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Herramientas FLIR de prueba y medición para el SpaceX Hyperloop

Herramientas FLIR de prueba y medición ayudan a estudiantes a prepararse para la competición SpaceX

Herramientas FLIR de prueba y medición para el SpaceX Hyperloop

Un desafío: cree su propio prototipo de cápsula Hyperloop y pruébela en la sede central de SpaceX, de Elon Musk, en California. ¿Quién ha dicho que la ingeniería no puede ser divertida? Estudiantes de ingeniería de la Universidad de Edimburgo, que participarán en la emocionante competición de cápsulas de SpaceX Hyperloop, utilizaron tecnología de termografía y medición de FLIR para asegurarse de que su prototipo estaría listo para la carrera.

Viajar de una ciudad a otra a 1125 kilómetros por hora en un tubo subterráneo al vacío a algunos nos parece algo futurista, pero no al emprendedor Elon Musk. El director general de Tesla y SpaceX, adelantado a su tiempo, lo ve como el siguiente paso de la tecnología de transporte masivo. Hyperloop es el concepto de Musk de cápsulas propulsadas por electricidad que viajan de manera autónoma a través de un tubo que está casi al vacío. Las cápsulas podrán alcanzar velocidades comparables a las de los aviones y podrán realizar un viaje de Edimburgo a Londres en tan solo 50 minutos.

Una competición anual atraer a muchos equipos de ingenieros de todo el mundo a la sede central de SpaceX en California. Una vez allí, SpaceX reta a los equipos a que desarrollen su propio prototipo de cápsula Hyperloop y la prueben en un tubo de vacío de 1600 metros de largo.

EQUIPO DE HYPERLOOP

Uno de los equipos de ingenieros que participa en la competición de 2018 es HYPED, una sociedad de estudiantes de la Universidad de Edimburgo. El equipo, compuesto por más de 100 miembros, se ha centrado en e desarrollo técnico y comercial de Hyperloop. Sus diseños ya han tenido éxito en dos competiciones internacionales.

En la competición de 2018, el equipo HYPED quería ir más allá de los límites de la tecnología de Hyperloop con un nuevo prototipo que incluía levitación magnética, ruedas electrodinámicas (Halbach) para la propulsión y frenos de alta velocidad, frenos neumáticos de emergencia y una nave presurizada de un compuesto de carbono.

GESTIÓN ENERGÉTICA EFICIENTE

«Como sociedad de estudiantes, nuestro presupuesto y nuestras capacidades son bastante limitadas», afirma Daniel Toth, responsable de los sistemas de alimentación de HYPED. «La primera vez que podremos probar de verdad el prototipo a gran escala será en las instalaciones de SpaceX. Así pues, es muy importante que podamos probar bien cada componente individual con antelación, empezando con pequeñas configuraciones de prueba, para ir aumentando gradualmente el tamaño de las pruebas».

Gracias a la tecnología IGM, el CM275 ofrece una forma fiable de identificar puntos calientes y circuitos sobrecalentados Toth dirige el grupo a cargo de la gestión de alimentación (baterías y sistemas electrónicos relacionados), normalmente en un área de especialización en la que las piezas se calientan antes de averiarse. Además de mucho trabajo de simulación, el equipo HYPED también realiza pruebas destructivas de componentes para descubrir los límites de rendimiento de sus diseños.

 «Con los componentes eléctricos y las baterías, el calor suele indicar que algo va mal, por lo que es lógico que tengamos termógrafos como parte de nuestras herramientas», explica Toth. «La termografía es una tecnología ideal para ver puntos débiles en el diseño y nos permite ver dónde tenemos margen de mejora. Los componentes eléctricos también se comportarán de manera diferente en el vacío, ya que no se produce refrigeración por aire. Es importante realizar pruebas muy exhaustivas de estas condiciones».

TERMÓGRAFOS Y MEDIDORES DE TENAZA

El equipo HYPED ha utilizado una cámara termográfica FLIR E4 y un medidor de tenaza FLIR CM275 con termografía. «El medidor de tenaza FLIR CM275 nos pareció genial para diagnósticos rápidos, mientras que la cámara térmica FLIR E4 nos pareció más útil para inspecciones más largas y más exhaustivas», afirma Toth.

El poder del FLIR CM275 radica en el hecho de que combina dos modos de funcionamiento que se combinan a la perfección. La tecnología Infrared Guided Measurement (IGMTM, medición guiada por infrarrojos), el CM275 ofrece una forma fiable de identificar puntos calientes y circuitos sobrecalentados a una distancia segura. Con la gran variedad de funciones y las precisas lecturas de temperatura del medidor de tenaza, los usuarios pueden confirmar sus hallazgos.

«Incluso en modo termográfico, pueden utilizarse las lecturas del medidor, por lo que tener ambos modos en un solo dispositivo resulta muy eficiente», comenta Toth. «Para mí, es mucho más fiable si pueden comprobarse los resultados con diferentes modos de funcionamiento».

EVITAR RIESGOS DE SEGURIDAD

Trabajar con baterías también conlleva riesgos. Las baterías contienen líquidos tóxicos y cargarlas con corrientes altas provocará que se calienten. Especialmente el revestimiento de plástico de los cables que van a la interfaz, que pueden derretirse o incendiarse. En el peor de los casos, las baterías pueden purgarse, es decir, que pueden liberar de forma repentina gases y líquidos peligrosos bajo presión.

Con herramientas convencionales como termistores o termopares, el usuario debería realizar las mediciones con la herramienta en contacto con el objeto de estudio. Las cámaras termográficas ofrecen al equipo HYPED una forma más segura y consistente de inspeccionar baterías y sistemas electrónicos a una distancia segura, sin contacto.

VARIEDAD DE APLICACIONES

Toth también tiene un termógrafo FLIR ONE® para smartphones: una herramienta que le ha enseñado a apreciar de verdad el poder de la termografía. «Llevo bastante tiempo trabajando con sistemas electrónicos y la termografía siempre me ha resultado útil para las inspecciones de componentes electrónicos. Por eso estoy deseando utilizar las herramientas FLIR para más aplicaciones».

Probar el sistema de propulsión y el control del motor del prototipo es una de las tareas pendientes del equipo HYPED. El equipo necesita refrigerar todos estos sistemas de forma eficiente, una tarea que Toth opina que demostrará realmente el valor de la termografía.

«Crear un prototipo durante una competición de un año puede resultar estresante en ocasiones, pero afortunadamente, herramientas como cámaras termográficas y medidores de tenaza nos ayudan a ceñirnos a los plazos y a realizar mediciones fiables». La termografía es una tecnología ideal para ver puntos débiles en el diseño de sistemas electrónicos o baterías