Diseño de un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente

Los anemómetros de hilo caliente (HWA, por sus siglas en ingles) son sensores que miden la velocidad del aire indirectamente a partir de la transferencia de calor. Para esto, hacen uso de un lamento de sección fina soldado a soportes esbeltos. Debido a la fragilidad del lamento, es común que el mism...

Descripción completa

Guardado en:
Detalles Bibliográficos
Autor principal: Schenone, Franco
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2021
Materias:
Diseño mecánico
Fluid mechanics
Mecánica de fluido
Sensors
Sensores
Hot wire anemometer
Anemómetros de hielo caliente
[Compliant mechanisms
Mecanismos flexibles
Positioners
Posicionadores
Mechanical design
Additive manufacturing
Manufactura aditiva]
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1015/1/1Schenone.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
id I25-R131-1015
record_format dspace
spelling I25-R131-10152022-05-09T17:03:16Z Diseño de un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente Desing of a system for the manufacture of hot wire sensors Schenone, Franco Diseño mecánico Fluid mechanics Mecánica de fluido Sensors Sensores Hot wire anemometer Anemómetros de hielo caliente [Compliant mechanisms Mecanismos flexibles Positioners Posicionadores Mechanical design Diseño mecánico Additive manufacturing Manufactura aditiva] Los anemómetros de hilo caliente (HWA, por sus siglas en ingles) son sensores que miden la velocidad del aire indirectamente a partir de la transferencia de calor. Para esto, hacen uso de un lamento de sección fina soldado a soportes esbeltos. Debido a la fragilidad del lamento, es común que el mismo se dañe durante el uso, requiriendo su reemplazo. La dificultad de la reparación o fabricación manual de los anemómetros de hilo caliente motivan el desarrollo de un sistema de reparación o fabricación de sensores, que es el tema de la presente tesis. En este trabajo se diseño, construyo y caracterizo un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente. El proceso de diseño comenzó por plantear los requerimientos del sistema e identificar los posibles desafíos. Se priorizo mantener los costos de materiales y fabricación acotados, con el n de promover la replicabilidad del mismo. En base a estas consideraciones, se opto por el uso de mecanismos flexibles y de la manufactura aditiva para el desarrollo de los posicionadores que requerían mayor precisión, los cuales representan gran parte del problema a resolver. Se caracterizo el dispositivo con el n de evaluar su desempeño respecto a rigidez y linealidad de desplazamiento, obteniendo muy buenos resultados. Finalmente, se fabricaron con éxito dos sensores anemométricos con diámetros de lamento de 5 y 15 m. El dispositivo responde bien al accionamiento y no requiere de excesiva fuerza ni habilidad motriz. Se concluyo que el sistema, si bien tiene espacio para mejoras, cumple con los objetivos de diseño y con su función en forma satisfactoria. El mismo quedara a disposición del Instituto Balseiro para su uso. Hot wire anemometers (HWA) are sensors that measure air velocity indirectly, based on heat transfer. To do this, it makes use of a ne section lament welded to slender supports. Due to the fragility of the lament, it is common for it to get damaged during usage, requiring replacement. The diculty of manual repair or manufacturing of the HWA sensor motivates the development of a sensor repair and manufacturing system, which is the subject of the present thesis. In this work, a system for the manufacture of hot wire sensors was designed, built and characterized. The design process began by establishing the system requirements and identifying potential challenges. The priority was to keep low material and manufacturing costs, in order to promote its replicability. Based on these considerations, the use of compliant mechanisms and additive manufacturing were chosen for the development of positioners that required greater precision, which represents a large part of the design challenge. The device was characterized in order to evaluate its performance regarding stiness and linearity of displacement, obtaining very good results. Finally, two anemometer sensors with lament diameters of 5 and 15 m were successfully manufactured. The device responds well to its operation and does not require excessive force or skills. It was concluded that the system, although it has room for improvement, fullls the design objectives and it performs in a satisfactory way. It will be available to the Balseiro Institute for its future use. 2021-07-21 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1015/1/1Schenone.pdf es Schenone, Franco (2021) Diseño de un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente / Desing of a system for the manufacture of hot wire sensors. Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1015/
institution Instituto Balseiro
institution_str I-25
repository_str R-131
collection Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB)
language Español
orig_language_str_mv es
topic Diseño mecánico
Fluid mechanics
Mecánica de fluido
Sensors
Sensores
Hot wire anemometer
Anemómetros de hielo caliente
[Compliant mechanisms
Mecanismos flexibles
Positioners
Posicionadores
Mechanical design
Diseño mecánico
Additive manufacturing
Manufactura aditiva]
spellingShingle Diseño mecánico
Fluid mechanics
Mecánica de fluido
Sensors
Sensores
Hot wire anemometer
Anemómetros de hielo caliente
[Compliant mechanisms
Mecanismos flexibles
Positioners
Posicionadores
Mechanical design
Diseño mecánico
Additive manufacturing
Manufactura aditiva]
Schenone, Franco
Diseño de un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente
topic_facet Diseño mecánico
Fluid mechanics
Mecánica de fluido
Sensors
Sensores
Hot wire anemometer
Anemómetros de hielo caliente
[Compliant mechanisms
Mecanismos flexibles
Positioners
Posicionadores
Mechanical design
Diseño mecánico
Additive manufacturing
Manufactura aditiva]
description Los anemómetros de hilo caliente (HWA, por sus siglas en ingles) son sensores que miden la velocidad del aire indirectamente a partir de la transferencia de calor. Para esto, hacen uso de un lamento de sección fina soldado a soportes esbeltos. Debido a la fragilidad del lamento, es común que el mismo se dañe durante el uso, requiriendo su reemplazo. La dificultad de la reparación o fabricación manual de los anemómetros de hilo caliente motivan el desarrollo de un sistema de reparación o fabricación de sensores, que es el tema de la presente tesis. En este trabajo se diseño, construyo y caracterizo un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente. El proceso de diseño comenzó por plantear los requerimientos del sistema e identificar los posibles desafíos. Se priorizo mantener los costos de materiales y fabricación acotados, con el n de promover la replicabilidad del mismo. En base a estas consideraciones, se opto por el uso de mecanismos flexibles y de la manufactura aditiva para el desarrollo de los posicionadores que requerían mayor precisión, los cuales representan gran parte del problema a resolver. Se caracterizo el dispositivo con el n de evaluar su desempeño respecto a rigidez y linealidad de desplazamiento, obteniendo muy buenos resultados. Finalmente, se fabricaron con éxito dos sensores anemométricos con diámetros de lamento de 5 y 15 m. El dispositivo responde bien al accionamiento y no requiere de excesiva fuerza ni habilidad motriz. Se concluyo que el sistema, si bien tiene espacio para mejoras, cumple con los objetivos de diseño y con su función en forma satisfactoria. El mismo quedara a disposición del Instituto Balseiro para su uso.
format Tesis
NonPeerReviewed
author Schenone, Franco
author_facet Schenone, Franco
author_sort Schenone, Franco
title Diseño de un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente
title_short Diseño de un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente
title_full Diseño de un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente
title_fullStr Diseño de un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente
title_full_unstemmed Diseño de un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente
title_sort diseño de un sistema para la fabricación de sensores de hilo caliente
publishDate 2021
url http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1015/1/1Schenone.pdf
work_keys_str_mv AT schenonefranco disenodeunsistemaparalafabricaciondesensoresdehilocaliente
_version_ 1794277878108520448

Ejemplares similares