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Evaluación y uso del Modelo
Descripción
Modelo D5.1 - Termografía Infrarroja de Alta Resolución
El modelo se evalúa tanto en forma formal como empírica. La evaluación formal determina en qué medida la red lógica se basa en principios físicos o en relaciones matemáticas ajustadas a la realidad pero sin sustento causal, y en qué medida cada variable proviene de un principio general o de un ajuste específico a la operación observada. La evaluación empírica, en paralelo, corre experimentos o compara con datos medidos para validar que el modelo predice correctamente lo que va a ocurrir.
Tras estas validaciones —y con las incertidumbres y resguardos que corresponda mantener— el modelo puede usarse en simuladores que pronostican el comportamiento del sistema según la situación que se está estudiando.
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Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Emisión térmica y temperatura
La temperatura superficial gobierna la radiancia térmica emitida. La ley de Planck conecta temperatura y radiancia espectral de cuerpo negro; la cutícula real escala esa emisión mediante su emisividad. La cámara observa radiancia, no temperatura directamente, por lo que la inversión radiométrica requiere corrección de emisividad.
Grupo 2: Grupo 2: Ventana espectral y detector
La atmósfera y la banda espectral seleccionan qué radiación alcanza al detector. Microbolómetros no refrigerados o detectores refrigerados convierten radiancia en señal. La tasa de captura fija la resolución temporal disponible para seguir cambios térmicos.
Grupo 3: Grupo 3: Emisividad de la cutícula
La emisividad es la corrección crítica indicada por el storyboard. Una cutícula más oscura se aproxima más al comportamiento de cuerpo negro. La radiancia corregida depende multiplicativamente de la emisividad, y su incertidumbre se propaga a la temperatura inferida.
Grupo 4: Grupo 4: NETD y resolución térmica
La NETD es la diferencia mínima de temperatura que produce una variación de señal igual al ruido de fondo. Una NETD menor permite distinguir contrastes térmicos más sutiles. El contraste observable debe compararse con este umbral instrumental.
Grupo 5: Grupo 5: Convección y flujo de calor
El flujo convectivo superficial combina la temperatura superficial termográfica con la temperatura del aire y el coeficiente convectivo. Ese coeficiente puede medirse mediante anemometría o estimarse con una correlación de Nusselt. Para una misma diferencia de temperatura, un coeficiente mayor produce mayor flujo de calor.
Grupo 6: Grupo 6: IFOV y resolución espacial
El IFOV angular y la distancia de trabajo determinan el tamaño lineal resuelto sobre el insecto. Una IFOV menor o una distancia menor refinan la resolución espacial. Para mapear gradientes dentro del cuerpo, esa escala debe ser considerablemente menor que el tamaño del insecto.
Grupo 7: Grupo 7: Mapa térmico y gradientes
La imagen corregida produce un campo espacial de temperatura. Diferencias entre puntos resueltos definen gradientes térmicos y contrastes locales. La validez del mapa depende conjuntamente de resolución espacial, NETD, emisividad y tasa de captura.
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