El trabajo teórico en fotomecánica ha abierto una variedad de nuevas direcciones de investigación, que incluyen termografía infrarroja, medidores de tensión y mapeo infrarrojo. Desafortunadamente, la fotomecánica aún no ha reemplazado los medidores de tensión y los termopares, y las técnicas de medición no están estandarizadas. Esto significa que cada experimento requiere una metodología única y calibración de la cámara. Por lo tanto, muchas aplicaciones aún dependen de las técnicas de medición tradicionales, incluidos los termopares y los medidores de tensión.
Termografía infrarroja
La termografía infrarroja se puede utilizar para varios fines, incluido el análisis de los cambios de temperatura en materiales y estructuras. Esta tecnología puede visualizar vasos y tejidos debajo de la piel. Su utilidad es ejemplar en la evaluación de enfermedades vasculares periféricas, cirugía de reconstrucción de la piel y manejo de heridas y úlceras. También es útil para estudiar la función de los músculos y su amplitud. Estos son algunos de los usos de la termografía infrarroja en la fotomecánica.
Inicialmente, la imagen infrarroja se consideró cualitativa y su uso disminuyó. Como resultado, el enfoque de las técnicas de NDE se convirtió en ultrasónicos. Sin embargo, a medida que se obtuvo una nueva comprensión del mecanismo de transferencia de calor, el IRT recuperó el interés en la fotomecánica. Algunos científicos, incluido Carlomagno, desarrollaron un enfoque termofísico para la técnica. Muchos científicos han aplicado el concepto de sensibilidad térmica a los problemas de ingeniería.
El método también es útil para estudiar la deformación de los materiales de paracaídas. Era difícil unir un medidor a un paracaídas ya que el lienzo contenía un revestimiento delgado. Interrumpiría el comportamiento de los materiales y requeriría pegar el medidor en la superficie. Por lo tanto, el método debe combinarse con la fotomecánica. Esta técnica es una parte indispensable de la fotomecánica.
La termografía infrarroja se puede utilizar para detectar anomalías térmicas en máquinas. Estos problemas pueden surgir de la operación, lubricación, carga mecánica o desalineación. La termografía infrarroja es una forma ideal de detectar estas condiciones antes de conducir a operaciones de mantenimiento importantes o fallas catastróficas. Sin embargo, para utilizar efectivamente la termografía infrarroja, es esencial definir los criterios de gravedad. Dichos criterios pueden clasificarse en categorías basadas en diferentes categorías de equipos, condiciones de funcionamiento y modos de falla.
La termografía infrarroja es una técnica altamente precisa para evaluar la condición de las máquinas y los componentes. Este método no requiere mediciones de temperatura precisas, pero permite la comparación de componentes con diferentes temperaturas. Además, la termografía infrarroja se usa en una amplia gama de aplicaciones. Pero hay varios factores que deben considerarse antes de que un termograma pueda ser preciso. La termografía infrarroja tiene limitaciones y no es adecuada para cada aplicación.
Medidores de deformación
Los medidores de tensión son dispositivos analógicos que miden la cantidad de tensión en un objeto en un momento dado. Esto contrasta con los mecanorreceptores fásicos que vemos en algunas especies de peces como Melanophila acuminata. También pueden integrarse con mecanismos de supresión de ruido. Los medidores de tensión recubiertos con quitosano se organizan en una configuración diferencial y pueden cancelar el ruido de fondo térmico.
La fotoelasticidad es un método experimental para la visualización del estrés de campo completo. Es particularmente útil para determinar el factor de concentración de estrés. La imagen resultante se procesa digitalmente. Por lo tanto, la fotoelasticidad es una gran herramienta para medir el estrés de una estructura utilizando una imagen digital. La técnica se utilizó ampliamente en la década de 1970 y continúa utilizándose hoy. La idea básica detrás de la fotoelasticidad es la misma que la de la fotomecánica convencional.
Un medidor de deformación modificado para la transducción IR es un sensor fotomecánico en el que la luz infrarroja modula el desplazamiento de un material orgánico. El dispositivo luego detecta la presencia de radiación IR a través de su respuesta fotomecánica. Otro enfoque implica el uso de un transistor de película delgada y un polímero fotomecánico. Con el último enfoque, la respuesta de IR de materiales se puede ajustar a bandas IR específicas, por ejemplo.
El método de campo completo tiene dos limitaciones. Primero, proporciona baja resolución espacial en comparación con los métodos localizados. En segundo lugar, requiere métodos computacionales más avanzados para recuperar las ecuaciones constitutivas del objeto bajo tensión. Tercero, es difícil modelar el ruido del sensor y las distorsiones ópticas utilizando esta técnica. Por lo tanto, es crucial modelar todos los aspectos de la medición antes de aplicarlo en aplicaciones del mundo real. Este trabajo representa un paso importante para desarrollar un método mejorado para la fotomecánica.
Otro enfoque es el método de muestra de compensación. La muestra de compensación se coloca en el costado de la muestra probada, y el sistema de cámara captura las imágenes de ambas muestras. La medición de la mecánica fotográfica contiene la información mecánica real, así como el error inducido por térmico. La muestra de compensación representa el error inducido por térmico y debe restarse de los resultados medidos. Si la medición no proporciona la información deseada, es probable que el método de muestra de compensación sea más apropiado.