5 m ---- Temp. Atmosférica Temp. Ambiente Umidade Relativa 2 C C Menor que 0,1 C ---- Menor que 0,1 C Menor que 0,1 C 5 % ---- [19] - LANE, B. et al. Uncertainty of temperature measurements by infrared thermography for metal cutting applications. Metrologia, v. 50, n. 6, p , doi: / /50/6/637, 2013.

13 Medição (instrumento) Incerteza padrão da temperatura medida Temperatura atmosférica (termômetro) Temperatura ambiente (termômetro) Termovisor de incerteza de 1 C Termovisor de incerteza de 2 C 1,6 C 1,9 C Menos de 1 % Menos de 1 % Menos de 1 % Menos de 1 % Umidade relativa (higrômetro) Menos de 1 % Menos de 1 % Distância (trena) Menos de 1 % Menos de 1 % Termovisor 13% 36% Emissividade (usuário) 86% 62%

14 Medição (instrumento) Incerteza padrão da temperatura medida Temperatura atmosférica (termômetro) Temperatura ambiente (termômetro) Termovisor de incerteza de 1 C Termovisor de incerteza de 2 C 2,8 C 3,0 C Menos de 1 % Menos de 1 % Menos de 1 % Menos de 1 % Umidade relativa (higrômetro) Menos de 1 % Menos de 1 % Distância (trena) Menos de 1 % Menos de 1 % Termovisor 4% 15% Emissividade (usuário) 95% 85%

15 Comparação da influência do termovisor e da emissividade à incerteza final Medição (instrumento) Incerteza padrão da temperatura medida Termovisor de incerteza de 1 C Termovisor de incerteza de 2 C 1,6 C 1,9 C Incerteza padrão da emissividade 0,015 Incerteza padrão da temperatura medida 2,8 C 3,0 C 0,030

16 O programa calcula a incerteza total da temperatura medida e a contribuição percentual de cada fonte de incerteza Tela da interface do software proposto

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19 Conclusões A emissividade e, em menor peso, o termovisor são as fontes relevantes de incerteza. A incerteza da temperatura medida, (1,6 a 3,0) C, pode comprometer a conformidade do diagnóstico

20 Software para estimativa de incerteza de medição de temperatura por termografia infravermelha Mariana Altoé Mendes Pablo Rodrigues Muniz Robson da Silva Magalhães Shirley Peroni Neves Cani IFES IFES UFSB IFES