Partimos de la entrada anterior Reparar Galvanometro,  al proceder a la prueba después de reparar los primeros defectos encontrados, sucede lo que podríamos esperar.

El instrumento de medida presenta diversos agarres a lo largo de la escala.

En esta entrada os explicaremos un método poco conocido pare eliminarlos.

Como se realiza la prueba:

Aplicando una tensón o intensidad variable dentro de los rangos de medida del instrumento haciendo que la aguja de medida se desplace suavemente a lo largo de la escala.

Llegando al final de la escala retiramos progresivamente la tensión o la intensidad y vemos el desplazamiento de la aguja.

Cuales son las causas:

Generalmente es debido a que partículas metálicas generalmente limaduras de hierro, se quedan abderidas entre el iman central y el cuadro móvil impidiendo el libre desplazamiento de este.

Imagen en primer plano del imán central y del cuadro móvil del galvanómetro bajo prueba.

Como solucionarlo:

Primeramente queremos resaltar que es una operación delicada y que ha de hacerse con mucho cuidado para no dañar el instrumento.

Ha de realizarse  con movimientos suaves y precisos.

Y mas en este caso que se trata de un instrumento de cinta.

Tenemos que tratar de eliminar las limaduras o partículas metálicas o desplazarlas del recorrido del cuadro móvil.

Si las limaduras son pequeñas, se puede tratar de hacerlo mediante el soplado a baja presión sobre el cuadro móvil reteniendo la aguja en una posición apartada de donde vamos a soplar.

Si mediante el soplado no se elimina, dado que las partículas abderidas son mas grandes, el método es el de introducir en el área del imán un elemento con el cual retirarlas.

Que podemos utilizar:

Pues un material que sea delgado, fino y flexible, algo tan simple como un trozo o lamina de papel, que podemos cortar al tamaño adecuado.

Imagen de la lamina de papel preparada para retirar las partículas metálicas.

Procedimiento:

Un vez que conocemos las partes de la escala en la que se producen los agarres, con la aguja fijada en otra posición y comprobando que la bobina móvil no se encuentra en en el área de las limaduras.

Tenemos que introducir la lamina de papel en el zona del imán y haciendo ligeros barridos ir eliminando las partículas metálicas a abderidas.

Imagen de la lamina de papel en el área del cuadro móvil.

Una vez realizado el barrido, aplicaremos la prueba de ir dando tensión o intensidad para desplazar la aguja a lo largo de la escala y verificar que las partículas metálicas han sido retiradas correctamente.

Realizaremos tantos barridos como sean necesarios.

Esperamos que esta entrada haya sido de vuestro interés.

< Imágenes y Vídeo Electronica Pascual >

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Origen de la información:

DIY Audio and Commercial Hi-Fi Schematics [ Link ]

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DIY Audio and Commercial Hi-Fi Schematics [ Link ]

Nos envían a reparar un comprobador de rigidez dieléctrica CLARE A255.

Lo primero que observamos es que tiene el instrumento de medida con un fuerte golpe en la caratula, que esta rota, y con una amplia apertura.

Esta apertura al aire nos puede dar problemas como veremos mas adelante ya que se pueden  adherir limaduras de hiero en el cuadro móvil.

Al retirar la caratula rota nos encontramos:

– Con la escala del instrumento sujetada con celo.

– La aguja del instrumento muy doblada hacia afuera.

– Uno de los limitadores de inicio y final de escala escala doblados con lo cual la aguja del instrumento no se puede poner a cero.

En la imagen se pueden ver los finales de escala, uno de ellos justo al lado de la aguja.

Para proceder a repara el galvanómetro, que en este caso es un galvanómetro de cinta, en el cual el cuadro móvil que desplaza la aguja esta sujetado por una finísima cinta que torsiona con el campo magnético que se produce al circular la corriente de medida por el cuadro móvil, procedemos a extraer el instrumento de su carcasa.

Para lo cual soltamos las fijaciones y desconectamos los cables.

Para enderezar la aguja y los limitadores de escala, fijamos el instrumento en un pequeño tornillo que hemos limpiado cuidadosamente de limaduras y otras partícula.

Ponemos el tornillo de banco sobre una hoja de papel para evitar las limaduras que pudiéramos tener en el banco de trabajo.

Todas estas operaciones hay que realizaras con muchísimo cuidado, el instrumento desmontado es algo extremadamente delicado, y han de realizarse todas las operaciones con mucha calma.

Para enderezar los limitadores de escala extraemos la pieza que se puede ver en la imagen de color cobre y con unos alicates finos, procedemos ha enderezarla.

Para retirarla soltamos los tornillos de fijación laterales.

Para enderezar la aguja hemos de proceder de la siguiente manera:

Sujetamos el eje que une la aguja con el cuadro móvil con un alicate, teniendo un extremado cuidado en no torsionar el eje.

Con otro alicate o con unas pinzas enderezamos la aguja en los sentidos necesarios, horizontal o vertical o en ambos.

Una vez enderezada procedemos a montar de nuevo el instrumento en su carcasa.

Y colocamos la escala de medida.

Con el instrumento en su posición podemos proceder a aplicarle tensión para ver si la aguja recorre toda la escala correctamente y sin agarres.

El procedimiento de prueba incluido un vídeo lo dejamos para una próxima entrada.

Os incluimos una galería de imágenes con muchas mas fotos.

Podéis ver una presentación ampliada en ventana externa. [ LinK ]

Enlaces Relacionados

El galvanómetro [ LinK ]

Galvanómetro – Wikipedia, la enciclopedia libre [ LinK ]

Curiosidades

El término «galvanómetro» deriva del apellido de Luigi Galvani. Muchos usos tempranos de los galvanómetros para medir y registrar se asocian a Guillermo Thomson (señor Kelvin).

El galvanómetro más temprano fue divulgado por Johann (Johan) Schweigger de Nuremberg en la universidad de Halle el 16 de septiembre de 1820.

Texto de Buy Home Electronics [ LinK ]

< Imágenes Electronica Pascual >

Iniciamos una nueva serie de entradas gracias a la colaboración de Jorge Sanchez Quesada un ingeniero del CERN que trabaja en el LHC.

Que hace Jorge, pues con sus mismas palabras:

«En mi departamento nos encargamos del control de las cavidades de radiofrecuencia de los aceleradores (LHC y todos los demás).

Yo me dedico al diseño electrónico. Concretamente diseño módulos en el estándar VME, para el sistema de control digital.»

Damos la bienvenida a Jorge y esperamos sus colaboraciones, os dejo ya, con las imágenes comentadas por el.

Aquí es donde se transfiere la energía de la red eléctrica a las partículas que circulan por el interior del acelerador.

Los campos electromagnéticos estacionarios que se forman en la cavidad, están en ‘fase’ con la corriente de partículas, y en función del voltaje (que puede ser tan alto como 20 Megavolts) se obtiene la aceleración deseada.

Éstas cavidades funcionan a 400MHz, y con potencias del órden de varios megavatios.

Estos son los dipolos del LHC.

La máquina se compone de mas de mil de éstos elementos, que miden 12 metros y pesan unas 22 toneladas.

Dentro de cada dipolo hay una serie de canalizaciones para los fluidos criogénicos, y dos electroimanes junto con las partes metálicas que ‘guian’ el flujo magnético en la dirección adecuada para obtener un campo uniforme dentro de los tubos por los que circulan las partículas.

Éstos elementos junto con las cavidades resonantes, van siendo conectados uno detrás de otro dentro del anillo de 27 Km de perímetro.

Detalle de la sección transversal de uno de los dipolos de LHC.

Se observan los dos tubos por donde circularán las partículas, y rodeando a éstos se observan los bobinados de los dos electroimanes.

Todo ello es enfriado hasta una temperatura aproximada de -271.15 ºC (unos 2 kelvin), y de ésta forma obtenemos unas bobinas superconductoras.

Ésto hace que las bobinas tengan un comportamiento ideal, y que por lo tanto no existan pérdidas por efecto Joule en los devanados.

Se hace porque las corrientes necesarias para alcanzar los campos magnéticos que se precisan, son de kiloamperios (unos 16000 amps.), de forma que al enfriar éstos imanes, conseguimos que no se funda el metal de los devanados, que los devanados sean compactos y el electroimán pequeño y además, conseguimos un considerable ahorro en la factura eléctrica.

En la foto se observan 3 de los 12 bancos de test de los dipolos del LHC.

En éstos bancos de test automatizados, se prueban los dipolos ántes de ser instalados dentro del túnel. Se enfrían hasta la temperatura de trabajo (-271 ºC), se les hace el vacío, y se les inyecta una corriente en rampa que va de 0 hasta los 16000 amperios del límite práctico.

Esto se va haciendo de forma gradual para ‘envejecer’ al imán, hasta que poco a poco se consigue que éste llegue hasta la corriente máxima sin presentar pérdidas por efecto Joule.

Aquí se observa lo que ocurre cuando un bobinado no es capáz de resistir la corriente de test.

En éste caso, durante la fase de incremento de corriente el bobinado entró en pérdidas y disipó muchísima energía durante una fracción muy reducida de tiempo.

Cuando esto ocurre, entramos en lo que se conoce como ‘quench’. El efecto, como se ve, es devastador.

Cables y conectores de los bobinados del dipolo en el banco de test.

Cada uno de esos cables, tiene asociada una camisa de agua para su refrigeración.

Hay que tener muy en cuenta que un dipolo superconductor es una bobina ideal (dos en éste caso), y hay que extremar las precauciones durante los periodos de conexión/desconexión, puesto que al no haber pérdidas las tensiones generadas por la retirada rápida de las corrientes pueden ser extremadamente altas.

Del mismo modo que no hay pérdidas, éstos dipolos almacenan gran cantidad de energía de la que muy poca se pierde por el efecto de las partículas.

Durante el funcionamiento normal del acelerador, lo que se hace es aprovechar ésta energía y devolverla a la red eléctrica, cuando no es necesario mantener el campo magnético, mediante unos convertidores de potencia.

Medida de la corriente.

En ésta imagen se muestran dos toroides (tamaño similar al de una rueda de coche), que son axiales a una barra de cobre. Lo que aquí se muestra es un medidor de corriente.

Lo que hay debajo de dicho medidor, son unos armarios que contienen toda la electrónica de potencia que inyecta una corriente contínua extraida de la red eléctrica hacia los dipolos, y que a su vez, se encarga de recoger la energía inyectada y devolverla a la red eléctrica.

Una vista de los racks que contienen la lógica de control del banco de test automático.

Para finalizar os dejo con una presentación de las imágenes que nos ha enviado Jorge.

Podéis verlas ampliadas en una ventana nueva [Link]

Origen de la información: Jorge Sanchez Quesada, ingeniero del CERN

Imágenes: Jorge Sanchez Quesada.