RT Generic
T1 Sistema multiplexado de adquisición de señales ultrasónicas con aplicación en emisión acústica de descargas parciales
A1 Navidad Mencía, David
AB El presente proyecto se sitúa dentro del área de la instrumentación electrónica,más concretamente en la adquisición de señales de emisiones acústicas (EA)procedentes de descargas parciales (DP).Los sistemas de mantenimiento predictivo de máquinas eléctricas y detransformadores requieren un diagnóstico de la degradación de sus materiales(aislamientos, aceite, conductores) que permite indicar su grado de envejecimiento.Entre las fuentes de diagnóstico destacan las descargas parciales y los impulsos deultrasonidos que producen. Los aspectos esenciales de la descarga son su amplitud y lalocalización de su procedencia. La detección de ultrasonidos aporta ambasinformaciones de la descarga.En este caso, las señales a adquirir son emitidas por una fuente móvil en elinterior de un tanque de agua, como primera aproximación a la detección de EA de DPen cubas de aceite de transformadores. Dichas señales se hallan en la banda defrecuencias de los ultrasonidos, con frecuencias entorno a los 150 kHz. Para conseguiruna localización de la fuente se emplean varios sensores piezoeléctricos sobre la paredexterior del tanque, proporcionando múltiples entradas al sistema de adquisición.Para realizar la adquisición de estas señales se dispone de un módulo deadquisición Cleverscope CS328A de dos canales analógicos simultáneos de 100 MSpscada uno y con una resolución de 14 bits. Este módulo ha sido diseñado por elfabricante con el fin de trabajar a modo de osciloscopio conectado a un PC a través deUSB.Los objetivos del proyecto son aprovechar la elevada frecuencia de muestreo delmódulo para adquirir señales procedentes de varios sensores por cada canal y asímultiplicar el número de entradas del sistema de adquisición. Por otro lado, se busca uninstrumento virtual capaz de comunicarse con dicho módulo y adaptado a la aplicación,es decir, capaz de controlar la adquisición, visualización y análisis de las señales.Para conseguir explotar la capacidad de adquisición de cada canal del módulo, sehan implementado dos circuitos impresos diseñados con la herramienta OrCAD. Uno deellos se encarga de realizar una multiplexación analógica de 4 canales a uno con un granancho de banda y a alta velocidad, para lo cual se ha realizado una exploración de losmultiplexores en el mercado. El otro proporciona la serial de reloj capaz de controlar laconmutación del multiplexor. Este último se ha empotrado y cerrado en el módulo deadquisición y permite extraer un reloj síncrono de 50 MHz.En cuanto a la instrumentación virtual, se ha desarrollado un instrumento virtualcerrado en el entorno LabVIEW para posibilitar una adquisición, análisis yvisualización flexibles y totalmente controlables por el usuario. Este instrumento es capaz de establecer tiempos de vuelo de las señales por el tanque de agua, en funcióndel umbral de detección.Tras el estudio de los tiempos de conmutación mínimos de los multiplexoresanalógicos se ha encontrado un límite de 6 ns dados por el mux IDT QS4A210. Aunqueel tiempo de establecimiento de las muestras obtenido a la salida del multiplexor ennuestro circuito ha sido entorno a 90 ns.Por último, destacar el elevado número de parámetros de adquisición que hansido necesarios estudiar y adaptar a nuestra aplicación gracias a los cuales se haconseguido dotar al módulo de adquisición de una funcionalidad específica, distinta a lasuministrada por el fabricante como osciloscopio.
YR 2009
FD 2009-10
LK https://hdl.handle.net/10016/8696
UL https://hdl.handle.net/10016/8696
LA spa
DS e-Archivo
RD 2 may. 2024