Aplicación del método de Angstrom para la caracterización térmica de fluidos

Las técnicas fototérmicas son un grupo de métodos experimentales basados en la medición del calor generado sobre una muestra dada, mismo que está determinado por las propiedades ópticas y térmicas del material [1]. Para llevar a cabo la presente tesis se tuvo que construir un microscopio fototérmico acoplado a un microscopio óptico. Dicho microscopio esta automatizado para diferentes propósitos. Uno de ellos es utilizar su platina de posicionamiento para colocar una celda para caracterización térmica de muestras liquidas, con una configuración especial basada en la técnica fotopiroeléctrica, usando una variante del método de Ångstrom. Se caracterizaron sensores piro-piezoeléctricos de PVDF y PZT en el microscopio fototérmico, haciendo barridos superficiales, esto con la finalidad de demostrar que se tiene una señal estable en toda la superficie donde la muestra haga contacto con ellos. Se colocó una misma muestra en los dos sensores para analizar las ventajas y desventajas de cada uno y se demostró que el PZT ofrece una mejor prestación para los objetivos de este trabajo. Se hicieron algunas imágenes para demostrar la funcionalidad del equipo. Por último se propone un método novedoso para determinar la difusividad térmica del aire y de algunos líquidos. El mismo se basa en el método de Ångstrom y usa detección piroeléctrica. Entre sus ventajas sobre la técnica fotopiroeléctrica convencional se pueden mencionar el pequeño volumen de muestra empleado, que el método no requiere de ningún proceso de normalización en los datos ni de preparación especial en la muestra. También es libre de partes móviles que pueden provocar movimientos indeseados del fluido en investigación