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CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O câncer de mama possui a maior incidência e mortalidade na população feminina em todo o mundo. A detecção precoce e precisa do câncer de mama é uma parte crítica da estratégia para reduzir a mortalidade associada a esta doença tão comum. A mamografia é a técnica mais usada para a detecção precoce do câncer de mama, porém, possui várias limitações. Várias imagens são necessárias e existe uma forte dependência do médico ou técnico operador. Existe ainda uma forte dependência de um médico qualificado para identificar tumores nas imagens de raio-X. Além disso, a exposição ao raio-X ao longo da vida pode também induzir o aparecimento de tumores. Nesse projeto, propõe-se o desenvolvimento de técnicas baseadas na aplicação do método de impedância térmica e na detecção de inclusões baseada no uso de correlações de temperaturas superficiais da pele da mama para detectar a origem da fonte de calor (metabolismo anormal de um câncer). A ideia principal deste trabalho é usar o método da inteligência artificial, aprendizado profundo, técnica relacionada ao reconhecimento de características especificas em imagens para detecção de fontes de calor metabólica. Alem da técnica proposta não ser invasiva ou causar dor à paciente, ela deve permitir o acesso a pessoas com deficiência ou baixa mobilidade, possuir baixo custo e usar tecnologias nacionais. A baixa sensibilidade aos tumores pequenos e profundos, normalmente existente em análises de temperaturas superficiais usando imagens térmicas é contornada com o uso do conceito de impedância térmica e técnicas de inteligência artificial, como o uso de aprendizado profundo (Deep learning). Apresentam-se nesse trabalho uma breve fundamentação teórica sobre redes neurais convolucionais, otimizadores, funções de ativação e os hiperparâmetros que devem ser ajustados na rede neural. Descrevem-se o desenvolvimento do modelo térmico, e a criação do banco de dados a partir de sua solução bem como a escolha dos parâmetros detectáveis em imagens termográficas, as bibliotecas de deep learning, o treinamento da rede com uso de redes neurais convolucionais, e a análise dos hiperparâmetors usados no modelo para convergência dos problemas direto e inverso. Discute-se ainda a necessidade do conhecimento prévio das características tumorais que podem ser estimadas via redes neurais convolucionais e a influência da variação do tamanho do tumor comparando os sinais de temperatura e da impedância térmica. Obteve-se resultados numéricos da estimativa da localização de tumores em simulações numéricas com uso de imagens termográficas obtidas de dados simulados em um modelo cartesiano e em um modelo de mama anatômica. O desenvolvimento de uma técnica que possibilite a identificação da localização e tamanho de tumores na mama a partir de informações de temperatura e fluxo de calor superficiais é uma ferramenta inédita e promissora na detecção precoce do câncer de mama. Breast cancer has the highest incidence and mortality in the female population worldwide. Early and accurate detection of breast cancer is a critical part of the strategy to reduce the mortality associated with this prevalent disease. Mammography is the most used technique for the early detection of breast cancer. However, it has several limitations. Several images are needed, and there is a strong dependence on the operator. There is still a firm reliance on a qualified physician to identify tumors on X-ray images. In addition, lifetime exposure to X-rays can also induce tumors. In this project, we propose the development of techniques based on applying the thermal impedance method and on detecting inclusions based on the use of correlations of surface temperatures of the skin of the breast to detect the origin of the heat source (abnormal metabolism of cancer). The main idea of this work is to use the artificial intelligence method, deep learning, a technique related to the recognition of specific features in images to detect sources of metabolic heat. In addition to the proposed approach not being invasive or causing pain to the patient, it must allow access to people with disabilities or low mobility, have low cost and use national technologies. The low sensitivity to tiny and deep tumors, typically found in the analysis of surface temperatures using thermal imaging, is circumvented by utilizing the concept of thermal impedance and artificial intelligence techniques, such as deep learning. It has been shown a brief theoretical foundation on convolutional neural networks, optimizers, activation functions, and the hyperparameters that must be adjusted in the neural network. The development of the thermal model and the creation of the database from its solution are described, as well as the choice of parameters detectable in thermographic images, deep learning libraries, network training using convolutional neural networks, and the analysis of the hyperparameters used in the model for the convergence of the forward and inverse problems. We also discuss the need for prior knowledge of tumor characteristics that can be estimated via convolutional neural networks and the influence of tumor size variation by comparing the temperature and thermal impedance signals. The numerical results of estimating the location of tumors in numerical simulations using thermographic images obtained from simulated data in a Cartesian model and an anatomical breast model are shown. The development of a technique that makes it possible to identify the location and size of breast tumors from information on temperature and surface heat flux is an unprecedented and promising tool in the early detection of breast cancer. Tese (Doutorado) 2024-09-01

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A calibração infravermelho ainda é um tópico em discussão na literatura científica. Os trabalhos publicados sobre calibração de termômetros de radiação e termovisores pecam na análise de incertezas, o que prejudica a comparação entre resultados e a confiabilidade nas medições de temperatura com estes equipamentos. Apesar disto, a utilização de dispositivos MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) termopilha para medições de temperatura quantitativa segue aumentando, o que reforça a necessidade de uma análise da exatidão deste tipo de termômetro infravermelho. Neste contexto, este trabalho apresenta os resultados de calibração para três termômetros MEMS termopilha do mesmo fabricante. Uma metodologia de calibração que envolve a combinação de modelos matemáticos e procedimentos experimentais é proposta, e pode ser dividida nas seguintes etapas: (1) Coleta de dados experimentais; (2) Desenvolvimento de um algorítimo de calibração que envolve modelos radiométricos de transferência de calor, modelos de regressão e modelos de correção de não-uniformidade; (3) Estimativa das incertezas expandidas associadas às fontes de incerteza consideradas. A estimativa de incertezas foi feita com base nas recomendações propostas pelo método GUM (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement), sendo consideradas as incertezas do radiador corpo-negro, do modelo matemático usado para estimar temperatura de forma indireta a partir de radiação térmica, da integração dos modelos matemáticos, e dos termômetros IR. Os resultados mostram um desvio máximo de 0,46 °C para o modelo de regressão RBF e de 0,49 °C para o modelo de Sakuma-Hattori, para a faixa de medição de 30 °C a 80 °C. As incertezas relacionadas ao radiador corpo-negro, principalmente a uniformidade e a indicação de temperatura, foram dominantes no valor de incerteza expandida, seguidas pelas incertezas da integração do modelo matemático e do ruído temporal. Foi feita uma comparação entre os resultados de incerteza deste trabalho com trabalhos da literatura científica e dados de fabricantes. A máxima incerteza expandida obtida neste trabalho (± 1,9 °C) é menor que a reportada pelo fabricante (± 2,5 °C). Os resultados do trabalho também demonstraram a importância de uma análise de incerteza feita pixel-a-pixel para verificar a confiabilidade dos instrumentos. The calibration of IR sensors is still a subject of debate. The scientific literature still strugles with the systematic evaluation of measurement uncertainties, which hinders the comparison between calibration results and the reliability of temperature measurements. Despite this, MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) thermopile arrays are primarily used for quantitative temperature measurements, then a study that puts the accuracy of this type of sensor to the test is critical. Given this background, this work presents the calibration results of tree units of commercial MEMS thermopile arrays provided by the same manufacturer. A calibration methodology is proposed, based on the combination of mathematical models and experimental procedures divided into the following parts: (1) Experimental data collection; (2) Application of algorithms (radiation heat transfer, regression models and Non-uniformity Correction models; (3) Estimation of uncertainty sources and estimation of expanded uncertainties. Uncertainty estimations are based on the GUM method (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement) and took into account the uncertainty sources of the blackbody radiator, radiation heat transfer model, mathematical models integration, and IR thermometers. The results led to a maximum deviation of 0,46 ◦C, in the RBF model and 0,49 ◦C in the Sakuma-Hattori model for a measurement range of 30 ◦C to 80 ◦C. Uncertainties related to the blackbody radiator, mainly uniformity, and temperature, were dominant in the uncertainty budget, followed by the mathematical model’s propagation of errors and temporal noise. The uncertainty results were compared with the scientific literature and the manufacturer’s data. The maximum calibration uncertainty provided by this work (± 1, 9 ◦C) is lower than the one provided by the manufacturer (± 2, 5 ◦C). The results also indicates the importance of a pixel-by-pixel uncertainty analysis to verify the instruments’ reliability.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O monitoramento da temperatura apresenta-se como uma maneira de entender e controlar o processo de corte de metais. Para a operação de fresamento de materiais metálicos, o uso de medidores de temperatura baseados na radiação emitida pelos corpos no espectro infravermelho apresenta vantagens como menor tempo de resposta e a possibilidade de monitorar perfis de temperatura. Todavia, os modelos embutidos nos softwares dos termovisores comerciais apresentam significativas simplificações, principalmente pela adoção do modelo de superfície difusa e cinza. A literatura científica demonstra que a emissividade de superfícies metálicas apresenta significativa dependência em relação à temperatura, ao espectro e à direção. Apesar disso, estudos científicos acerca do monitoramento de temperatura durante a usinagem de materiais metálicos normalmente negligenciam tais efeitos. Neste trabalho, um procedimento para estimar a temperatura de superfícies metálicas durante o processo de fresamento frontal utilizando termovisores é proposto. Tal procedimento envolve uma etapa de medição da emissividade da superfície metálica, com o intuito de captar a sua dependência em relação à temperatura, ao espectro e à direcionalidade. Para tanto, um aparato experimental é utilizado para medir grandezas que atuam como variáveis de entrada em uma rotina de pós-processamento, a qual se baseia em uma modelagem matemática que envolve equações de transferência de calor por radiação espectral e direcional. Utilizando o aço AISI H13 como corpo de prova durante os testes, obteve-se a emissividade entre 0,12 e 0,20 na banda espectral de 7,5 µm a 13 µm e no intervalo de temperatura de 50 °C a 250 °C. A temperatura da peça durante o fresamento frontal foi estimada para doze condições de corte diferentes e os valores obtidos foram de 100 °C a 188 °C. Tais resultados foram comparados com aqueles atingidos através de modelos que desprezam a influência da temperatura e do espectro sob a emissividade. A diferença entre os resultados foi de até 41% e demonstrou que o procedimento utilizado para estimar a temperatura tem significativa influência no resultado obtido. Temperature monitoring during the machining of metals is a way of understanding and controlling the cutting process. The use of infrared-based devices during the milling of metals has advantages, such as lower response time and the possibility of monitoring temperature profile. However, the software applied to commercial thermal imagers uses the simplified model of the diffuse-gray surface. The scientific literature shows that the emissivity of metallic surfaces depends on temperature, spectrum, and direction. Despite that, the studies about monitoring temperature during machining of metals often neglect those dependencies. This work proposes a methodology to estimate the temperature of metallic surfaces during face milling using thermal imagers. This procedure contains a step for the estimation of the metallic surface emissivity, taking into account the dependence on temperature, spectrum, and direction. An experimental approach was used to measure the variables that were applied to the post-processing routine. The mathematical model was iterative and based on a spectral-directional formulation of radiation heat transfer. AISI H13 steel was used as work material. The estimates of emissivity varied from 0,12 to 0,20 in the spectral band of 7,5 µm to 13 µm and temperature interval of 50 °C to 250 °C. The workpiece temperature during milling was estimated for twelve different cutting conditions. The estimates ranged from 100 °C to 188 °C. The results obtained using the proposed procedure were compared with the values from three alternative methods. These methods neglect the influences of the spectrum and temperature on the emissivity. Relative to the estimates from the directional-spectral procedure proposed in this work, the difference was up to 41%. It demonstrated that attention must be given to the temperature estimation procedure.

A tecnologia fotovoltaica destaca-se por representar uma parcela significativa dos novos empreendimentos geradores dentro do contexto da geração distribuída no país. Esta franca expansão de mercado demanda por uma gestão mais eficiente dos ativos, principalmente em sistemas fotovoltaicos de médio e grande porte. A relação direta entre temperatura de operação e queda eficiência justifica a necessidade de se realizar o monitoramento térmico dos módulos fotovoltaicos, cenário em que a termografia se destaca como ferramenta de rápida identificação de unidades comprometidas na planta. No entanto, a potencialidade da técnica é limitada quando restrita apenas à busca por anomalias térmicas nos geradores fotovoltaicos, prática recorrente em usinas solares. O que se propõe neste trabalho é uma alternativa de determinação da eficiência real dos painéis fotovoltaicos por meio de uma abordagem conjunta envolvendo modelagem matemática e termografia quantitativa. A metodologia incluiu a modelagem matemática da operação dos painéis fotovoltaicos sob os pontos de vista elétrico e térmico, seguida por uma caracterização de desempenho por meio de inspeções termográficas individuais. As temperaturas registradas foram utilizadas em conjunto com as condições atuantes no momento da aquisição para estimar a eficiência real da unidade inspecionada, posteriormente confrontada com limites máximos teóricos. Os resultados do trabalho incluíram a caracterização das propriedades ópticas da superfície de vidro dos painéis fotovoltaicos, em que foram obtidos valores de = 0,78 e = 0,22 para as inspeções com ângulo de observação de 65°. Estas considerações, aliadas à quantificação das incertezas de medição por termografia, permitiram obter resultados confiáveis da temperatura de operação durante inspeções frontais dos módulos na Usina TESLA. Foi definido no escopo deste trabalho o coeficiente de desempenho dos painéis fotovoltaicos, sendo proposta uma avaliação sobre como este parâmetro pode variar frente às condições reais de operação ao longo de dias de céu claro e nublado. Foi apresentado um modelo de correção da temperatura indicada pelo termovisor que, comparado a dados medidos com um sensor de contato em testes em campo, apresentou resultados melhores que o modelo da FLIR. Por fim, a proposta de diagnóstico da usina foi testada com o objetivo de mostrar, de forma satisfatória, a potencialidade de uso da termografia como instrumento de monitoramento e determinação da eficiência operativa dos painéis fotovoltaicos. Photovoltaic technology stands out as a significant portion of the new installations within the context of distributed generation in Brazil. This market expansion demands a more efficient assets management, mainly in medium and large photovoltaic systems. The relationship between temperature rising and performance drop justifies the thermal monitoring of PVs, where thermography is a useful tool for a prompt identification of units operating below expected in the solar plant. However, it is a recurring practice the use of thermography only to search hot spots in the photovoltaic installation. This work proposes an alternative to determine the real performance of PVs by means of mathematical modeling and quantitative thermography. The methodology of this present work included mathematical modeling of PVs operation from electrical and thermal aspects, followed by a performance characterization by means of individual thermal inspections by thermography. The temperature values are combined with the instantaneous climate data in order to estimate the actual efficiency of the unit inspected, subsequently confronted with theoretical maximum limits. The results presented a complete optical properties characterization of PVs glass surface, in which = 0,78 and = 0,22 were obtained for inspections with 65° viewing angle. These considerations, coupled with measurement uncertainties, allowed reliable results of the operating temperature during frontal inspections in PV modules of TESLA Plant. It was defined in the scope of this work the PVs performance coefficient, evaluating variations in this parameter during clear and cloudy skies conditions. It was presented a temperature correction model from thermal imagers that, compared to measured data from a contact sensor during outdoor experiments, presented better results than FLIR model. Finally, the PV plant diagnostic proposal is tested in order to show, satisfactorily, the potential of thermography as monitoring technique and for PVs operational efficiency determination.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-12T17:33:48Z No. of bitstreams: 1 PAULO VICTOR DA SILVA OLINDA – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2018.pdf: 4406932 bytes, checksum: 3015875e87b33898358c6dc22f3c9e3a (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-12T17:33:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PAULO VICTOR DA SILVA OLINDA – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2018.pdf: 4406932 bytes, checksum: 3015875e87b33898358c6dc22f3c9e3a (MD5) Previous issue date: 2018-02-21 Capes O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo termográfico visando constatar falha de montagem por desalinhamento em acoplamento flexível do tipo garra, modelo GR 50. A metodologia da pesquisa pode ser caracterizada como do tipo aplicada, quantitativa, explicativa, bibliográfica e experimental. Para tanto, montou-se uma bancada experimental contendo um motor trifásico, eixos, rolamentos e o acoplamento flexível, sem a presença de cargas, destinado a solidarizar dois eixos contendo desalinhamentos entre eles de 0,5; 0,74 e 1,18 mm. Como resultado dos testes efetuados, foi possível perceber que a temperatura do acoplamento aumenta à mesma proporção dos desalinhamentos inseridos, ou seja, quanto maior o desalinhamento, maior a temperatura registrada. Este fato é melhor observado nos primeiros 20 minutos dos testes. Diante destes resultados é possível afirmar que a Termografia pode ser utilizada como técnica de detecção de falhas de montagem por desalinhamento nos primeiros minutos de funcionamento do sistema. The aim of this work is to perform a thermographic study aiming to verify assembly failure by mounting in flexible claw type coupling, model GR 50. A research methodology can be characterized as applied, quantitative, explanatory, bibliographic and experimental type. For this, an experimental bench was built, containing a three-phase motor, shafts, bearings and the flexible coupling, without a load presence, to join two shafts with misalignments between them; 0.5, 0.74 and 1.18 mm. As a result of the tests performed, it was possible to notice that the temperature of the coupling increases the same proportion of the misalignments inserted, that is, the greater the misalignment, the higher the temperature recorded. This fact is best observed in the first 20 minutes of the tests. In view of these results, it is possible to affirm that the thermography can be used as a technique for detecting mounting faults by misalignment in the first minutes of the system operation.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-12T17:14:11Z No. of bitstreams: 1 JESSICA FERREIRA DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 3580915 bytes, checksum: 875b1175aef9908cbe030d48f0048870 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-12T17:14:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JESSICA FERREIRA DA SILVA – DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 3580915 bytes, checksum: 875b1175aef9908cbe030d48f0048870 (MD5) Previous issue date: 2017-11-28 Capes A lesão por esforço repetitivo (LER) configura uns dos maiores desafios enfrentados pela classe trabalhadora ao redor do mundo por causarem dor, dificuldade para realizar tarefas relacionadas ao trabalho, longos períodos de afastamento e invalidez da força de trabalho. As estruturas das extremidades superiores são particularmente vulneráveis a este tipo de lesão. Desse modo, o objetivo geral desse trabalho foi realizar um estudo térmico da região das mãos utilizando a técnica da termografia com vistas a auxiliar no diagnóstico da LER/DORT. A amostra foi composta por 21 voluntários, sendo 11 do gênero masculino e 10 do gênero feminino, acadêmicos da graduação e da pós-graduação da Universidade Federal de Campina Grande. Foi construída uma bancada de testes com o intuito de isolar a região de estudo e minimizar o efeito da temperatura ambiente refletida sobre o resultado dos termogramas. Os voluntários foram previamente orientados sobre os procedimentos a serem seguidos do dia do teste. No momento do teste, os voluntários foram instruídos a retirar qualquer adorno na região de estudo, não friccionar e/ou encostar as mãos umas nas outras ou em qualquer superfície e permanecerem por um tempo determinado por protocolo em repouso na posição sentada em uma sala com ambiente controlado. Foram coletadas imagens térmicas da vista anterior e posterior das mãos. As imagens foram analisadas qualitativa e quantitativamente. A análise quantitativa mostrou um estado marcante de equilíbrio térmico para as regiões de interesse contralaterais. O membro dominante possuiu maior temperatura média em relação ao seu correspondente lateral. O gênero não foi um fator determinante para avaliação dos padrões térmicos das mãos. Conclui-se que a medição da temperatura superficial da pele da região das mãos utilizando a técnica da termografia mostrou-se viável e reprodutível, recomendando-se a criação de tabelas de referência específicas para estabelecer as condições normais para cada segmento corporal. The repetitive strain injury (RSI) is one of the greatest challenges faced by the working class around the world because it causes pain, difficulty in carrying out work-related tasks, long periods of absence and disability of the workforce. The structures of the upper extremities are particularly vulnerable to this type of injury. Thus, the general objective of this work was to perform a thermal study of the hands using thermography to assist in the RSI’s diagnosis. The sample consisted of 21 volunteers, 11 male and 10 female, undergraduate and graduate students from the Federal University of Campina Grande. A test bench was built in order to isolate the region of study and minimize the effect of the ambient radiation on the result of the thermograms. The volunteers were previously advised on the procedures to be followed on the day of the test. At the time of the test, volunteers were instructed to remove any adornment in the study region, not rub or touch their hands on each other or on any surface, and remain in a sitting position for a time set by protocol at rest in a room with controlled environment. Thermal images were collected from the anterior and posterior views of the hands. The images were analyzed qualitatively and quantitatively. Quantitative analysis showed a marked state of thermal equilibrium for the contralateral regions of interest. The dominant limb had a higher average temperature than its corresponding side. The gender was not a determining factor for evaluation of the thermal patterns of the hands. It is concluded that the measurement of the skin surface temperature of the hands using the thermography technique was feasible and reproducible, and it is recommended to create specific reference tables to establish the normal conditions for each body segment.

O câncer de mama é uma doença com alta incidência no Brasil e no mundo. Desta forma, é necessária a implantação de programas de saúde eficazes na prevenção e na detecção precoce do câncer de mama. Na formação de um novo tumor ocorre o processo de neoangiogênese, elevando o fluxo sanguíneo na região do nódulo, provocando um aumento de temperatura local. Este aumento de temperatura pode ser percebido na superfície da mama através de imagens termográficas. Indica-se a utilização de imagem por infravermelho como um exame complementar para auxiliar na detecção precoce do câncer de mama, influenciando na redução da taxa de mortalidade. A obtenção de valores reais das propriedades termofísicas em tecidos humanos, especialmente da mama, deve-se principalmente à dificuldade de medir tais propriedades in vivo. Adicionalmente, estas variam com a idade da mulher. Este trabalho se integra e complementa dois trabalhos desenvolvidos anteriormente para o mesmo projeto, denominado “Análise da viabilidade do uso da câmera termográfica como ferramenta auxiliar no diagnóstico de câncer de mama em hospital público localizado em clima tropical”. Em um dos trabalhos, foram estimados parâmetros termofísicos através de processos de otimização aplicados ao problema inverso utilizando apenas o ponto de temperatura máxima da imagem termográfica. No outro trabalho, foi desenvolvida uma ferramenta computacional capaz de obter as temperaturas experimentais da superfície da mama através de técnicas de mapeamento de textura. Esta dissertação tem como objetivo estimar as propriedades termofísicas de condutividade térmica e perfusão sanguínea da mama e suas anomalias utilizando o mapeamento das temperaturas superficiais da mama obtidas a partir de imagens por infravermelho da paciente. Nesta dissertação foram analisados uma paciente portadora de neoplasia maligna e um fantoma de dorso feminino. Dos resultados das simulações numéricas usando um método inverso e a Equação da Biotransferência de Calor, conclui-se que o Método Determinístico de Programação Quadrática Sequencial (SQP) não garante que os valores obtidos das variáveis verificadas representem o mínimo global da função objetivo do problema de otimização. Desta maneira, não se recomenda a utilização de Programação Matemática para estimativa de parâmetros termofísicos da mama e suas anomalias usando o mapeamento de suas temperaturas superficiais, medidas através de imagens termográficas. Breast cancer is a disease with high incidence in Brazil and all over the world. In this way, it requires the implementation of effective health programs on prevention and early detection of breast cancer. During the nodule growth, the process of neoangiogenesis occurs, increasing the blood flow in the nodule, and consequently the local temperature can rise. This temperature rise can be perceived on the surface of the breast through thermographic images. In this way, it is possible to indicate the use of infrared image as an additional examination to aid in the early detection of breast cancer. To obtain actual values of thermophysical properties of human tissues, especially of the breast is a hard task because it is very difficult, due mostly to the difficulty to measure such properties in vivo. Additionally, these can vary with the age of the woman. The present work integrates and complements two previous works that were developed previously in the same project, that is named "Análise da viabilidade do uso da câmera termográfica como ferramenta auxiliar no diagnóstico de câncer de mama em hospital público localizado em clima tropical". In one of the papers, some thermophysical parameters were estimated by optimization processes applied to the inverse problem using only the point of maximum breast temperature in the thermographic image. In another thesis, a computational tool was developed in order to obtain the experimental surperficial temperatures of the breast through texture mapping techniques. The present dissertation aims to estimate the thermophysical properties of thermal conductivity and blood perfusion using the mapping of breast surface temperatures obtained from infrared images of the patient. The results of numerical calculations using the inverse method and the Pennes Bioheat Equation, showed that the Sequential Quadratic Programming Method (SQP) does not guarantee that the values of parameters (thermal conductivity and blood perfusion) represent the global minimum of the objective function of the optimization. This happened when those parameters were estimated using the breast superficial temperatures obtained by mapping the temperatures that were measure by infrared images. So, it is not recommended to use Mathematical Programming to estimate thermophysical parameters of the breast and its anomalies using the mapping of its surperficial temperatures.

CAPES A técnica de inspeção através de imagens termográficas tem se mostrado um procedimento promissor com respeito ao diagnóstico precoce de anomalias mamárias. A termografia é um exame simples, indolor, não-invasivo, que não usa radiação ionizante e é de baixo custo. Cisto e tumores apresentam uma elevada atividade metabólica provocando variações de temperaturas nestas regiões que podem ser detectados através de uma avaliação adequada de termogramas. A detecção do tipo de anomalia é realizada por meio de uma análise das suas características e as anomalias podem ser avaliadas e separadas em classe com o auxílio de classificadores estatísticos. O presente trabalho tem como objetivo utilizar métodos de classificação de imagens termográficas. Para isso, são apresentadas duas propostas de classificação de imagens digitais. A primeira proposta consiste em utilizar um classificador de quatro classes (Maligno, Benigno, Cisto e Normal), baseado na distância mínima de Mahalanobis para dados intervalares. A segunda proposta consiste em realizar a combinação de classificadores com o objetivo de se obter melhores resultados de classificação para anomalias mamárias, dando ênfase à taxa de acerto (ou acurácia) e à sensibilidade à Classe Maligno. A primeira abordagem de classificação obteve 72,71% de taxa de acerto e 96,30% de sensibilidade à Classe Maligno. A segunda abordagem, que consiste na combinação de classificadores, obteve 71,15% de taxa de acerto e 87,18% de sensibilidade à Classe Maligno, para um classificador multiclasse (Maligno, Benigno, Cisto e Normal), enquanto que, para um classificador binário (Câncer e Não-Câncer), os resultados obtidos com a combinação de classificadores foram de 94,21% de taxa de acerto do classificador e 95,26% de sensibilidade à Classe Maligno. The technique of inspection of infrared images has been shown to be a promising procedure for the early diagnosis of breast abnormalities. Thermography is a simple examination, painless, non-invasive, that does not use ionizing radiation, and it is a low cost examination. Cyst and tumors have a high metabolic activity causing temperature variations in those regions that can be detected by an accurate evaluation of the breast thermograms. The detection of the specific breast disorder is performed by means of an statistical analysis of the selected characteristics. The abnormalities are evaluated and separated in classes with the aid of statistical classifiers. The present work aims to use methods of classifying infrared breast images. Two types of classifications are proposed. The first proposal used a classifier considering four classes (Malignant, Benign, Cyst and Normal), based on the minimum distance of Mahalanobis for interval data. The second proposal performed the combination of classifiers in order to obtain better classification results for breast abnormalities. The first classification approach obtained 72,71% of accuracy and 96,30% of sensitivity to the Malignant Class. The second approach, consisting of the combination of classifiers, obtained 71,15% of accuracy and 87,18% of sensitivity to the Malignant Class for a multiclass classifier (Malignant, Benign, Cyst and Normal). Considering a binary classifier (Cancer and Non-Cancer), the results obtained with the combination of classifiers were 94,21% of accuracy and 95,26% of sensitivity to the Malignant Class.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-20T12:32:16Z No. of bitstreams: 1 ADRIANO DE SOUSA CABRAL - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 4297640 bytes, checksum: 947cc1f3c800182da45417aaab2b3861 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-20T12:32:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ADRIANO DE SOUSA CABRAL - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 4297640 bytes, checksum: 947cc1f3c800182da45417aaab2b3861 (MD5) Previous issue date: 2017-07-26 O objetivo desta pesquisa foi analisar se a Termografia pode auxiliar na detecção de falhas em elementos de máquinas, notadamente rolamentos autocompensadores com 2 carreiras de esferas. A motivação surgiu da necessidade de verificar os pontos de falhas existentes nestes elementos mecânicos visando minimizar e/ou eliminar paradas inesperadas que possam comprometer o bom funcionamento dos mesmos e consequentemente das máquinas às quais estão inseridos. A pesquisa é classificada como investigativa, documental, prescritiva, qualitativa e quantitativa. A metodologia utilizada fez uso de bancada de testes composta por elementos mecânicos diversos a citar: motor elétrico controlado por inversor de frequência, amortecedores de vibração (vibra-stop), polias e correias, mancais de rolamentos, carga em eixo, câmera térmica e rolamentos autocompensadores modificados com defeitos nas pistas interna e externa em cenário com condições de controle e não-controle de temperatura ambiente, umidade relativa, rotação do motor, velocidade do ar, temperatura refletida e emissividade. Como resultado, observou-se que houve alteração significativa de temperatura nas pistas interna e externa dos rolamentos com falha do tipo sulco. Por outro lado, não foram percebidas alterações significativas nas pistas interna e externa do rolamento com falha por desgaste por abrasão. Por fim, conclui-se, neste trabalho, que a hipótese inicial foi parcialmente confirmada, isto é, a Termografia pode sim auxiliar a detectar as falhas mecânicas, mas falhas do tipo sulco e não as falhas do tipo desgaste abrasivo. The aim of this study was to verify if Thermography can help in the diagnosis of failures in machine elements, notably self-aligning bearings with 2 rows of balls. The motivation arose from the need to verify the fault points existing in these mechanical elements to minimize and / or eliminate unexpected stops that could compromise the proper functioning of themselves and consequently of the machines of which they are part of. This study is classified as investigative, documentary, prescriptive, qualitative and quantitative. The methodology made use of test bench composed of several mechanical elements: electric motor controlled by frequency inverter, vibration-stop buffers, pulleys and belts, house bearings, radial load, thermal camera and self-aligning bearings with inner and outer race fault in a scenario with control conditions and non-control of ambient temperature, relative humidity, engine speed, air velocity, reflected temperature and emissivity. It was confirmed that there was a significant temperature change in the inner and outer races of groove-type failure bearings. On the other hand, no significant changes were observed in the inner and outer races of the bearing with abrasion wear failure. Finally, it was concluded in this work that the initial hypothesis was partially confirmed, that is, the Thermography can help to detect mechanical failures in groove type failures but not abrasive wear type failures.

A termografia é uma técnica de medição de temperatura com grande potencial para verificação do desempenho e integridade física de painéis fotovoltaicos, uma vez que a mesma provê meios para inspeção a longas distancias e de forma não intrusiva. Porém, as metodologias atualmente empregadas em inspeções termográficas de painéis têm caráter qualitativo, ou seja, os procedimentos não têm como objetivo a determinação da temperatura do painel, mas sim a identificação de um gradiente de temperatura proveniente de falhas. Isso decorre em parte da dificuldade em se determinar a temperatura dos painéis, que é dependente de fatores ambientais, das propriedades físicas do próprio painel, além do procedimento de medição adotado, como por exemplo, o posicionamento da câmera. Este trabalho tem como objetivo apresentar uma metodologia para realização de termografia em painéis fotovoltaicos visando a determinação de temperatura, fundamentada em uma análise metrológica dos resultados. Os ensaios para a inspeção dos painéis foram realizados na usina experimental fotovoltaica TESLA, instalada no terraço da Escola de Engenharia da UFMG. Os primeiros ensaios foram realizados com a termocâmera direcionada para a região espelhada do painel. Para essa situação, os resultados demonstraram que a principal componente da incerteza de medição foi devido à reflexão. Do ponto de vista da análise metrológica, a reflexão foi considerada como uma componente da incerteza devido à emissividade (designada emissividade aparente), de forma que cada ensaio obteve um valor distinto de emissividade aparente entre 0,1 e 0,65. Esse fator foi o responsável por entre 78% a 95% das incertezas de medição na região espelhada da módulo. Visando mitigar o problema da incerteza de medição devido à reflexão da superfície espelhada, foi proposto a inspeção do lado posterior do painel. Devido às características do material existente na parte posterior, as medições realizadas se mostraram mais acuradas, com incertezas de medição inferiores a 2°C. Thermography is a temperature measurement technique with great potential for verifying the performance and physical integrity of photovoltaic panels, since it provides means for inspection at long distances and in a non-invasive way. However, the methodologies currently applied in thermographic inspections of photovoltaic panels in operation have a qualitative character. Procedures do not aim to determine the panel temperature, but to identify thermal abnormalities. This is mainly due to the difficulty in determining the temperature of the panels, which is dependent on environmental conditions, the physical properties of the panel and the measurement procedure adopted, such as the positioning of the camera e.g.. This work presents a methodology for thermographic evaluation of photovoltaic panels, based on a metrological analysis of the results. The thermographic panel inspections were carried out in the experimental photovoltaic power plant TESLA located at the School of Engineering of UFMG. The first proposed procedure was based on inspection of the mirrored surface of the panel. In this case, the results demonstrated that the main component of measurement uncertainty was the reflection. From the metrological point of view, the reflection was considered as a component of the uncertainty due to the emissivity (namely apparent emissivity), so that each inspection was characterized with a distinct value of apparent emissivity, between 0.1 and 0.65. This factor was responsible for between 78% and 95% of the measurement uncertainties in the mirror region of the cell. In order to mitigate the problem of measurement uncertainty due to reflection of mirrored surface, an inspection at the back-surface was proposed as alternative. Due to the characteristics of the material the measurements performed were more accurate, with measurement uncertainties below 2° C.

Para garantir o fornecimento de energia elétrica, as concessionárias de energia devem manter seus ativos físicos operando de forma satisfatória e eficiente. Para verificação das condições operacionais destes ativos, são realizadas inspeções termográficas periódicas, monitorando a temperatura superficial dos equipamentos e identificando condições irregulares de operação. Por motivos financeiros e técnicos, estas inspeções podem não ocorrer na frequência adequada para garantir a detecção de anomalias no funcionamento dos equipamentos. Como as inspeções são basicamente manuais, existem ainda fatores limitantes relativos a padronização das inspeções e dos resultados obtidos. Com o objetivo de apresentar uma alternativa a esta situação, este trabalho traz o detalhamento do projeto de um sistema autônomo de inspeções termográficas, suas características construtivas, e os resultados dos testes de validação da proposta. Este sistema utiliza trilhos instalados na subestação para se movimentar, e realiza inspeções termográficas e visuais nos componentes, de forma programada e autônoma, com padronização das informações coletadas e aumentando significativamente a frequência das inspeções executadas. Os testes realizados apontaram que o sistema cumpre com as condições propostas para sua construção. Todos os dados são transmitidos pelos trilhos, assim como a energia elétrica necessária para o funcionamento. Os testes de deslocamento apontam um erro máximo de 6% nas posições de parada de inspeção. As incertezas associadas ao resultado da inspeção termográfica tem baixa variação, sendo mais elevadas em componentes com emissividade menores. A comparação com inspeções manuais mostra que o sistema tem desempenho satisfatório, credenciando-o como uma possível alternativa para o monitoramento de equipamentos de subestações de energia. To ensure the supply of electricity it is essential for utilities to maintain full operation of its assets, efficiently and optimally. To evaluate the operating conditions of the power substations' assets, thermographic inspections occur periodically, monitoring equipment's surface temperature looking for irregular operating conditions. Due to a number of factors, sometimes the frequency of inspections is less than adequate to ensure the detection of anomalies at the asset. Moreover, as all manual activity, it is difficult to standardize the execution, making room for failure. In order to present an alternative to these questions, this work detail the project, construction characteristics and laboratory validation of an autonomous system of thermal and visual inspection for electrical substations. This system moves on rails and performs scheduled inspections autonomously and collects information about the operating conditions of the assets in a standardized manner, significantly increasing the number of inspections of equipment. The tests showed that the system complies with the conditions proposed for its construction. All data is transmitted by the rails, as well as the electrical energy required for operation. The displacement tests indicate a maximum error of 6% in the inspection stop positions. The uncertainties associated to the thermographic inspection result have low variation, being higher in components with lower emissivity. The comparison with manual inspections shows that autonomous inspections performed by the system have satisfactory performance, accrediting the system as a solution to the problem of monitoring substation's assets.

CNPQ Estudos recentes mostram que a termografia vem se mostrando bastante promissora como ferramenta auxiliar na tarefa de detectar o câncer de mama precocemente, o que é fator fundamental para aumentar as chances de cura do paciente. Tumores pequenos podem ser detectados pelos termogramas por causa da elevada atividade metabólica das células cancerígenas, o que leva a um aumento de temperatura no local e que é captado pela termografia. As referidas variações na temperatura assim como as alterações vasculares podem estar entre os primeiros sinais de anormalidade na mama. A técnica é um procedimento de diagnóstico não invasivo, indolor, com ausência de qualquer tipo de contato com o corpo do paciente, além de não emitir qualquer tipo de radiação, sendo então um procedimento confortável e seguro. A termografia é realizada utilizando câmeras de infravermelho sensíveis e um software que permite a interpretação de imagens de alta resolução. O presente trabalho tem como objetivo analisar métodos de classificação de imagem digital por infravermelho (IR) de mama e avaliar os resultados obtidos com o objetivo de investigar a viabilidade do uso de imagens IR para a detecção do câncer de mama. Inicialmente, a imagem termográfica é obtida e processada. Em seguida, procede-se à extração de características, que se baseia nas faixas de temperatura obtidas a partir do termograma, determinando-se assim os dados de entrada para o processo de classificação. Foram avaliados sete classificadores e utilizados 233 termogramas de pacientes do Ambulatório de Mastologia do Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Pernambuco. Obtiveram-se como resultado, 93,42% de acurácia, 94,73% de sensibilidade e 92,10% de especificidade para a Classe Câncer em uma análise binária (Câncer x Não-Câncer) e para uma análise multiclasse (Maligno, Benigno, Cisto e Normal), 63,46% de acurácia, 80,77% de sensibilidade e 86,54% de especificidade para a Classe Maligno. Recent studies have stated that the thermography technique has shown to be very promising as an auxiliary tool in the task of early detection of breast cancer, which is a fundamental factor to increase the chances of cure of the patient. Small tumors can be detected by thermograms because of the high metabolic activity of cancer cells, which leads to an increase in temperature on the spot and is captured in thermography. Such variations in temperature as well as vascular changes may be among the first signs of abnormality in the breast. The technique is a non-invasive, painless diagnostic procedure without any type of contact with the patient's body, besides not emitting any type of radiation, and is therefore a comfortable and safe procedure. Thermography is performed using sensitive infrared cameras and software that allows the interpretation of high resolution images. The present work aims to analyze methods of digital image classification of breast infrared images (IR) and to evaluate the results obtained with the purpose of investigating the feasibility of the use of IR images for the detection of breast cancer. Initially, the thermographic images were obtained and processed. Then, the next step is the feature extraction and it is based on the several temperature ranges obtained from the thermogram, determining the input data for the classification process. Seven classifiers were evaluated and used 233 thermograms of patients from the Mastology Outpatient Clinic of the Hospital das Clínicas of the Federal University of Pernambuco. Finally, 93.42% of accuracy, 94.73% of sensitivity and 92.10% of specificity were obtained for the Cancer Class in a binary analysis (Cancer versus Non-cancer) for a multiclass analysis (Malignant, Benign, Cyst and Normal), the obtained results for the Malignant Class were 63.46% of accuracy, 80.77% of sensitivity and 86.54% of specificity.

Transformadores de Potencial Capacitivo (TPC) são importantes equipamentos instalados em subestações de alta tensão. Têm como função reduzir a tensão elétrica para valores compatíveis de medição, controle e proteção do sistema de potência. Esses equipamentos dissipam energia térmica resultando em campos de temperaturas superficiais definidos. Porém, quando há alguma avaria interna a dissipação térmica aumenta afetando o dielétrico e proporcionando uma elevação na temperatura da superfície externa. O objetivo do presente trabalho foi estudar o comportamento térmico de um TPC utilizando a simulação numérica por CFD na plataforma ANSYS-CFX. O modelo desenvolvido foi utilizado para analisar o comportamento térmico relacionado com o número de falhas, e ao fim das análises, foram constatados que pequenos aumentos na temperatura externa indicam altos valores internamente, contribuindo para degradação dos isolantes e consequentemente a diminuição da vida útil do equipamento. Esta metodologia será aplicada em subestações, onde a manutenção preditiva por meio de inspeções termográficas é a principal ferramenta de diagnóstico para tomada de decisões na predição de falhas. Capacitive Potential Transformers (TPC) are important equipment installed in high voltage substations. They have the function of reducing the electrical voltage to compatible values of measurement, control and protection of the power system. These devices dissipate thermal energy resulting in defined surface temperature fields. However, when there is some internal fault the thermal dissipation increases affecting the dielectric and providing a rise in the temperature of the external surface. The objective of the present work was to study the thermal behavior of a TPC using numerical CFD simulation in the ANSYS-CFX platform. The developed model was used to analyze the thermal behavior related to the number of faults. At the end of the analyzes, it was observed that small increases in the external temperature indicate high values internally, contributing to the degradation of the insulators and consequently the reduction of the useful life of the equipment. This methodology will be applied in substations, where predictive maintenance through thermographic inspections is the ain diagnostic tool for decision making in predicting faults.

Submitted by Kilvya Braga (kilvyabraga@hotmail.com) on 2018-04-25T13:41:57Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ JORGE DA SILVA JÚNIOR - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 8878210 bytes, checksum: 8ad2b9618778b2c4268304060a0167f5 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-25T13:41:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ JORGE DA SILVA JÚNIOR - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2017.pdf: 8878210 bytes, checksum: 8ad2b9618778b2c4268304060a0167f5 (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 Capes O objetivo deste trabalho é analisar a capacidade da Termografia de monitorar o comportamento dos óleos lubrificantes SAE 20W50 API SJ e ISO VG 10 do ponto de vista térmico até o momento de ruptura do filme lubrificante, caracterizado pela brusca elevação no atrito, ruído, vibração e temperatura em ensaios de atrito cisalhante. A metodologia utilizada é baseada na análise de termogramas que indicam perfis de temperatura durante os ensaios de atrito e no momento de falha mecânica, comparando-se estes resultados com os obtidos por um termopar. Deste modo, é possível obter informações que podem ser usadas como referências visuais não invasivas durante uma situação de atrito. Os corpos de prova, constituídos por pinos cilíndricos de aço SAE 1045, são atritados contra um anel de desgaste que consiste em um rolamento travado por solda sob condição de regime de lubrificação limite. Testes foram realizados em condições crescentes de carga até 180 N em rotações de 10, 15 e 20 Hz (600, 900 e 1200 rpm). Os resultados mostram a capacidade qualitativa e quantitativa da Termografia na detecção de falhas de lubrificação, considerando a emissividade da película lubrificante de óleo igual a 0,82. Além disso, os picos de temperatura associados ao scuffing (desgaste severo causado pelo rompimento da película) mostrados pela Termografia são maiores que os mostrados pelo termopar, o que facilita a visualização deste fenômeno. Conclui-se que a Termografia pode ser usada para a detecção do rompimento da película lubrificante em ensaios de atrito do tipo pino sobre anel. The aim of this work is to evaluate the Thermography ability to monitor the behavior of the lubricating oils SAE 20W50 API SJ and ISO VG 10 from the thermal point of view until the moment of the lubricating film rupture, characterized by the sudden elevation in the friction, noise, vibration and temperature in shear friction tests. The methodology used is based on the analysis of thermograms that indicate temperature profiles during the friction tests and at the moment of mechanical failure, comparing these results with those obtained by a thermocouple. Thus, it is possible to obtain information that can be used as noninvasive visual references during a friction situation. The specimens, consisting of cylindrical SAE 1045 steel pins, are rubbed against a wear ring consisting of a weld-locked bearing under the condition of a boundary lubrication regime. Tests were performed under increasing load conditions up to 180 N at 10, 15 and 20 Hz (600, 900 and 1200 rpm) rotations. The results show the qualitative and quantitative capacity of the Thermography in the detection of lubrication failures, considering the emissivity of the lubricating oil film equal to 0.82. In addition, the temperature peaks associated with scuffing shown by Thermography are larger than those shown by the thermocouple, which facilitates the visualization of this phenomenon. It will be concluded that the Thermography can be used for detecting the breakdown of the lubricant film in pin-on-ring friction tests.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-16T14:51:43Z No. of bitstreams: 1 FRANCISCA CIBELE DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 4026542 bytes, checksum: ed454ebfc1325519e82b94fd3c4aab3e (MD5) Made available in DSpace on 2018-07-16T14:51:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCISCA CIBELE DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 4026542 bytes, checksum: ed454ebfc1325519e82b94fd3c4aab3e (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 Capes O objetivo deste trabalho foi estudar falhas mecânicas em elementos de máquina por meio da Termografia. O caso pesquisado foi o dos rolamentos rígidos de uma carreira de esferas sem blindagem. Quanto aos objetivos a pesquisa é explicativa e quanto aos procedimentos técnicos é de carácter experimental. A metodologia utilizada, neste trabalho, fez uso de uma bancada de teste constituída por motor, rolamento e mancal, montada em mesa inercial, monitorada por meio de sensores de vibração e câmera térmica. Nas amostras de rolamentos foram inseridas falhas mecânicas por meio de uma micro retífica e sob condições de controle de rotação, carga, temperaturas, ventilação e umidade foram realizados os testes. Como resultado pôde-se perceber alterações térmicas em determinadas regiões dos rolamentos, as quais coincidiram com picos de frequência oscilatória do espectro de vibração em função do tempo da FFT. Outro aspecto importante é que as detecções térmicas são melhor evidenciadas nos primeiros minutos de acionamento do sistema observado. Como conclusão pode-se afirmar que é possível utilizar a técnica da Termografia para detectar falhas mecânicas em rolamentos desde que a análise termográfica seja realizada nos instantes iniciais de aquecimento do objeto, com atenção para se manter as condições ambientais e demais variáveis de estudo sob controle. The objective of this work was to study mechanical failures in machine elements through Thermography. The case investigated was that of the rigid bearings of a sphere race without shielding. Regarding the objectives, the research is explanatory and technical procedures are experimental. The methodology used, in this work, made use of a test bench constituted by motor, bearing and bearing, mounted in inertial table, monitored by means of vibration sensors and thermal camera. In the samples of bearings mechanical faults were inserted through a micro grinding and under conditions of control of rotation, load, temperatures, ventilation and humidity were carried out the tests. As a result, it was possible to observe thermal changes in certain regions of the bearings, which coincided with oscillatory frequency peaks of the vibration spectrum as a function of FFT time. Another important aspect is that the thermal detections are better evidenced in the first few minutes of the observed system activation. It can be concluded that it is possible to use the Thermography technique to detect mechanical failures in bearings as long as thermographic analysis is performed in the initial instants of heating the object, with attention to maintain the environmental conditions and other variables of study under control.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. Pesquisas recentes têm se dedicado ao desenvolvimento de materiais não metálicos para construção de trocadores de calor. Os materiais poliméricos, em particular, apresentam diversas vantagens para construção de trocadores de calor, como resistência à corrosão, baixa densidade e baixo custo. Porém, a principal desvantagem dos polímeros é possuir baixa condutividade térmica quando comparados aos metais. Dessa forma, grande parte dos esforços de pesquisa tem sido direcionados a buscar meios para aumentar a condutividade térmica do polímero por meio da inserção de materiais metálicos ou materiais de alta condutividade térmica à base de carbono, como, por exemplo, fibras de carbono, negro de fumo, grafite, nanotubos de carbono, grafeno, entre outros, a fim de formar um material compósito com condutividade térmica mais elevada que a da matriz polimérica. O interesse da pesquisa conduzida nesta tese reside na viabilização de um trocador de calor fabricado a partir de um material compósito para utilização em aplicações de pequenas taxas de transferência de calor. O objetivo do trabalho foi a concepção, fabricação e avaliação do desempenho térmico de trocadores de calor poliméricos contendo manta de fibra de carbono e materiais particulados (aditivo) para aumento da condutividade térmica. Três trocadores de calor foram fabricados e testados em um calorímetro de túnel de vento, com a seguinte composição: 50% de manta de fibra de carbono, 50% de resina epóxi (sem aditivo); 50% de manta de fibra de carbono, 49,5% de resina epóxi e 0,5% de nanoplaquetas de carbono; 50% de manta de fibra de carbono, 49,5% de resina epóxi e 0,5% de grafite expandido. O fluido de trabalho utilizado nos testes para a determinação da condutância térmica do trocador de calor polimérico foi a água.Os resultados mostraram que o trocador de calor sem aditivo obteve um desempenho térmico ligeiramente melhor, seguido pelo trocador com nanoplaquetas de carbono e o trocador com grafite expandido. Tal conclusão foi corroborada por uma análise microestrutural dos materiais compósitos por micrografia MEV, que evidenciou uma maior presença de vazios nos trocadores de calor com aditivos. Análises termográficas, realizadas simultaneamente aos testes no calorímetro, permitiram calcular a eficiência global de superfície, que também evidenciou um ligeiramente melhor desempenho térmico do trocador de calor sem aditivo. Abstract : Recently, several research initiatives have been directed to the development of nonmetallic materials for the construction of heat exchangers. Polymeric materials, in particular, have several advantages, such as corrosion resistance, low density and low cost. However, the main disadvantage of polymers is their low thermal conductivity compared to metals. Thus, much of the research effort has been on finding ways to increase a thermal conductivity of polymers by inserting metallic or of high thermal conductivity carbonaceous fillers, such as carbon fibers, carbon black, graphite, carbon nanotubes, graphene, etc., so as to produce a composite material with a higher thermal conductivity than that of the polymer matrix. The motivation for the research conducted in this thesis lies in the possibility of using polymer composite heat exchangers in applications involving low heat transfer rates. The aim of the work was to design, manufacture and evaluate the thermal performance of polymeric heat exchangers containing carbon fiber and composite materials (fillers) to increase thermal conductivity. Three heat exchangers were fabricated and tested on a wind tunnel calorimeter, with the following composition: 50% carbon fiber fabric, 50% epoxy resin (no fillers); 50% carbon fiber fabric, 49.5% epoxy resin and 0.5% graphene nanoplatelets; 50% carbon fiber fabric, 49.5% epoxy resin and 0.5% expanded graphite. Water was used as the working fluid in the experimental tests carried out to determine the thermal conductance of the heat exchangers. The calorimeter results show that the heat exchanger without fillers obtained a slightly better thermal performance, followed by the graphene nanoplatelet exchanger and by the expanded graphite exchanger. This conclusion was corroborated by a microstructural analysis of composite materials by SEM (scaning electronic microscopy) micrographs, which showed a greater number of voids and heat exchangers with fillers. Infrared imaging analyses, performed simultaneously to the calorimeter tests, allowed the calculation of the overall surface efficiency, which also revealed a slightly better thermal performance of the heat exchanger without fillers.

Apesar dos avanços das técnicas para o tratamento de feridas, a úlcera por pressão ainda representa um problema em todos os ambientes de saúde. Este estudo tem como objetivo analisar os efeitos de um dispositivo de diodos emissores de luz no tratamento de úlceras por pressão. A metodologia é dividida em duas etapas: a primeira consiste no desenvolvimento do dispositivo e a segunda compreende os testes clínicos. O dispositivo construído é formado por um conjunto de 60 LEDs (30 vermelhos e 30 infravermelhos) dispostos em círculos. A aplicabilidade clínica do dispositivo foi testada na Santa Casa de Misericórdia de Belo Horizonte. Trinta participantes com úlcera por pressão não infectada, na região sacral, com idade igual ou superior a 18 anos, de ambos os sexos, foram incluídos e randomizados para um dos dois grupos de tratamento. O grupo controle recebeu diariamente o tratamento convencional que consistiu na limpeza da úlcera com solução fisiológica, seguida pela adição de um curativo à base de hidrogel com alginato, por um período de 4 semanas. Além do tratamento convencional diário, o grupo experimental recebeu aplicações do dispositivo, três vezes por semana, totalizando 12 sessões. As úlceras por pressão foram avaliadas pela medição da área e da temperatura. Com base nos resultados, pode-se afirmar que a aplicação do dispositivo de LEDs (630 e 940 nm) com dose de 4 J/cm2 promoveu uma maior taxa de cicatrização nas úlceras por pressão do grupo experimental em relação ao controle; a temperatura das úlceras por pressão manteve-se na faixa ideal para cicatrização em ambos os grupos no decorrer das sessões de tratamento; as úlceras por pressão tiveram um aumento de temperatura imediatamente após a aplicação do dispositivo de LEDs, mas não foi significativo. Pode-se concluir que o protocolo de fotobiomodulação com LED aplicado neste estudo otimizou a cicatrização das úlceras por pressão, sendo sugerido como terapia adjuvante no tratamento dessas feridas. Despite the advances in techniques for treatment of wounds, pressure ulcer is still a problem in all healthcare environments. This study aims to analyze the effects of a device light emitting diode (LED) in the treatment of pressure ulcers. The methodology is divided into two stages: the first is the device development and the second comprises the clinical trials. The developed device consists of a cluster of 60 LEDs (30 red and 30 infrared) arranged in circles. The clinical applicability of the device was tested in the Santa Casa Hospital in Belo Horizonte. Thirty participants with uninfected sacral pressure ulcers, aged 18 or over, both male and female were included and randomized to one of two treatment groups. The control group received daily conventional treatment, which consisted of a cleaning of the pressure ulcer with physiological saline followed by an alginate hydrogel dressing for a period of 4 weeks. Besides the daily conventional treatment, the experimental group received device applications, three times a week, totaling 12 sessions. The pressure ulcers were evaluated by area and temperature measurements. Based on the results, it can be affirmed that the application of LED device (630 and 940 nm) at a dose of 4 J/cm2 promoted a higher healing rate in pressure ulcers in the experimental group compared to the control; the temperature of pressure ulcers remained in the appropriate range for healing in both groups during the treatment sessions; there was a heating in the pressure ulcers immediately after the LED device application, but it was not significant. It can be concluded that the LED photobiomodulation protocol used in this study optimized the pressure ulcers healing and it is suggested as adjunctive therapy in the treatment of these wounds.

Face ao ambiente de negócio do setor elétrico brasileiro, cada vez mais hostil à ineficiência operacional (causa de aumento de custos) e à gestão inadequada da qualidade e quantidade de informação fornecida, as concessionárias de energia elétrica sentem a necessidade de aperfeiçoar políticas de operação e manutenção, visando a redução de custos e maximização da disponibilidade e confiabilidade de seus equipamentos, princípios esses pregados pela Gestão de Ativos. Com a finalidade de implantar tais princípios, foi proposta, nesse trabalho, uma metodologia de gestão de ativos para o equipamento chave seccionadora, partindo do modo de falha aquecimento no contato, usando modelo matemático de aquecimento e vida útil do contato, a partir da medição de temperatura via inspeção termográfica, com parâmetros metrológicos associados, objetivando inferir o aumento da camada de óxido, além da determinação do risco técnico do ativo a partir do modo de falha supracitado associado ao risco de perda da função do equipamento. Foi caracterizada a influência do fenômeno de incremento de temperatura na formação da camada de óxido na superfície de contato, com aumento de temperatura na ordem de 30°C, tornando a degradação do componente mais severa, minimizando sua expectativa de vida útil e aumentando o risco de uma falha catastrófica. Tal fato leva a um risco econômico cujo valor de exposição financeira é negativo, em que postergar a intervenção é menos vantajoso que realizá-la, muito em função da importância do referido ativo em atividades de manobra e operação dentro do sistema elétrico de potência. A metodologia apresentada foi aplicada em 4 ativos da distribuidora, usando dados de inspeções termográficas, obtendo resultados de risco técnico, que comparados com outros critérios de criticidade apresentados na literatura, demonstrou uma assertividade mínima de 75 %, sendo que tal metodologia é baseada em critérios fundamentados em bases científica e metrológica.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. A termografia pulsada (TP) é uma técnica promissora para a avaliação não-destrutiva de materiais. O protocolo de inspeção consiste na aplicação de um pulso térmico no espécime e monitorar a resposta térmica da superfície via radiação infravermelha (IV). Descontinuidades internas aparecem na sequência térmica como "hot spots" ou padrões térmicos irregulares, os quais são prodruzidos por alterações na taxa interna de difusão de calor. Apesar de ser uma das técnicas mais usadas e atrativas para a avaliação não-destrutiva, sua aplicação apresenta grandes desafios especialmente durante a inspeção de materiais anisotrópicos. 'Blurring', a perda de visibilidade devido aos efeitos da condução lateral de calor e a não-uniformidade produzida durante a excitação térmica representam as maiores limitações da TP. Esta tese é focada na otimização da inspeção por TP em laminados compósitos. Para tal propósito, foi desenvolvido um modelo termo-numérico para a análise da resposta térmica da material devido a presença de defeitos internos. Um estudo paramétrico foi desenvolvido com o objetivo de estudar o impacto do aquecimento não-uniforme, da intensidade da radiação e da geometria dos defeitos em vários parâmetros informativos da inspeção por TP. Uma análise das três técnicas mais usadas para o tratamento de sinais termográficos foi realizada e os seus desempenhos foram avaliados em função da relação sinal-ruído no ponto de maior contraste entre região com defeito e região sem defeito. Neste trabalho foi desenvolvida uma nova técnica de processamento e análise de imagens térmicas. A nova técnica - baseada no método de regressão dos mínimos quadrados parciais (PLSR) - decompõe a sequência térmica em variáveis latentes, permitindo assim a separação das diversas fontes de ruído que afetam a qualidade das imagens. A partir deste método de correlação foi desenvolvido um modelo empírico para a quantificação da profundidade e tamanho lateral dos defeitos empregando dados experimentais. Ambos os métodos - de tratamento de sinais e quantificação de defeitos - foram analisados e comparados com técnicas tradicionais, apresentando uma melhoria substancial na relação sinal-ruído e na precisão no processo de inversão de profundidade e forma dos defeitos. Abstract: Pulsed thermography (PT) is a novel and promissory technique for the nondestructive and evaluation (NDT&E) of materials. The inspection protocol consists in pulse heating the specimen while monitoring the resulting thermal response via infrared (IR) radiation. Subsurface discontinuities appear as transient hot spots or irregular thermal patterns in the thermogram sequence, which are produced by the alterations in the internal heat diffusion fluxes. In spite of being one of the most used and attractive methods for the NDT&E, its application still presents challenges specially when inspecting anisotropic materials. 'Blurring', the lost of defect visibility due to the effects of lateral heat conduction and the non-uniform heating produced during the application of the thermal excitation, represent the major drawbacks of PT. This thesis is focused on the optimization of the PT inspection of laminated composites. A thermal-numerical model is developed in order to analysis the thermal response of the material due to the presence of subsurface defects. A parametric study was performed aiming to study the impact of the effects of non-uniform heating, irradiation density and defects geometry on several informative variables of the PT inspection. An in-depth analysis of three of the most used PT sinal processing techniques was carried out and their performance was evaluated in terms of the signal-to-noise (SNR) at maximum signal contrast. In this work was also developed a new promissory technique for the processing and analysis of thermographic data. The new method - based on partial least squares regression (PLSR) - decomposes the thermal sequence into latent variables, allowing to separate several sources of noise affecting the quality of the images. From the statistical correlation method an empirical model was developed for the quantification of the depth and lateral size of defects using experimental data. Both methods - for the signal processing and for the inversion of depth and lateral size - were analyzed and compared with traditional techniques, achieving a substantial improvement in the signal-to-noise ratio and in the accuracy in the prediction results of depth and lateral size of the defects.

A não consideração de aspectos metrológicos e o tratamento meramente qualitativo das inspeções termográficas no sistema elétrico têm levado a tomadas de decisão conservadoras ou ineficazes, em desacordo com os princípios pregados pela Gestão de Ativos. Com a finalidade de aplicar tais princípios, neste trabalho foi desenvolvido um método para estimar, sem desligamentos, a partir da termografia, o momento em que uma união elétrica poderá se romper em função da perda de resistência mecânica à tração do condutor associado. Para tanto, baseou-se na determinação da resistência elétrica de contato a partir do resultado de inspeções realizadas e, utilizando estimativas do carregamento elétrico que ocorrerá no futuro, modelos específicos de avaliação do efeito danoso da operação em altas temperaturas e considerações de incerteza, essa informação pode ser transformada em uma estratégia de gestão de ativos que contemple o risco técnico e o risco econômico de ocorrer a ruptura (falha) da conexão. Os resultados mostraram que o modo de falha estudado, ruptura do condutor, só tende a ocorrer após longo tempo de recozimento devido às altas temperaturas, indicando ser dominado frente a outros modos como, por exemplo, o afrouxamento do conector. Não obstante, as tratativas para cálculo do risco técnico e econômico se mantém válidas para auxílio à tomada da melhor decisão quanto ao momento da intervenção, bastando, para refinálas, inserir diferentes modelos (por exemplo, que descrevam os mecanismos de afrouxamento). Ao demonstrar como utilizar uma técnica relativamente barata (termografia), quantificar a incerteza dos dados através de métodos robustos, calcular a perda de vida útil de um componente elétrico e possibilitar que a definição do melhor momento para intervenção venha com antecedência, de forma preditiva, este estudo valoriza a aplicação da engenharia como ferramenta imprescindível à gestão de ativos, por conferir, aos gestores, a segurança necessária para que tomem melhores decisões, baseadas em evidências. Disregarding the metrological aspects and treating of thermographic inspections of power systems in a merely qualitative manner have led to conservative or ineffective decision making, not complying with the Asset Management principles. In order to apply such principles, in this work a method is developed to estimate the time an electrical joint may break due to loss of the tensile strength of the associated conductor, using thermography as a tool, so no power outages are needed. Therefore, based on the determination of the electrical contact resistance from the inspections results, uncertainty considerations and using estimates of the power loading that will occur in the future, specific models for assessing the damaging effects of this high temperature operation were used to develop an asset management strategy to address the technical risk and economic risk of a joint failure. Results showed that the failure mode evaluated, "joint breakdown", only occurs after a long time of high temperature operation due to annealing, indicating it is dominated by other modes, for example, connector loosening. Nevertheless, the technical and economic risk calculations shown remain valid for helping with the best decision making regarding the maintenance scheduling and, to refine them, one may use different models (eg, that describe the loosening mechanisms). By showing how to use a relatively inexpensive technique (thermography), quantifying the data uncertainty by robust methods, calculating the loss of life of an electrical component and enabling the upfront determination of the best time for an intervention, this study values engineering as an essential tool for the management of assets, by offering managers the confidence they need to make better decisions, based on evidence.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 Atualmente existem dois metodos de inspeçao termografica: termografia passiva e termografia ativa. Enquanto na termografia ativa, uma estimulaçao externa é usada para provocar um fuxo de calor interno no objeto, na termografia passiva nenhuma estimulaçao é usada. No presente trabalho, investiga-se a aplicaçao da termografia ativa para detectar e caracterizar defeitos internos em materiais ceramicos. Para tal proposito, é analisado o comportamento térmico do material ao ser exposto a diferentes regimes de resfriamento. Uma formulaçao numerica é proposta para simular o processo térmico, consistindo na soluçao da equaçao da energia em regime transiente e 3D, usando volumes finitos, permitindo desta forma o estudo do fenomeno de difusao interna de calor e as transferencias por conveccao e radiaçao com o ambiente externo. As simulaçoes foram realizadas variando diferentes parametros, tais como a profundidade e diametro dos defeitos, localizaçao e propriedades termofisicas. Os mapas termicos das superficies em questao foram comparados com mediçoes feitas em laboratorio utilizando uma camara infravermelha. As mediçoes foram realizadas em tijolos ceramicos maciços. Parametros de detecçao como o Contraste Termico Absoluto e o Contraste Termico Standard foram utilizados. Este ultimo mostrou melhor nivel de detecçao, decorrente da eliminaçao das interferencias do ambiente externo.

Orientador : Prof. Dr. Jose Viriato Coelho Vargas Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 23/03/2011 Bibliografia: fls. 102-109 Resumo: A imagem infravermelha é um exame diagnóstico ainda emergente no campo da Medicina. No entanto, já bem estabelecido e utilizado na Engenharia. A principal razão para esse contraste é a falta de métodos quantitativos confiáveis para associar leituras de temperatura da pele humana aos fenômenos fisiológicos e das doenças, uma vez que a temperatura da superfície corporal exposta é altamente dependente das condições ambientais e do metabolismo do próprio indivíduo. Portanto, uma proposta seria normalizar as leituras de temperatura para qualquer localização da superfície corporal, i.e., independente do ambiente e da temperatura corporal do indivíduo. Em função dos problemas detectados no estado-da-arte da Medicina, identificou-se que as contribuições de métodos matemáticos bem estabelecidos na Engenharia podem vir a transformar a imagem infravermelha em método de diagnóstico e monitorização de enfermidades seguro e eficaz. Assim, esta tese de doutorado teve como objetivos gerais: i) verificar se é viável o uso da técnica de normalização térmica cutânea considerando temperatura ambiente e central do paciente para estudo termográfico infravermelho médico, e ii) determinar os valores normalizados, por região e por gradientes conjugados de diversas áreas simétricas do corpo humano, para diagnóstico das enfermidades mais comumente citadas na literatura da termografia médica. Para tanto, foram avaliados por termografia infravermelha, 104 voluntários saudáveis (61 mulheres) com idade entre 17 a 72 anos, e também um grupo com enfermidades que contou ao todo com 900 pacientes, destes 35 casos com tumor de mama, 56 com doenças benignas da mama (displasia mamária, cistos, mastite), 99 casos de artrite em joelhos, 27 de sacroileíte, 331 casos de síndrome de dor miofascial, 236 casos de síndrome fibromiálgica, 77 casos de distúrbio do sono, 35 casos de febre e 4 casos de amputação parcial de extremidade. Os principais resultados foram a determinação dos valores normais das faixas de temperatura normalizadas, tanto de gradientes conjugados de áreas simétricas como da temperatura adimensionalizada de diversas regiões do corpo humano. Além disso, a metodologia atingiu sensibilidade e especificidade elevadas para diagnóstico de diferentes doenças comumente avaliadas por termografia. Consequentemente, o método de gradientes conjugados de temperatura adimensionalizada em conjunto com o valor absoluto de temperatura adimensional da região de interesse, com ajuda da isoterma (alarme de cor), é viável e eficaz para diagnóstico de enfermidades que comumente causam anormalidades na distribuição de temperatura cutânea. Abstract: The infrared imaging is still an emerging diagnostic exam in medicine. However, it is a well-established field in engineering. The main reason for this disparity is the lack of safe quantitative methods to correlate the skin temperature readings with physiological phenomena and diseases, since the temperature of the exposed body surface is highly dependent on environmental conditions and individual metabolism. Thus, a way to normalize the temperature readings for any surface of the body site would be very useful in medical practice, i.e., regardless of environmental conditions and the individual's body temperature. In the light of the problems noticed in medical state-of-the-art identified that the contribution of well-established methodologies in engineering today could convert infrared imaging on a precise and efficient method of diagnosis and monitoring. Thus, the proposed doctoral thesis, has the following main purposes: i) to verify the feasibility of a standardization methodology of cutaneous thermal readings considering the environmental and central body temperature for medical infrared thermography studies; ii) to define the normalized values per region of interest (ROI) and symmetrical conjugated gradients of human body, for the diagnosis of the most common diseases cited at medical thermography literature. For that, it was evaluated by infrared thermography, 104 healthy volunteers (61 women), between 17 and 72 years, and also an abnormal group with a total of 900 patients. This group was composed by 99 knee arthritis, 27 sacroiliites, 331 miofascial pain syndrome, 236 fibromyalgia, 77 sleep disorders, 35 fever and 4 ischemic limbs cases. The main results established the normal value of normalized temperature ranges for conjugated gradients of symmetrical areas and also the adimensional temperature of the different human body ROI. Further than, the methodology reached high diagnostic sensibility and specificity for common thermographic studied pathologies. Therefore, the temperature conjugated gradients method in conjunction with the ROI absolute adimensional temperature, with isotherm (color alarm) aid, is feasible and efficient for diseases diagnosis that alters the skin temperature.

A busca contínua por melhores técnicas de ensaios não-destrutivos aliado ao desenvolvimento de sensores de radiação infravermelha permitiu o avanço de métodos de diagnóstico de maneira menos invasiva auxiliando no diagnóstico preditivo, por meio de câmeras infravermelhas e análise das imagens por ela geradas. Resultados mais precisos com exames não-invasivos levam à redução de tempo e custo na obtenção de diagnósticos. Os avanços no sensoriamento remoto do espectro infravermelho iniciaram-se em meados do Século 19 e foram tímidos até o início do Século 20, quando o advento da Primeira Guerra Mundial permitiu o surgimento de aplicações militares como o uso de armas com sensores a radiação infravermelha. Estas aplicações consistiam em sistemas para sensoriamento remoto de temperatura, detecção e intrusão de inimigos. Na época um sistema de busca no infravermelho tinha uma sensibilidade da ordem de 1,5 km. Posteriormente por ocasião da Segunda Guerra Mundial, a sensibilidade de sistemas infravermelhos melhorou drasticamente permitindo a evolução de conversores de imagens com possibilidade de 'enxergar' no escuro, em faixas do espectro próximo ao infravermelho. Com o passar do tempo estas técnicas foram liberadas para uso civil. A termografia possui uma gama variada de aplicações que vai do diagnóstico de doenças por meio de imagens infravermelhas, possibilitando tratamentos preditivos mais precisos e não-invasivos até aplicações industriais tais como a inspeção de instalações elétricas com intuito de encontrar possíveis pontos de falha evidenciados por diferença de temperatura nas instalações, permitindo realizações de manutenções preditivas evitando falhas ou paradas acidentais. A proposta deste trabalho é desenvolver um aplicativo na plataforma LABVIEW® que permita o gerenciamento da câmera, analisar imagens termográficas já adquiridas e gerar arquivos que contenham os dados de temperatura em cada pixel da imagem. As medidas obtidas serão apresentadas através de um sistema que consiga reunir de forma coerente, dados tais como emissividade e temperatura para cálculo posterior de transferência de calor no objeto exibido pela imagem radiométrica. O aplicativo também permite que algumas características possam ser ajustadas pelo usuário do sistema. The continuous search for better techniques for nondestructive testing coupled with the development of infrared sensors has enabled the advancement of diagnostic methods in a less invasive way in aiding predictive diagnosis by means of infrared cameras and image analysis it generates. More accurate results with noninvasive tests led to the reduction of time and cost in obtaining diagnoses. Advances in remote sensing infrared spectrum began in the mid 19th century and was modest until the early 20th century, when the advent of World War I allowed the emergence of military applications such as the use of weapons with sensors infrared radiation. These applications consisted of systems for remote temperature sensing, detection and intrusion of enemies. Then an infrared search system had sensitivity of the order of 1.5 km. Later during World War II, the sensitivity of infrared systems has improved dramatically allowing for development of converters images with the possibility of ' seeing ' in the dark, in the near infrared spectrum bands. Over time these techniques were released for civilian use. Thermography has a wide range of applications that will the diagnosis of diseases through infrared images , enabling more accurate and predictive non-invasive treatments to industrial applications such as the inspection of electrical installations in order to find possible points of failure evidenced by difference temperature on the premises , allowing achievement of predictive maintenance avoiding failures or accidental stops . The purpose of this work is to develop an application in LABVIEW ® platform that enables management of the camera, analyzing thermographic images already acquired and generate files containing temperature data in each pixel of the image. The measurements will be presented through a system that can consistently gather data such as emissivity and temperature for subsequent calculation of heat transfer in object displayed by radiometric image. The application also allows some characteristics can be adjusted by the user of the system.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A inspeção termográfica é uma técnica não-destrutiva e sem uso de radiações ionizantes, fator este que sem dúvida é sua grande vantagem para aplicação na medicina. Utiliza a radiação infravermelha emitida pelos corpos para medir temperaturas ou observar padrões diferenciais de distribuição de temperatura. Dentre as aplicações da termografia na medicina, destaca-se sua utilização na detecção de tumores mamários, nos quais as células produzem substâncias responsáveis pela criação de uma nova vascularização ao seu redor. Os novos vasos elevam a perfusão sangüínea, causando um aumento da temperatura no local, caracterizando-se assim como um teste fisiológico, enquanto que outros métodos tradicionais de diagnóstico, tais como ultrassom e mamografia, representam normalmente testes anatômicos. As imagens estão sendo obtidas com a utilização de uma câmera de infravermelho FLIR S45, adquirida pelo Departamento de Engenharia Mecânica (DEMEC) da Universidade Federal de Pernambuco, através do Edital FINEP 2003. Os exames são efetuados em pacientes do Hospital das Clínicas da UFPE. A aquisição de imagens termográficas de mama, de pessoas com suspeita de câncer ou outros distúrbios de mama, bem como o desenvolvimento de um portal eletrônico capaz de cruzar e de manipular dados e imagens termográficas desses pacientes, como um prontuário eletrônico de paciente, é o objetivo deste trabalho. O banco de dados (BD) desenvolvido funciona sobre um software escrito em PHP (Hipertext Preprocessor), uma linguagem não compilada, embutido em código HTML, usando bases de dados MySQL (sistema de gerenciamento de banco de dados que utiliza o padrão SQL). O sistema permite o acesso a usuários identificados por senha. Cada usuário mantém um nível de privilégio, garantindo apenas a visualização dos dados cadastrados ou permitindo o cadastro, alteração ou remoção de pacientes já cadastrados. Há ainda uma área para pesquisa de pacientes já cadastrados, na qual pode-se realizar a busca por pacientes como o resultado da combinação de variáveis de interesse. Cada paciente é visualizado em janelas independentes, facilitando a observação conjunta de vários pacientes. Os dados dos pacientes já cadastrados podem ser exportados para arquivos em formato Excel, o que permite a emissão de relatórios, gráficos e análises estatísticas sobre esses dados

O objetivo mister do trabalho é pesquisar e avaliar os resultados do emprego de técnicas de transferência de calor: radiação (termografia) e condução (termopares), como ferramentas de diagnóstico da presença de estruturas ocultas e de anomalias na edificação do Patrimônio Histórico Cultural Brasileiro. A utilização do método não destrutivo e principalmente da técnica termográfica é bastante difundida em paíseseuropeus. Porém, a diferença e a especificidade do Brasil, devido a sua posição tropical (regime climático diferenciado), aos materiais empregados nas edificações do século passado e à técnica de produção, justificam e impõem a necessidade da assimilação dessa tecnologia para a garantia e salvaguarda do valioso Patrimônio Histórico e Cultural do nosso País. O trabalho proposto avaliou uma edificação histórica: Capela de São Sebastião de Águas Claras, construída no século XVII, em adobe e implantada no distrito de São Sebastião de Águas Claras, do município de Nova Lima no Estado de Minas Gerais. Foram empregadas duas técnicas de avaliação e identificação, embora o parâmetro da pesquisa tenha sido comum: a temperatura. As técnicas distinguem-se no mecanismo de observação: transferência de calor. Os resultados possibilitaram identificar as estruturas de madeira e as estruturas de vedação ocultas na capela e, ainda, a presença de algumas anomalias nas alvenarias. Os mesmos são plenamente validados pela documentação histórica das intervenções promovidas na capela ao longo dos anos. O método de avaliação das edificações, utilizando os recursos da termografia digital sem contato, possibilitará a tomada de decisão para intervenções civis necessárias para conservação e preservação. A singularidade e a relevância dos estudos do presente trabalho são inquestionáveis e prementes devido a grande importância do valor histórico do Patrimônio Histórico Cultural Brasileiro. Nesse sentido, este trabalho oferece uma perspectiva e uma visão crítica, para a implementação e avanço na linha de pesquisa. The main objective of this work is to research and evaluate the results of the application of heat transfer techniques: radiation (infrared thermograph) and conduction (thermopar sensors) as a tool of diagnosis of the presence of hidden structures and anomalies at edifications which belong to the Brazilian Historical Patrimony. The utilization of a non-destructive method, mainly infrared thermograph, is highly diffused at European Countries, due to their great historical estate. Nevertheless, Brazils singularity, considering: his tropical position (different climate regime) and both the materials employed in the edifications of the past century and the building techniques, justifies and imposes the assimilation of this technology so as to guarantee and safeguard ourworthy Historical Patrimony. The work proposed was the analysis of an edification historic: São Sebastião das Águas Claras Chapel, built in the XVIIth century using sundried brick, and placed at São Sebastião das Águas Claras district, at Nova Lima, Minas Gerais. Two techniques of evaluation and identification were employed, in spite of the fact that the parameter was the same: temperature. Those techniques distinguishthemselves by the mechanism of observation of the heat transfer phenomena. The results, it was possible to identify hidden wooden and sealing structures (sun-dried brick blocks) at the Chapels wall, and, moreover, the presence of some anomalies. These results are completely validated by the historic documentation of the interventionswhich took place at the Chapel over the years. The evaluation method of edifications, using digital thermograph resources, may enable specialists to take any decisions necessary to conservation and preservation. The singularity and relevance of the present work are unquestionably and urgent on account of the major importance of historical of Brazilian Historical Patrimony. Foreseeing its future, it is possible to guarantee that the use of thermograph will be a fundamental technological tool of diagnosis, assisting the process of taking decisions about proceedings and conservation techniques, restoration and preservation, to be used in historical edifications. Therein, this work offers a perspective and a critical vision to the implementation and advance of this research field.

O reconhecimento da importância da pesquisa científica e de suas aplicações na determinação do estado de conservação de obra de arte tem tido um grande crescimento com o passar dos anos, permitindo que, nos dias atuais, diversas metodologias de diagnóstico estejam disponiveis. A capacidade de identificar elementos não visíveis em estruturas, umidade não aparente, presença de folhas internas e descolamentos das camadas que compoem afrescos e pinturas sobre madeira e destacamentos das pastilhas de mosaicos, aliado ao baixo custo de implementação em relação a outras técnicas já consagradas no setor, como a vibrometria laser Doppler, têm colocado a termografia como uma opção viável ao diagnóstico de bens culturais. Porém, a inexistência de um procedimento padrão para a aplicação da técnica tem gerado frequentes falsos alarmes de irregularidades. Adicionalmente, pouca atenção tem sido dada às possíveis fontes de incerteza, o que coloca em dúvida sua confiablidade metrológica. Neste trabalho, é porposta uma metodologia para a aplicação de ensaios térmicos não destrutivos na avaliação da integridade de obras de arte onde são levados em consideração mecanismos de avaliação e redução de incertezas. Os ensaios laboratoriais foram realizados no Laboratorio di Misure Meccaniche e Termiche do Dipartimento di Meccanica da Università Politecnica delle Marche - Itália. Os conjuntos de amostras utilizadas foram confeccionados por especialistas em restauração e reproduzem a estrutura e composição dos materiais empregados na confecção de afrescos e obra sobre madeiras. Folhas internas simuladas de forma a reproduzir reais descolamentos entre as camadas. Os resultados experimentais foram comparados com os obtidos através da solução numérica do modelo matemático desenvolvido em ambiente FORTRAN e com as respostas fornecidas pela implementação da vibrometria laser Doppler. Provas in situ, utilizando a termografia e a vibrometria, foram realizadas no norte da Romênia, tendo como objetivo identificar presença de umidade, estruturas não visíveis, inclusões não aparentes, materiais de origens diversas, destacamentos das camadas superficiais e características da alvenaria que constitui a Igreja de São Nicolau em Balinesti, a Igreja do Monastério Papauti em Botosani e a Igreja da Ressurreição localizada no interno dos muros do Monastério de Sucevita. A utilizaçõ da metodologia validou os dados experimentais. A comparação com a vibrometria permitiu identificar as vantagens da utilização de uma e outra técnica situando o poder limítrole de cada uma quando aplicadas ao diagnóstico de obras de arte.