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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo D5.1 - Termografía Infrarroja de Alta Resolución
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:2188
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.
ID:1233
Grupo 1: Grupo 1: Emisión térmica y temperatura
Descripción
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.
Pregunta clave: ¿Cómo opera 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. Esta misma termografía infrarroja registra, en general, a la propia distribución final de temperatura sobre la superficie de un insecto, exactamente este mismo insecto que ya establece otro modelo de este conjunto, sin necesidad de ningún contacto directo, aprovechando en consecuencia que todo cuerpo por encima del propio cero absoluto emite, en consecuencia, a esta misma radiación infrarroja que ya establece otro modelo distinto de este conjunto según la ley de Planck. Esta misma emisividad final de la cutícula de este insecto, exactamente esta misma cutícula que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una zona mecanosensorial, constituye, en cambio, al propio factor de corrección más crítico final de toda esta misma termografía: una cutícula considerablemente oscura de ese insecto emite, en consecuencia, a una fracción final de esta radiación infrarroja muy cercana a la que emitiría un propio cuerpo negro perfecto a esa misma temperatura. Que esta cutícula de este insecto resulte todavía más oscura hace que, en consecuencia, esta misma emisividad final de esa cutícula, en consecuencia, se acerque todavía más hacia esa misma emisividad perfecta de ese cuerpo negro.
ID:5793
Grupo 2: Grupo 2: Ventana espectral y detector
Descripción
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.
Pregunta clave: ¿Cómo opera 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. Esta misma cámara infrarroja moderna, ya sea mediante un propio microbolómetro sin refrigeración o mediante un propio detector refrigerado especializado, detecta, en cambio, a esta misma radiación infrarroja dentro de aquella misma ventana particular de esta atmósfera terrestre que ya establece otro modelo de este conjunto, coincidente, en consecuencia, con el máximo de emisión de un animal de sangre caliente, exactamente del mismo modo en que ya lo hace ese mismo dron infrarrojo que ya establece ese mismo modelo de este conjunto, alcanzando en consecuencia a una propia resolución de temperatura considerablemente fina y a una propia tasa de captura considerablemente alta.
ID:5794
Grupo 3: Grupo 3: Emisividad de la cutícula
Descripción
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.
Pregunta clave: ¿Cómo opera 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. Esta misma emisividad final de la cutícula de este insecto, exactamente esta misma cutícula que ya establece otro modelo de este conjunto sobre una zona mecanosensorial, constituye, en cambio, al propio factor de corrección más crítico final de toda esta misma termografía: una cutícula considerablemente oscura de ese insecto emite, en consecuencia, a una fracción final de esta radiación infrarroja muy cercana a la que emitiría un propio cuerpo negro perfecto a esa misma temperatura. Que esta cutícula de este insecto resulte todavía más oscura hace que, en consecuencia, esta misma emisividad final de esa cutícula, en consecuencia, se acerque todavía más hacia esa misma emisividad perfecta de ese cuerpo negro.
ID:5795
Grupo 4: Grupo 4: NETD y resolución térmica
Descripción
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.
Pregunta clave: ¿Cómo opera 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. Esta misma diferencia de temperatura equivalente al ruido de este sistema de termografía constituye, en cambio, a la propia figura de mérito clave final de todo ese mismo sistema: la propia diferencia mínima final de temperatura que todavía logra generar, en consecuencia, a una propia variación de señal igual a este mismo ruido de fondo de ese sistema. Por eso este modelo, con esta distribución de temperatura sobre la superficie de un insecto sin contacto con la que se abrió, hace que esta misma resolución espacial final de esta termografía, el propio campo de visión instantáneo de ese sistema multiplicado por su propia distancia de trabajo, exactamente esta misma resolución que ya establece otro modelo de este conjunto mediante su propio criterio, deba resultar, en consecuencia, considerablemente menor que el propio tamaño final de ese mismo insecto, precisamente para lograr mapear a un gradiente térmico dentro del cuerpo de una mosca particular, exactamente esta misma mosca que ya establece otro modelo distinto de este conjunto.
ID:5796
Grupo 5: Grupo 5: Convección y flujo de calor
Descripción
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.
Pregunta clave: ¿Cómo opera 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. Este mismo flujo de calor final sobre la superficie de este insecto se determina, en cambio, combinando a esta misma temperatura que revela esta termografía con un propio coeficiente convectivo medido, en consecuencia, mediante anemometría, o bien calculado, en cambio, mediante una propia correlación de Nusselt apropiada, exactamente este mismo flujo de calor que ya establece otro modelo de este conjunto como la magnitud física que en realidad detecta un termorreceptor cutáneo. Que este coeficiente convectivo de esta superficie de ese insecto resulte todavía mayor hace que, en consecuencia, este mismo flujo de calor final sobre esa superficie, en consecuencia, resulte también todavía mayor para una misma diferencia de temperatura dada.
ID:5797
Grupo 6: Grupo 6: IFOV y resolución espacial
Descripción
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.
Pregunta clave: ¿Cómo opera 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. Por eso este modelo, con esta distribución de temperatura sobre la superficie de un insecto sin contacto con la que se abrió, hace que esta misma resolución espacial final de esta termografía, el propio campo de visión instantáneo de ese sistema multiplicado por su propia distancia de trabajo, exactamente esta misma resolución que ya establece otro modelo de este conjunto mediante su propio criterio, deba resultar, en consecuencia, considerablemente menor que el propio tamaño final de ese mismo insecto, precisamente para lograr mapear a un gradiente térmico dentro del cuerpo de una mosca particular, exactamente esta misma mosca que ya establece otro modelo distinto de este conjunto. Que este campo de visión instantáneo de este sistema de termografía se reduzca todavía más hace que, en consecuencia, esta misma resolución espacial final de esa termografía sobre la superficie de esa mosca, en consecuencia, resulte todavía más fina.
ID:5798
Grupo 7: Grupo 7: Mapa térmico y gradientes
Descripción
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.
Pregunta clave: ¿Cómo opera 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. Por eso este modelo, con esta distribución de temperatura sobre la superficie de un insecto sin contacto con la que se abrió, hace que esta misma resolución espacial final de esta termografía, el propio campo de visión instantáneo de ese sistema multiplicado por su propia distancia de trabajo, exactamente esta misma resolución que ya establece otro modelo de este conjunto mediante su propio criterio, deba resultar, en consecuencia, considerablemente menor que el propio tamaño final de ese mismo insecto, precisamente para lograr mapear a un gradiente térmico dentro del cuerpo de una mosca particular, exactamente esta misma mosca que ya establece otro modelo distinto de este conjunto. Esta misma cámara infrarroja moderna, ya sea mediante un propio microbolómetro sin refrigeración o mediante un propio detector refrigerado especializado, detecta, en cambio, a esta misma radiación infrarroja dentro de aquella misma ventana particular de esta atmósfera terrestre que ya establece otro modelo de este conjunto, coincidente, en consecuencia, con el máximo de emisión de un animal de sangre caliente, exactamente del mismo modo en que ya lo hace ese mismo dron infrarrojo que ya establece ese mismo modelo de este conjunto, alcanzando en consecuencia a una propia resolución de temperatura considerablemente fina y a una propia tasa de captura considerablemente alta.
ID:5799