Implementación de un método de análisis térmico en películas agrícolas de polietileno utilizando el microprocesador Raspberry Pi 3 para medir transiciones térmicas endotérmicas y exotérmicas

Abstract

Este trabajo implementó con éxito un sistema de análisis térmico basado en Raspberry Pi3 para caracterizar el comportamiento de películas agrícolas de polietileno bajo distintas condiciones de humedad. La plataforma desarrollada integró sensores infrarrojos y una cámara termográfica, empleando el protocolo MQTT para la transmisión de datos a la nube y su posterior visualización en tiempo real mediante Grafana. Mediante la aplicación de ciclos térmicos controlados que incluyeron fases de línea base, calentamiento y enfriamiento se evaluó la respuesta del material ante un estrés térmico repetitivo. Los resultados obtenidos revelaron que la presencia de agua ejerce un efecto regulador significativo: en condición húmeda, las temperaturas máximas disminuyeron en un 7.6% y la velocidad de calentamiento se redujo en un 10%, en comparación con la condición seca. El análisis de confiabilidad mediante el modelo de Weibull corroboró un aumento del 32.3% en la vida ´útil del material hidratado, reflejado en una vida característica (η) de 19.14 ciclos, frente a los 14.47 ciclos registrados en condición seca. El sistema demostró ser una herramienta confiable y de bajo costo para la caracterización térmica de polímeros, permitiendo un monitoreo preciso de su degradación. Como conclusión principal, se establece que la hidratación controlada constituye una estrategia efectiva para prolongar la vida útil de las cubiertas de polietileno en ambientes agrícolas, ofreciendo así una alternativa viable para la sostenibilidad de los sistemas de producción.