CAPÍTULO 3 : ESTRUCTURA DE LA MÁQUINA
3.4 ESTRUCTURA FINAL
Una vez adquiridos todos los elementos que van a componer la máquina LYSS es necesario fabricar una estructura a medida que permita posicionar de forma sencilla todos los elementos de manera que puedan realizar las tareas necesarias para el correcto funcionamiento de la máquina. Además, es necesario incluir elementos de protección para controlar cualquier tipo de suceso no deseado en la máquina que pudiera resultar peligroso.
Estructura general
La estructura fabricada se construye, en esencia, con perfiles, uniones, tuercas y paneles del fabricante ITEM. En concreto, el aspecto externo que posee es similar al mostrado en la siguiente figura:
Figura 3.67 Representación del diseño externo de la estructura de soporte de la máquina LYSS La estructura real fabricada presenta el siguiente aspecto externo:
Figura 3.68 Fotografía del aspecto externo real de la máquina LYSS
En el interior se encuentran todos los dispositivos empleados para el funcionamiento de la máquina, es decir, lámpara, placa enfriadora, actuador lineal, espejo, etc. Esto se muestra en la siguiente figura:
Panel de control manual
Caja de control y adquisición de datos
Caja de control y adquisición de datos
Panel de control manual
Figura 3.69 Interior de la máquina LYSS
En esta figura se observa que la estructura que sujeta, entre otras cosas, la lámpara y el espejo se encuentra inclinada 2.5° atendiendo a lo que se explicó anteriormente en el apartado 3.2.3.5.
Para una correcta refrigeración de la lámpara y demás dispositivos se colocan filtros de aire que permiten que entre aire frío y limpio a la estructura. Además, se utilizan dos ventiladores axiales tipo 3656 de ebmpapst para expulsar aire caliente desde dentro de la estructura. Uno de ellos expulsa aire desde la parte superior de la zona donde se encuentra la caja de control y adquisición de datos y el otro desde la parte superior de la zona que se muestra en la figura anterior. También se incluye una rejilla debajo de la placa enfriadora para que el ventilador asociado a ésta expulse el aire al exterior y así evitar que se mantenga dentro de la estructura.
Por otro lado, el interior de la caja de control y adquisición de datos se muestra a continuación: Placa
enfriadora Espejo fuera del eje Actuador lineal
Fuente alimentación lámpara
Lámpara de arco de xenón + carcasa Fuente detector de humo Cables y termopares Luz auxiliar Ventilador Bimetal Filtro de aire Rejilla 78
Figura 3.70 Interior de la caja de control y adquisición de datos
En la caja de control y adquisición de datos también se encuentran elementos que no se muestran en la imagen anterior, ya que se encuentran debajo de la placa donde están situados el controlador del actuador lineal, el circuito adaptador de corriente etc. Estos son:
• Fuente de alimentación para la realización del barrido en tensión de la curva IV en oscuridad. • Controlador y fuente de alimentación de la placa enfriadora.
Elementos de protección
Para evitar daños en los componentes de la máquina así como el operario y el entorno donde ésta se encuentre situada, se instalan los siguientes elementos de protección:
• Bimetal
Figura 3.71 Fotografía que muestra donde se encuentra instalado el bimetal de protección
Controlador del actuador lineal
Fuente 5VDC (actuador lineal) Resistencias alta
precisión Circuito adaptador
de corriente Relés CompactDAQ Fuente +/- 12VDC Fusibles Bimetal 79
En la imagen anterior se muestra bimetal de protección, que como ya se indicó en el capítulo 3 es un dispositivo con dos terminales entre los cuales se produce un circuito abierto cuando su temperatura alcanza los 75 °C. Mientras se mantenga a una temperatura menor produce un cortocircuito.
Un terminal de este bimetal está conectado a la entrada Interlock de la fuente de alimentación de la lámpara y el otro a un terminal tierra (GND) que proporciona la propia fuente (Ver Anexo 1). Si la entrada Interlock está conectada a tierra la fuente funciona y si, por el contrario, se encuentra en circuito abierto ésta deja de hacerlo. De esta manera si la temperatura del bimetal alcanza los 75 °C la fuente dejará de proporcionar potencia a la lámpara y ésta se apagará para evitar su sobrecalentamiento.
• Detector de humo
Al trabajar con concentraciones de potencia luminosa muy altas podría llegar a producirse una combustión que conllevara la producción de humo en algún lugar cercano a cada una de las células (por ejemplo, un cable de conexión comienza a quemarse). Este fenómeno podría poner en peligro la integridad física del operario, así como la de la máquina y la del entorno donde ésta esté situada. Por ello, se decide instalar un detector de humo y dos ventiladores de poca superficie y poco flujo de aire enfocando a cada célula y/o secundario para guiar el humo que pudiera producirse en esa zona hasta dicho detector, tal y como se muestra en la siguiente figura:
Figura 3.72 Detector de humo y ventiladores asociados a cada célula
El detector de humo utilizado es el modelo RM1000 del fabricante ABUS Security-Center y funciona con una tensión continua de entre 10-15 V.
Se configura para que sus terminales de alarma (terminales 4 y 6, según el fabricante) se encuentren en cortocircuito en condiciones normales de modo que cuando éste capte partículas de humo, conmute a circuito abierto. Los terminales anteriormente mencionados se cablean hacia otros terminales que se encuentran en el panel de control manual (terminales TBS7 y TBS8, ver Anexo 2). Desde este panel se deja de alimentar a la fuente de alimentación de la lámpara de arco corto de xenón si el detector de humo entra en modo alarma (circuito abierto entre sus terminales) para que cese la combustión producida por el haz de luz con alta irradiancia. Además, también se dejaría de alimentar la caja de control y adquisición de datos.
Ventiladores
Detector de humo