SENSORES PARA COMPONENTES INTELIGENTES 

DESDE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO HASTA SU APLICACIÓN

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Sintetizando:

Hace muchos años, ROSEN Group comenzó a fabricar sus propias copas y discos para la inspección de ductos y herramientas de limpieza. Prácticamente desde ese día, ha existido una constante intención de perfeccionar estos elementos de poliuretano. Estos esfuerzos de mejora ahora han ido más allá del poliuretano mismo. Los científicos de ROSEN se preguntaron a sí mismos, ¿qué tal si estos elementos fueran “inteligentes” también? Entonces, el proyecto de Investigación y Desarrollo comenzó a desarrollar copas y discos con sensores. Esto tiene posibilidades infinitas para los sensores de elastómero y muchas aplicaciones industriales y civiles. Permítannos presentarle los desarrollos iniciales de un componente esencial para convertir los productos de poliuretano en productos “inteligentes” – comenzando desde un proyecto de Investigación y Desarrollo típico. 

CONVERSIÓN A INTELIGENTE

Debido a sus propiedades ajustables, el poliuretano se usa en muchas industrias, específicamente en la industria de los ductos. Las herramientas de inspección interna (“ILI”) están equipadas con discos o copas que están expuestas a un fuerte desgaste erosivo. Estos discos o copas se deben fabricar con un material elástico debido a que su propósito es guiar y sellar la herramienta contra la pared interna del ducto para crear una presión diferencial en el chorro del producto y así propulsar la herramienta de inspección dentro del ducto. Básicamente, el material debe combinar: la mayor elasticidad posible, resistencia al desgaste y resistencia a la propagación de rasgaduras y al mismo tiempo debe contar con la suficiente fuerza mecánica para mantener su forma general y no deformarse.

Sin embargo, estos discos y copas no cuentan con capacidades de monitoreo; básicamente son “estúpidas”. Así que, para cerrar la brecha entre las propiedades de alto desempeño del poliuretano por un lado y la falta de posibilidades de medición por el otro, se necesitaba una combinación del poliuretano mismo y algún tipo de sensor. Un sensor adecuado tendría que ser capaz de soportar temperaturas elevadas durante la fabricación también ser resistente a la deformación y los químicos para su aplicación. Idealmente, el sensor tendría las mismas propiedades que el material a granel.


En correlación con un proyecto de investigación, nuestros desarrolladores en ROSEN han creado una detección integrada basada en poliuretano (PU) que cumple con todos los requerimientos y que se puede usar en muchas aplicaciones. Estos sensores inteligentes tienen la capacidad de detectar todo tipo de deformaciones materiales. El sensor cambia su señal electrónica cuando encuentra presión, estrés o cualquier otra deformación en la estructura. El alto grado de libertad en el diseño que ofrecen estos sensores especializados permitió a los desarrolladores de ROSEN integrarlos en copas y discos de casi cualquier tamaño y forma.


ROSEN Group usó las ventajas de estos resistentes y elásticos sensores para incluirlos en la amplia gama de aplicaciones de elastómeros. Cada actividad que conduzca a una deformación del sensor es detectable, es decir, dobleces, contorsiones, golpes, compresiones, expansiones… etcétera. Pero los sensores fueron apenas el comienzo. La mentalidad de estar “empoderados por la tecnología” de ROSEN fue verdaderamente relevante en su aplicación. 

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LA APLICACIÓN:

Ahora llegó el momento de insertar estos sensores en, digamos, una placa calibradora en una herramienta para limpiar ductos. La calibración mecánica tradicional proporciona información sobre la presencia de anomalías geométricas en un ducto usando por ejemplo una placa calibradora de aluminio o acero, pero no puede registrar detalles sobre cuántas son o sobre su ubicación con exactitud. Insertar los sensores elásticos en una placa “PU tradicional” permite que la calibración se efectúe mediante sensores en vez de impactos mecánicos, lo cual significa que la placa calibradora conservará su forma original y también podrá detectar defectos múltiples por cada aplicación. Esto también permite su aplicación en ductos de un solo acceso, tales como los ductos de transporte, en los cuales una herramienta debe correr en dos direcciones antes de poder recuperarla. Al combinar esta innovación con otras tecnologías ya existentes tales como dispositivos de rastreo y métodos de comunicación a través de las paredes, ofrece un método sencillo y confiable para medir, localizar y recuperar defectos presentes, obstrucciones o codos.

ENTONCES, ¿CÓMO SE PUEDE ARMAR LA PLACA? 

El componente principal de una placa calibradora es un disco ROSEN de poliuretano “estándar” ROSEN con un anillo de acero moldeado en el centro para colocar los sensores. El anillo central también sostiene los componentes electrónicos necesarios. El sensor flexible se coloca dentro del disco, el cual se puede mover como una sola pieza con la placa calibradora.

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AHORA LA VERDADERA PREGUNTA: ¿FUNCIONA?

Toda innovación implica varias pruebas. En este caso, la validez se ha garantizado y se continúa garantizando mediante varios métodos de prueba, las cuales incluyen: estabilidad mecánica, dependencia térmica, pruebas de congelamiento, pruebas de presión de estabilidad química y pruebas de tracción de campo.


Esto demostró que la durabilidad y la reutilización de la placa son verdaderamente confiables, que la funcionalidad es posible en diferentes ambientes de temperatura y operación y que las capacidades de detección del sensor son muy precisas.
ROSEN Group espera con ansias poder reportar más noticias sobre la continuación del desarrollo y la validación de la placa calibradora y los sensores.