Barrido con foto emisor-receptor de una superficie

[aritza]

tecnogirl como te ha dicho Eduardo, te amplio un poco la informacion y te dejo un enlace directo a la web del fabricante donde explican el proceso. En resumidas cuentas se aplica tension y temperatura dandole la curva necesaria y después se templa: http://www.rioglassolar.com/v_portal/apartados/apartado.asp?te=23

otro de los fabricantes: http://www.flabeg.com/en/index_en.php

Me piden que lo haga con lasers para comprobar la eficacia directa de la parabola en porcentaje. Me argumentan que comprobar la curvatura y perfección de la parabola es algo indirecto, que el metodo directo sería comprobar por laser la cantidad de rayos que darían en el tubo absorbedor..

Fogonazo

Buenas amigo, echaba de menos tus post
Comentas el usar directamente la parábola (con luz sea como sea) para calentar el tubo y comprobar la eficacia y el foco de la misma. El problema ahí está en que se tardaría más tiempo en calentar y comprobar de lo que se tardaría en enviar laseres hacia el foco (usando muchos laseres controlados por PLC claro). De hecho se me ha especificado que no va a estar el tubo en el montaje sino que es la única pieza que se pondría después en campo (por ser delicado).

Lo otro que comentas.. sí que es el mismo foco para todos los espejos, pero claro, al posicionarlos en forma parabólica no quedan "perfectos" y hay un porcentage de error que se está dispuesto a tolerar.

Eduardo

Siento no haber aportado mucho más, no pensaba qué era lo importante. Acerca de los espejos ya he comentado lo que sé (espero que sea suficiente) y sobre la estructura de montaje como dices se hace sobre una estructura ya construida, los brazos estan en, teoricamente, la posicion que deben estár para formar la parabola. La pega es colocarlos de una forma perfecta, algo complicado si se quieren montar "rapido". De ahí las comprobaciones que me piden hacer mediante laseres, he he.

Es como comentas en el último párrafo: "la principal causa de error de foco van a ser las deformaciones y alabeos de la estructura", pero debidos al montaje más que a la dilatación por calor. Se me pide comprobar la efectividad de los espejos ya colocados en la estructura mediante laseres y antes de tener el tubo colector y estar montados, para en caso de no conseguir unos mínimos, ser ese espejo deshechado. Espero estar explicandome bien porque no es que tenga mucha idea y si os explico mal no vais a poder ayudarme mucho! hehe

un saludo y muchas gracias por vuestro tiempo!

 

[tecnogirl]

aritza: Revise los links a los proveedores de espejos y, aunque interesantes, no resolvieron mi duda, asi que lo pregunto de otra forma:

a. puedes darnos la ecuacion de la parabola del espejo ? o tienes el plano geometrico del mismo ?. Esto es para hacer un modelo del espejo en un programa de CAD. Me puedo inventar una parabola pero no seria la de la consulta.

b. En el campo, el Sol hace un transito por el cielo, los espejos lo siguen ?
Puedes explicar cómo ?.

Y por el camino encontre dos interesantes documentos sobre el tema.

http://mx.video.yahoo.com/watch/1686309/5661364
http://html.rincondelvago.com/centrales-solares.html

Salu2

 

[elbrujo]

Se ve una mecanica de seguimiento en la foto..

 

[tiopepe123]

Sobre tus dudas Aritza:

1.-Tema cuadricula== Análisis de la FORMA del espejo teorico/real

Intentamos proyectar unas lineas luminicas, podemos hacerlo con laser o con una potente lampara.

Laser:
1.-Con una lente "especial" transformamos el punto del laser en una linea
Muchos de los niveles de bricolaje y punteros chinos llevan estas lentes, busca en ebay punteros laser.
Aunque se pierde algo de potencia luminica, esto no es necesariamente malo, recuerda que los laseres saturan facilmente las camaras quedando un punto/raya blanco.

2.-Otra forma de hacer una linea es utilizando un motor y unos espejos, es el tipico método utilizado por las impresoras laser, por cierto son fácilmente reciclables, solo es necesario aplicarle tensión y el tambor ya funciona.

Por cierto utilizando un laser te permite analizar otros parámetros, si utilizamos un punto "grandote" podemos analizar la curvatura simplemente aplicando algo de trigonometría y la forma del obloide resultante.

Pillate un led potente o una linterna y apunta a un papel doblado con la forma del espejo, desplazando el led a la misma altura el punto se deforma, en el centro es redondo pero en el extremo se transforma de redondo a obloide.

Con un foco o lampara de filamento de potencia:

Utilizando un foco con una lampara normal obtenemos la fuente de luz.
Ponemos una chapa ranurada para obtener unas lineas en plan Zebra asi imitamos al laser.



Tema Papel de lija:

Buscamos la forma de ver la distribucion de la energia en el FOCO del espejo.
Ponemos un SOL artificial.
Quitamos el foco del espejo y ponemos una tira de metraquilado esmerilado o translúcido.

Tomamos la foto y la analizamos con el photoshop o Gimp.


Metraquilato transparente esmucho mas facil conseguir y con un papel de lija fino lo convertirmo en translucido ademas eliminamos los brillos y mejoramos la distribucion de la luz.

Haz una simple prueba, coge una hoja de papel blanco y con una lente o lupa o un espejo de maricura y concentra la luz del sol ligeramente y toma la foto para analizar.


Ya me parecia que no estava del todo claro, sorry.

 

[elbrujo]

Para mi con ultrasonido midiendo distancias a lo largo de su arco y su longitud vas trazando un mapa en una matriz hasta lo podes graficar en 2d...

 

[tiopepe123]

Los ultrasonidos baratitos de 40Khz solo puedes alcanzar una precision de 2 cm , con una camara de 10Megapixel y una cuadricula laser de 1mm puedes detectarminusculas variaciones.

 

[Fogonazo]

....Comentas el usar directamente la parábola (con luz sea como sea) para calentar el tubo .......

No el tubo, sino unas resistencias NTC (Termistores) posicionados sobre este, estos detectarían rápidamente una variación de la cantidad del luz (Radiación) recibida.

.....Suponiendo que se necesitara un "Banco" de ajustes, por que no buscar térmicamente el punto focal en lugar de detectar luz, por ejemplo con una tira de resistencias NTC situada donde debería ir el colector. Esto incluso se podría hacer con iluminación artificial para no depender del sol y delirando un poco, se podría automatizar la búsqueda del punto focal.

 

[elbrujo]

Con temperatura al estar expuesto al aire y a la disipacion es mas complicado tener un valor absoluto. tiopepe123, la idea es del metodo, si los baratitos no sirven por el error de medicion, seran otros que sirvan con la misma tecnologia.

 

[aritza]

Primero de todo siento haber tardado 3 dias en responder, he estado fuera sin internet como par evr vuestras respuestas

Tecnogirl

Sobre la ecuación de la parabola no puedo comentarte nada porque no me la han dado ni a mi. No necesito simular su forma (palabras textuales) sino simplemente idear la forma de comprobar una (como si fuera genérica) por laser.

Sí te puedo comentar sobre tu segunda cuestión: se usa un sistema para seguir la trayectoria del sol en el cielo como si fueran girasoles se tiene la posición del sol a lo largo de todo el año almacenada en una memoria y con un sistema mecanico (turbinas etc) se ponen en dirección a donde teoricamente estaría.

Interesante el video, imagino que algo similar debieron usar para crear la parábola de forma teórica.. yo no tengo ni idea vaya. El documento del rincon del vago es muy generico pero se puede ver unas turbinas que mueven los colectors de un lado a otro



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tiopepe123

Soy bastante novato por eso no te había entendido del todo. Con éste tu segundo post me ha quedado todo clarísimo. Además me habia mirado bastante desde que leí tu primer post. Voy a intentar seguir al menos dos de tus ideas. Ya he conseguido localizar un laser con una capucha que hace una linea laser y facilitaría (y aceleraría) mucho el proceso.

Por otro lado lo que mencionas de tomar la foto y demás he indagado un poco y corrigeme si me equivoco: te refieres a hacer una estrella virtual delante de la parabola y analizar los ronchigramas resultantes para ver las deformidades del espejo, es así?

Y sobre utilizar metacrilato me parece entender que es como hacer un difusor de luz, algo parecido a lo que puede verse en éste enlace:
http://heli.xbot.es/Laser_game/laserg.htm

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elbrujo

es justamente lo que estoy mirando ahora mismo: hacerlo por ultrasonidos como me dijisteis aquí. Ando mirando si es posible, pues la parábola tiene 12 m de longitud y casi 6 "anchura" de un lado al otro. Ando mirando qué camara de ultrasonidos utilizar y la distancia a la que habría que colocarla para poder escanear toda la superficie parabólica con la mayor precisión posible. Parece que como dice tiopepe la precisión de los ultrasonidos es menor a la tecnica laser aunque se pretende una precisión de entre 5 y 10mm, por lo que se compraría un buen aparato..

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fogonazo

has cambiado el avatar? me gustaba el anterior hehe

Bien, te entendí mal, no soy muy experimentado en éstas lindes aún hehe. Voy a apuntar lo de las NTC, he usado algunas así que veré como podría hacerse. Pensaba en temperatura y no luz, no se donde tengo la cabeza

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Voy a buscar todo lo que me habéis comentado y a asimilarlo bien. Soys unos cracks, me estais ayudando un montón. A ver si consigo sacar esto adelante!

 

[tiopepe123]

Para el tema de la distribución del calor existen unas laminas de "cristal liquido" que cambian de color, pero creo que son pequeñas por las necesidades que tu quieres.

Otra solución es buscar algún producto químico que cambie de color según la temperatura.

Sobre el tema del metraquilato, efectivamente es un simple difusor de luz, la cámara hace el resto. Con una cámara decente es capaz de distinguir blanco de blanco, haz la prueba con photoshop y una simple hoja blanca.
Si tu maquina tiene control manual jugando con la exposición y la abertura mejora notablemente las diferencias.

 

[elbrujo]

Los equipos de ultrasonido baratos tienen un solo transductor que transmite y recibe simultaneamente, esto hace que tenga una medicion minima. Si uno coloca un transductor para emitir y otro para recibir la medicion cambia y la exactitud estara dada por la electronica asociada que tenga buena resolucion.

Para barrer el panel o bien se hace por linea es decir se posicion arriba a la izquierda y empieza avanzar a la derecha en la primer linea tomando los valores de distancia segun la resolucion que uno pretenda como mapeo. Se llega ala derecha y se baja un punto se retrocede midiendo hasta conformar el mapeo completo.

O bien rotando sobre el punto de foco se analiza el arco, se guardan las distancias se corre un punto se analiza otro arco.. asi hasta terminar.

Lo que yo veo en este sistema en lugar de los que proponen es la simplicidad en armar el mapeo sin que este este contaminado con interferencias externas, como ser calor para el caso de la medicion de temperatura, o luz para los de laser.

Que paso sigue despues de scanear con cada sistema/metodo propuesto? como se llega a la conclusion de la medicion? es automatica o requiere de intervencion humana?

En el caso del que propongo es leer la matriz y graficarla para ver los puntos sobresalientes(deformacion) o directamente que el software al tener los parametros admisibles me muestre donde no cumple con la tolerancia.

Como el barrido es una reticula virtual que mapeo el sistema, a la hora de mostrar donde estan las imperfecciones devuelve el dato en x-y para ubicar los puntos a corregir.

 

[aritza]

Elbrujo

Me he tomado mi tiempo para desglosar todos y cada uno de los puntos que has ido citando. Primero te contesto a la pregunta:

Los pasos serían: 1- montar la parabola, 2- escanear su superficie y comprobar si cumple las características que se le piden dandonos un porcentaje de perfeccion (nivel de interceptancia), así como una gráfica que indica por zonas coloreadas los defectos de la parabola y 3- si no cumple el mínimo de "acierto" se quita de la linea.

Con ello te respondo así a la cuestion de tu penultimo parrafo; Nos indica tanto la deformacion en una grafica como el mismo programa interpreta esos resultados. El operario podría ver el nivel de deformacion si lo desea pero la maquina podría tomar la decisión.

Como me comentas es mejor poner un emisor y un receptor de ultrasonidos. He visto aqui varios transductores de ultrasonidos http://www.sonatest-plc.com/products/catlogue/transducers/transducers catalogue.html ) pero una pega que veo es que solo alcanzan un maximo de 4 metros. Y qué tipo de reptores podría poner?

Eso sí, no hay duda de que el proceso más rapido es el que me indicas de enviar los ultrasonidos desde la focal e ir girando a lo largo de la parabola. Es más rapido que barrer el panel en arco y longitud.

Basicamente busco para hacer la prueba un emisor y un receptor apropiado para barrer toda la superficie: 12m de longitud, unos 6 metros de anchura y la altura de la parabola llega a los 1.25m a cada lado. es grandota si...

mil gracias por la alternativa. Intento hacer una buena memoria para presentarla y así puede que suplir a la del laser, aunque de momento esta en el aire por eso estoy abierto a todo lo que me decis.

--

tiopepe

Mañana voy a invertir la mañana en buscar acerca de las dos soluciones que me has propuesto nuevas. Lo del metraquilato parece que era entonces lo mismo que busqué cuando me lo dijiste, lo de la estrella virtual con un difusor de luz. A ver si avanzo en ésto

muchas gracias de nuevo. soys la caña.

Por cierto, de ultrasonidos tengo ésto, que no estoy muy seguro de que valiese http://robots-argentina.com.ar/Sensores_ultrasonido.htm

 

[elbrujo]

De cuantos mm/cm serian las deformaciones a identificar? empecemos por ver que precision es necesaria y cual de los metodos/sistemas podrian resolver el problema..

Tienes que buscar transductores que tengan un lobulo bien direccional por debajo de los 15o para que tengan mayor precision.

 

[aritza]

La verdad que los sensores que encuentro en http://es.farnell.com/ultras-nicos_piezoelectric y rs no tienen la sensibilidad que me gustaría. Necesitaría un sensor capaz de detectar la rugosidad del espejo en sí.. con lo cual debe ser de pocos milimetros como mucho. A ver si saco el valor justo y puedo decirtelo el brujo, pero en principio deben ser muy pocos milimetros :/

Lo del lobulo he visto que casi todos tienen por debajo de los 150º. el más pequeño que he visto es de 7º, aunque no estoy muy seguro de que sea así en la pagina de farnell así lo indican
por ejemplo: http://es.farnell.com/murata/ma80a1/transceiver-hf-ultrasonicos/dp/1006206


estoy mirando a la vez lo que comentó tiopepe aunque ando sin tiempo y voy a tener que comentaroslo mañana! un saludo amigos

 

[elbrujo]

Estuve viendo ayer en internet y hablan de una precision de entre 1 y 2% cuanto mas filosa sea la curva y lobulo mas preciso es. Tambien tienes que ver cuanto es el paso entre barrido y barrido desde lo mecanico.. cuando corres el pendulo de medicion un punto.. ese punto debe ser el paso a la precision que necesites.

Me parece que ahora es al reves.. tenes que decir que precision es necesaria para detectar una deformacion y con ese dato buscar con que tecnologia se resuelve..

 

[aritza]

Me han comentado que la precision necesaria es como para poder detectar rugosidades en el cristal por lo que no he conseguido encontrar un sensor ultrasonico de una sensibilidad de decimas de milimetro. Además estoy un poco perdido pasando de dB a mm la verdad.

 

[elbrujo]

De DB a milimetros? La idea es que mida distancia focal en milimetros. El espejo adquiere rugosidades al instalarlo o antes de ello? que medidas tiene cada placa?

 

[aritza]

Medidas de los espejos interiores de la parabola = 1501 x 1701 y de los exteriores = 1641 x 1701. Con rugosidades me refiero a las deformaciones que puedan producirse al montarse sí.. en plan que no queden ajustados de una forma perfecta y los rayos no apunten a la focal (al tubo) al rebotar. De ahí que la sensibilidad deba ser de 1mm o menor :/
Lo de dB a mm lo comento porque en todos los dtasheets que veo estan los valores de sensibilidad en dB por lo que no se como saber la sensibilidad real de los sensores para elegir uno u otro :/

 

[elbrujo]

Los DB y el angulo determinan el transductor a utilizar. Te recomiendo que leas sobre ellos. http://www.gii.upv.es/personal/gben...YP-AYPD/ultrasonidos/trabajo ultrasonidos.pdf

 

[tecnogirl]

aritza: Con tus ultimos comentarios, creo que toca redirigir el enfoque de la solucion. Te recomiendo que mires esta tecnologia, que se emplea para analisis de superficies de alto mecanizado y que puede servir mejor para lo que buscas:

http://www.toolingu.com/definition-351140-29948-rugosimetro.html
Saludos