Máquina automatizada para la realización de ensayos a inmersión alternada.

Permite realizar test a probetas de materiales diversos en inmersiones totales o parciales en líquidos de diferentes composiciones y concentraciones tanto simultáneamente como en ensayos diferenciados y programados con distintas condiciones.

Igualmente permite el control exhaustivo de la atmósfera de ensayo para el secado de los elementos, permitiendo opcionalmente la simulación de corrientes de aires con condiciones controladas para el secado forzado de las probetas, al mismo tiempo también controla los diferentes parámetros del líquido de ensayo para evitar variaciones no deseadas, ofreciendo la posibilidad de activar medidas correctoras.

Mediante su sistema de control es posible automatizar totalmente el proceso, el registro de parámetros del ensayo mediante diferentes sensores y su almacenamiento para su posterior análisis.

Máquina automatizada para la realización de ensayos a inmersión alternada.

Campo de la invención

La presente invención describe un dispositivo automático para la realización de ensayos, tanto de corta como de larga duración, bajo condiciones controladas, sin la necesidad de la vigilancia del operador de la máquina.

Permite realizar test a probetas de materiales diversos: metales, plásticos, gomas, en inmersiones totales o parciales, en líquidos de diferentes composiciones y concentraciones, tanto simultáneamente como en ensayos diferenciados y programados con distintas condiciones.

Antecedentes de la invención

Los materiales se ven afectados por el medio de exposición al cual están sometidos. Cualquier pequeña variación en las condiciones de ese medio puede implicar la aceleración del proceso de corrosión de los materiales inmersos en él. Es por ello que actualmente se hace necesario la simulación de esos ambientes en laboratorio, de la forma más exacta o precisa posible, para estudiar el comportamiento de distintos materiales o sus recubrimientos frente diversidad de medios.

Existe una gran diversidad de invenciones relativas a aparatos de test. Entre ellos, podemos destacar como más semejantes a esta invención los descritos en las patentes U.S Pat. No. 4.698.507 y especialmente el descrito en la patente U.S Pat. No. 4.282.181. A continuación se añade una breve descripción de esos dispositivos y como se diferencian del aparato mostrado en esta invención.

U.S Pat. No. 4.698.507, describe un dispositivo que somete a las muestra a expansión y contracción mediante el enfriamiento y calentamiento de las muestras de ensayos a través de inmersión en líquido a temperatura constante y calentamiento en la zona de secado mediante lámpara infrarroja. Todo el proceso ocurre en presencia de luz (particularmente luz ultravioleta) que incide sobre las muestras, además de posibles agentes contaminantes añadidos tanto el líquido de ensayo como en el aire de secado.

U.S Pat. No. 4.282.181, describe un dispositivo para acelerar el proceso de corrosión mediante la inmersión de muestras en líquido de ensayo y su posterior secado en zona de temperatura controlada. El cambio de posición entre las zonas de inmersión y secado se realiza mediante accionamiento neumático.

Aunque la finalidad, especialmente del dispositivo descrito en la patente 4.282.181 pudiera ser la misma que el propuesto en la presente invención, esta invención ofrece una serie de diferencias con respecto a las anteriores que destacamos a continuación.

Como primera diferencia, podemos mencionar que los dispositivos enunciados anteriormente carecen de tiempo de autonomía propia. A diferencia de estos, nuestra invención incorpora un acumulador o batería recargable, que en función de su capacidad dota al dispositivo de un tiempo de autonomía propio. Esto presenta la siguientes ventajas, en primer lugar permite su uso durante cortes no deseados del suministro eléctrico, evitándose la perdida de datos, especialmente perjudiciales en los ensayos de larga duración, aumentando de esta forma la fiabilidad de los ensayos, y en segundo lugar permite el traslado de la máquina para la realización de ensayos in situ o en ambientes reales que no dispongan de conexión eléctrica.

Nuestra invención, a diferencia de las anteriores, controla con precisión la posición en inmersión de la muestras en el líquido de ensayo. Para ello se controla, mediante una serie de dispositivos, tanto la posición exacta del carro que soporta las muestras de ensayos, como las variaciones del nivel del líquido de ensayo. Esto permite realizar inmersiones parciales precisas de las muestras y controlar el efecto de evaporación que provocaría variaciones no deseadas de la concentración del mismo, modificando los parámetros iniciales del test.

Por otra parte, nuestra invención se diferencia de las anteriores en que realiza la automatización exhaustiva del ensayo, controlando y registrando todos los parámetros necesarios del líquido de ensayo (temperatura, PH, conductividad, concentración y nivel de oxígeno entre otros) y del aire de secado (temperatura, velocidad y humedad relativa entre otros). El sistema de control analiza estas variables como señales de entrada y activará las salidas pertinentes, activando los dispositivos necesarios para corregir posibles desviaciones de dichos parámetros, mediante bombas de llenado, resistencias calefactores, bomba de oxígeno etc.

Otra diferencia respecto a las dos anteriores patentes radica en que las invenciones descritas en ellas, carecen de sistemas auxiliares (bombas de llenado, depósito múltiple), que realicen la sustitución o renovación automática de la disolución de ensayo o la compensación de las variaciones de nivel debidas al efecto de evaporación, manteniendo parámetros, como la concentración, el PH o el tiempo de preparación de la disolución dentro de unos límites controlados en todo momento. Esto es fundamental para realizar ensayos de larga duración precisos.

También se diferencian en relación a la presente invención en que carecen de sistemas para oxigenar la disolución de ensayo y crear un movimiento alternativo del líquido de ensayo mediante agitación o movimiento de vaivén de las cubetas. Esto permite añadir partículas abrasivas (arena), que simularán con más exactitud el efecto de las mareas u oleaje acelerando el proceso de corrosión y deterioro de las muestras de ensayo.

Esta invención se diferencia de la descrita en la patente U.S Pat. No. 4.282.181 en que la zona de ensayo está aislada y climatizada, de esta forma es posible registrar valores y simular en el laboratorio una gran diversidad de situaciones o ambientes diferentes. También permite simular vientos al realizar el secado forzoso mediante corriente de aire controlada y termo-regulada de las probetas de ensayos cuando se encuentra en la zona de secado.

Otra característica de esta invención, que no contempla la patente U.S Pat. No. 4.282.181 es la realización de ensayos a inmersión alternada de probetas sometidas a una tracción controlada.

Una última diferencia destacable es la incorporación de un segundo carro de ensayo independiente que permite duplicar la capacidad de ensayo del dispositivo.

Descripción de la invención

La presente invención consiste en una máquina cuyo objetivo es acelerar el proceso de corrosión, sometiendo a los materiales a inmersiones alternadas bajo unas condiciones controladas en todo momento. Consta de dos carros de ensayos programables de forma totalmente independiente, que son los encargados de realizar el movimiento guiado vertical, de posición controlada en la bajada para la inmersión de las probetas y subida para el secado de las mismas. El accionamiento eléctrico de estos carros se realiza mediante un motor-reductor de bajo voltaje, para cuya alimentación se ha incorporado un acumulador o batería recargable, que en función de su capacidad dotará al dispositivo de un tiempo de autonomía propio. Esto presenta la siguientes ventajas, en primer lugar permitirá su uso durante cortes no deseados del suministro eléctrico, evitándose la perdida de datos, especialmente perjudiciales en los ensayos de larga duración, aumentando de esta forma la fiabilidad de los ensayos, y en segundo lugar permitirá el traslado de la máquina para la realización de ensayos in situ o en ambientes reales que no dispongan de conexión eléctrica.

La posición de bajada de los carros está controlada con precisión por un dispositivo electrónico que denominaremos encoder. Este dispositivo traduce mediante una determinada relación el número de vueltas del eje del motor en desplazamiento lineal. Otro dispositivo, fabricado en material inerte, se encuentra inmerso en el líquido de ensayo para controlar su nivel, emitiendo señales proporcionales a su variación. Tras la señal pertinente emitida por este dispositivo, se activaría otros dispositivos auxiliares (bomba de llenado), añadiéndose agua destilada para compensar este efecto de evaporación manteniendo constante en todo momento el parámetro de la concentración del líquido de ensayo. El funcionamiento conjunto de estos dispositivos permite en primer lugar realizar ensayos con inmersiones parciales precisas, con el objeto de poder estudiar el ataque corrosivo de las probetas en la línea de borde o de separación de medios, y en segundo lugar controlar el efecto de evaporación del líquido de ensayos, especialmente notable... [Seguir leyendo]

1. Máquina automatizada para la realización de ensayos a inmersión alternada, que comprende:

2. Máquina automatizada para la realización de ensayos a inmersión alternada, según reivindicación 1, caracterizada porque al menos dos de las cubetas deben tener el mismo ancho que la longitud de la barra portaprobetas.

3. Máquina automatizada para la realización de ensayos a inmersión alternada, según reivindicación 2, caracterizada porque puede incorporar un mayor número de cubetas de menor tamaño, que serán colocadas en el interior de las descritas en la reivindicación 2, cuando sea necesario realizar el mismo ensayo en cuanto a duración y número de ciclos, empleando diferente tipo de disoluciones en cada una de ellas.

4. Máquina automatizada para la realización de ensayos a inmersión alternada, según reivindicación 1, caracterizada porque comprende un sensor de nivel y un sensor que mide la concentración del líquido contenido en cada cubeta, ambos asociados al sistema de control que activa las bombas de llenado, una vez se hayan superado los límites programados.

5. Máquina automatizada para la realización de ensayos a inmersión alternada, según reivindicación las bombas de llenado se activan tras recibir señales de los sensores que miden el PH, la concentración, o del contador de tiempo transcurrido desde que se preparó la disolución, según unos límites o márgenes, previamente programados y controlados en el todo momento, para cada parámetro, por el sistema de control.

6. Máquina automatizada para la realización de ensayos a inmersión alternada, según reivindicación 1, caracterizada por que cada carcasa contiene en su interior un dispositivo de secado forzoso (14) que, mediante una serie de sensores (20-23), crea una corriente de aire controlada y termoregulada.