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CARACTERISTICAS GENERALES CONSTRUCTIVAS |
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Todos los procedimientos constructivos desarrollados por CCI se encuentran protegidos por las siguientes coberturas:
De forma general el material empleado para la construcción de los interiores, puertas, estructuras básicas, depósitos y tornillería, es siempre acero inoxidable de la máxima calidad, con alto contenido en Cr, Mo y Mn, el cual forma una barrera densa de protección, proporcionando la máxima resistencia a la acción química de los agentes externos y protegiendo de la oxidación intersticial.
En las cámaras de ensayos de ambientes no corrosivos se emplea el acero inoxidable AISI 304 (18/8), en las cámaras climáticas de ambiente húmedo se emplea el acero inoxidable AISI 316 (18/8-2), en cámaras climáticas con liberación de trazas activas se emplea el acero inoxidable AISI 316-L y AISI 316-Ti, (denominados como aceros navales por su ilimitada resistencia a la corrosión marina) todos ellos antimagnéticos, aceros refractarios, aluminios anodizados, bronces, recubrimientos diversos, etc., y en cámaras de corrosión, se emplean composites orgánicos y recubrimientos teflonados.
CCI dispone de los certificados de calidad de los materiales empleados y los aceros contrastados, a disposición de los interesados.
La plancha de acero inoxidable cubre espesores de hasta 5 mm, en función del tipo de estructura, y puede ser de tipo satinado, vibrado mate o pulido espejo, según la aplicación. Para proteger los acabados durante su manipulación, toda la planchistería está recubierta de film adhesivo de PVC, el cual se retira al finalizar el proceso de mecanización.
Para la mecanización se emplean modernas máquinas de corte por láser, plegadoras y soldadoras controladas informáticamente, mediante CAD de máxima precisión.
Los compartimentos de ensayo de las cámaras compactas están estanqueizados herméticamente mediante soldadura por gas Argón por el método de pliegue con el fin de aislar las zonas de transición térmica oxidables y para garantizar la inexistencia de fugas.
Las bases de las cámaras de ensayos pueden ser reforzadas para soportar cargas de ensayo de hasta 20.000 Kg, con los correspondientes coeficientes de seguridad preceptivos, en función de la aplicación.
Los diseños estructurales son múltiples con el fin de adaptarse, tanto a las preferencias del usuario, como a los requerimientos de ensayo e infraestructuras (restricciones de los accesos, limitaciones de espacios de ubicación, etc.). Si bien CCI tiene por norma facilitar la fabricación personalizada “a medida”, las ejecuciones más habituales son las siguientes:
En todos los casos las estructuras base están formadas por tubo normalizado o doble ángulo de acero de resistencia al impacto de 30Kg (Charpy) y resistencia a la tracción de hasta 20 Tm, con envolvente exterior en chapa de acero de hasta 5mm de espesor, con pasivación de alta calidad, acero galvanizado en caliente con sus correspondientes decapados, y aceros inoxidables rectificados.
Para el pintado de las estructuras, en las fases de desengrase, imprimación, prelacado y lacado final, se dispone de hornos de curado, con el fin de proporcionar una óptima dureza a los acabados, además de garantizar la máxima resistencia a la corrosión. Este tratamiento es muy importante en el caso de las cámaras que trabajan con humedad, y también en previsión de de lugares de ubicación agresivos, como es el caso de zonas próximas al mar, atmósferas industriales, etc.
Este capítulo es muy importante, ya que cuando las pinturas son deficientes y los tratamientos poco cuidadosos, comunes en los equipos de bajo precio, generalmente suelen ocultar defectos que solo aparecen después de un cierto periodo de utilización, con las consabidas consecuencias de desperfectos superficiales por la corrosión, desprendimiento, etc., y un aspecto tan deficiente que no hace más que desprestigiar a la marca, al usuario y acortar la vida de los equipos.
Las características de las pinturas de recubrimiento son las siguientes:
Los colores corporativos de CCI fueron adoptados hace 30 años y son definitorios de la personalidad de CCI: Colores azules y blancos, suaves, tranquilos, elegantes, limpios y frescos que denotan serenidad y pulcritud en las tareas, así como un talante sosegado y cordial en las relaciones con los clientes.
Por desgracia, determinados competidores sin escrúpulos, carentes de ideas, se dedican a copiarlos, al igual que conceptos, frases literales, expresiones exclusivas de CCI, así como otros aspectos técnicos, instrumentales y de tecnología, etc., no sabemos si en un afán de crear confusión, por beneficio propio, o simplemente por su obsesión por arrollar el know-how ajeno.
La asesora jurídica de CCI está recabando pruebas y estudiando detenidamente los movimientos relacionados con el plagio y la usurpación, con el fin de tomar las medidas pertinentes en el momento oportuno.
Este es un capítulo de extraordinaria importancia y que hay que desarrollar con rigor técnico, cosa que por desgracia, suele ser inhabitual. Cuando los aislantes térmicos son correctos, se evitan las pérdidas térmicas, se gana en precisión, estabilidad, rapidez de recuperación térmica, ahorro de energía, reducción de averías, y protección del medio ambiente.
Tras muchos años de experiencia, el equipo técnico de CCI ha conseguido optimizar un sistema de diseño exclusivo tal que le ha permitido desarrollar cámaras ecológicas de bajo consumo, para aplicaciones altamente exigentes, que muy pocos fabricantes en el mundo realizan, por su elevado grado de complejidad, y que en al caso de CCI son desarrolladas con el máximo éxito desde hace casi 40 años. Entre este tipo de cámaras de altas prestaciones se encuentran las aplicaciones aeroespaciales a 197 grados bajo cero (-197ºC) con gradientes de enfriamiento de hasta 100ºC/min., y con choques térmicos de hasta 400ºC, entre otras.
Calor
En el caso del calor, el sistema de aislamiento está basado en la obtención de coeficientes globales de transmisión de calor optimizados, logrados mediante la utilización inteligente de sistemas mixtos formados por diversas capas de fibras silíceas, grafitadas, compuestas, etc., de tal forma que se consiguen coeficientes globales de transmisión de calor de hasta K = 0,0000012 (tecnología satelitaria). Con el empleo de los diseños inteligentes se garantizan pérdidas despreciables, mínimos consumos y una extraordinaria reproducibilidad interior.
Frío
En el caso del frío, dada su importancia en el coste de inversión en maquinaria y de ahorro energético, es donde CCI ha volcado más sus esfuerzos hasta llegar a conseguir la máxima optimización posible, hasta tal punto que las cámaras de CCI son las de más bajo consumo del mercado. El secreto está en las roturas de puentes térmicos, espesores y densidades adecuadas, composiciones de nueva generación, y estanqueización máxima.
Además de las nuevas fibras utilizadas en la tecnología aeroespacial, el componente mayoritario es el poliuretano inyectado. Cuando el poliuretano polimerizable bicomponente es inyectado, este cubre todos los lugares del espacio asignado a aislante, cosa que no sucede si se colocan placas sueltas sencillas manualmente, ya que entre ellas existen grandes fugas a medida que transcurre el tiempo, dado que estas no son dimensionalmente estables.
Este material está formado por un monómero que cataliza a la temperatura ambiente formando una espuma rígida (de gran densidad con el método empleado en CCI), formando microceldas de tamaño inferior a 0,001mm las cuales almacenan moléculas de gas ecológico libre de HCFCs, cuyo coeficiente de transmisión llega a ser de hasta 0,0079 es decir, aproximadamente una tercera parte del coeficiente de transmisión del aire.
Este valor sitúa los aislamientos empleados por CCI muchísimo más lejos que las de cualquier otro material clásico, de ahí que se alcancen valores de coeficientes de transmisión térmica de hasta 0,012 en función del espesor.
Las características de los nuevos poliuretanos empleados por CCI son las siguientes:
Todas las cualidades mencionadas de este aislante térmico lo hacen el más apreciado a nivel mundial por ser el que más ventajas ofrece, respecto del resto de los aislantes existentes en la actualidad. Pero con una importante condición: Imprescindiblemente ha de ser inyectado.
CCI inyecta por el procedimiento de la alta densidad, excepto en las áreas asignadas para mantenimiento, en cuyo caso se practican ventanas de acceso aisladas mediante bloques desmontables.
Parrillas y bandejas
Salvo que se indique lo contrario, y de forma general, las cámaras de ensayos CCI van dotadas interiormente de sistemas de sustentación de parrillas o bandejas a diferentes alturas, para la colocación de las muestras. Estos sistemas están construidos en acero inoxidable y pueden ser fabricados, bien mediante guías fijas situadas a diferentes alturas, o bien mediante sistemas de cremallera los cuales permiten regular la altura en múltiples posicionamientos.
Tanto las parrillas como las bandejas se construyen totalmente en acero inoxidable antimagnético.
Las parrillas están formadas por varillas macizas soldadas mediante argón y, si bien son sistemas costosos, tienen la ventaja de tener una gran superficie de hiperventilación, garantizan la homogeneidad térmica, y son muy robustas, pudiéndose reforzar en proporción a la sustentación de las cargas a soportar.
Las bandejas por el contrario son mucho más económicas, pero aún siendo perforadas, ofrecen un gran freno al paso del aire y son mucho más fáciles de deformar; por tanto solo son recomendables en el caso de colocación de objetos muy pequeños, siempre que no se puedan colocar en contenedores u otros recipientes adecuados (caso de semillas, etc.).
Puertas
Las puertas de acceso están construidas mediante doble escalón de cierre hermético laberíntico, lo cual garantiza la estanqueidad térmica y psicrométrica a la perfección. Evidentemente una puerta plana es sustancialmente más económica, pero no es recomendable, salvo en el caso de estufas simples.
En cada uno de los escalones existe una rotura de puente térmico, realizada mediante composites aislantes, tanto en la puerta en sí, como en el cuerpo de cámara. Además, resistencias eléctricas flexibles de baja tensión con recubrimiento de teflón, evitan la transmisión de frío al exterior, con la garantía añadida de evitar la condensación y la formación de hielo (en el caso de cámaras con refrigeración). Además la hermeticidad se garantiza mediante la ubicación de varias juntas periféricas de estanqueidad construidas en perfil de silicona especial de alta temperatura, de gran flexibilidad (alta tecnología actual, color negro que no cambia de color, intercambiable, inagrietable debido a que no pierde la elasticidad en el tiempo, etc.).
Las puertas de CCI van dotadas de bisagras robustas y cierres de presión potentes, graduables a voluntad, con el fin de ajustar el grado de apriete en función de los requerimientos. También pueden ser dotadas de cerradura a llave.
El espesor de estas puertas de acceso es siempre generoso y dependiendo de las características de la cámara, oscila entre los 100 mm y los 300 mm.
Los herrajes, tales como bisagras, manetas, tiradores, asas y cierres, se construyen en acero inoxidable, bronce cromado, fundición de aluminio, plásticos y composites, etc., según los casos.
Los cierres, además de los ya mencionados de presión graduable, pueden ser de diversos tipos, tales como de accionamiento por volante o palanca (cámaras de vacío), de maneta, de cremona y falleba (puertas de grandes cámaras), neumáticos o hidráulicos (puertas automatizadas), por bayoneta, etc., existiendo una extensa variedad, según el tipo de ejecución de cámara, pudiendo incorporar sistemas de bloqueo de seguridad automatizado en el caso de cámaras con atmósferas peligrosas (solo se permite la apertura cuando el sensor detecta ausencia de gases), cerraduras a llave, reenvío de señales de alarma, etc.
En las cámaras de ensayos con humedad, en la parte frontal bajo las puertas de acceso, se ubica una cubeta insertada en la estructura inferior, construida en acero inoxidable, dotada de conducto de evacuación directa al desagüe con el fin de eliminar el condensado producido al efectuar la apertura de la puerta.
Como medida de seguridad y de ahorro energético, todas las puertas van dotadas de sistemas automáticos de desconexión/conexión al efectuar las operaciones de apertura y cierre.
Ventanas
Para posibilitar la observación del interior, se construyen ventanas transparentes multihoja, en vidrio pyrex, securizados (vidrio templado inastillable), con filtros de protección UV selectivos (caso de simulación solar), cuarzo (altas temperaturas o emisión IR), bloques blindados (vacío/presión), policarbonato antiproyección, etc., según los casos, y con recámaras autodesecadas o calefactadas, en evitación de empañamientos.
Las dimensiones de estas ventanas pueden ser de cualquier dimensión y formato, si bien los estándares más comunes son: 300 x 200 mm, 400 x 300 mm, 500 x 400 mm, 500 x 500 mm, 600 x 500 mm, 1000 x 500 mm, 1000 x 300 mm y 1200 x 500 mm.
El límite de resistencia térmica puede estar comprendido entre -200ºC y +1.200ºC en función del diseño.
Estas ventanas están formadas por bloques consistentes en cristales múltiples de 4,6,10,12 y 20 mm de espesor, según los casos, con recámaras intermedias delimitadas por perfiles huecos de aluminio multiperforados, de espesores 6, 8, 11 y 15 mm rellenados con material higroscópico caliente al vacío, con sellado integral mediante masilla antitérmica reticulable de altas prestaciones. El número de recámaras oscila entre 1 y 20 en función de los límites extremos de temperatura y las prescripciones de la normativa de seguridad CE aplicable.
Siempre que se instalan ventanas transparentes, en el caso de bajas temperaturas, se incorporan resistencias calefactoras de baja potencia, de alimentación constante o autorregulables, para evitar el empañamiento por condensación.
Iluminación
Para facilitar la observación del interior de las cámaras, se ubican sistemas de iluminación comandados desde el panel de control, en las cámaras compactas, y accionables automáticamente al abrir las puertas de las grandes cámaras.
Los sistemas de iluminación son de varios tipos, en función de las aplicaciones, dimensiones de las cámaras y variables de ensayo.
En las cámaras compactas el sistema más perfecto, el más seguro y de mantenimiento mínimo, consiste en la ubicación de focos horizontales con tubos de luz fría, protegidos mediante carcasa de acero inoxidable dotada de reflector especular, situados en la parte superior de las ventanas. Este sistema garantiza la ausencia de cortocircuitos por afectación de humedad, se alarga mucho la vida de las lámparas, el consumo es mínimo, y la reposición se efectúa fácilmente y sin necesidad de abrir la puerta de la cámara.
En las grandes cámaras se instalan focos de bajo consumo con carcasas protegidas conforme al grado de estanqueidad IP 65. La capacidad lumínica se diseña en función de la aplicación y prestaciones.
En estas grandes cámaras, la luz se activa y desactiva automáticamente en las operaciones de apertura y cierre de las puertas de acceso.
Pasamuros
La instalación de pasamuros para la comunicación con el interior se puede realizar en cualquiera de las paredes del recinto de ensayo, e incluso en la puerta de acceso, permitiendo introducir cables de alimentación, sondas de control, tuberías, accionamientos, etc. Estos pasamuros normalmente son de 50 mm y de 100 mm de diámetro, en función de los requerimientos.
Cuando los equipos sometidos a ensayo hayan de estar alimentados eléctricamente, disipando energía calorífica, se instalan además clavijas conectoras comunicadas con los sistemas de seguridad intrínsecos del control central, de manera que en caso de desconexión por sobretemperatura, también se desconectarían los instrumentos ensayados, evitando con ello un aporte incontrolado de calorías al interior de la cámara de ensayo.
Si es necesario realizar intervenciones manuales en el interior, se instalan dos pasamuros en la puerta de acceso, bajo la ventana de observación, con el fin de introducir los brazos, pinzas, utensilios, etc., para la manipulación de los objetos.
Los pasamuros se construyen bajo el principio de la “rotura de puente térmico” para evitar tanto las fugas térmicas, como condensaciones o formación de hielo, quemaduras, etc. Para ello se emplean casquillos torneados de acero inoxidable interior y exteriormente, con uno intermedio en teflón para interrumpir el flujo térmico por conductividad.
Estos pasamuros van dotados de tapones diversos construidos en materiales antitérmicos tales como sílicona semirígida, espuma de silicona flexible para permitir el acceso de cables, teflón rígido y otros sistemas especiales diseñados en función de cada aplicación.
Este sistema de taponamiento de los pasamuros es muy importante para garantizar la ausencia de pérdidas térmicas, evitar quemaduras con programas de calor y formación de hielo o condensaciones a bajas temperaturas.
Además de los tapones opcionales mencionados, en el techo de todas las cámaras se sitúa un tubo despresurizador, de diámetro variable en función del tipo de cámara, construido totalmente en acero inoxidable, el cual tiene la función de equilibrar las presiones generadas en el interior y la evacuación de gases.
Ruedas de desplazamiento, patas de sustentación y anclajes
A excepción de las grandes cámaras y equipos de sobremesa sin peana, todas las cámaras CCI van dotadas de ruedas multidireccionales. Estas ruedas pueden estar dotadas opcionalmente de frenos para la inmovilización de los equipos.
Las ruedas instaladas son de gran robustez y se construyen con superficies de rodadura de poliamida, resina fenólica o acero inoxidable, en función de la aplicación.
El sistema de rodamientos de bolas permite la movilidad del equipo con el mínimo esfuerzo.
Su dureza las hace indeformables y están previstas para soportar hasta 5.000 Kg sobre el plano, según modelo y tamaño de cámara.
El diámetro puede estar comprendido entre 80 y 150 mm en cámaras convencionales.
En casos especiales se instalan ruedas acanaladas para circulación sobre raíles.
Cuando se requiere la nivelación o inmovilización de los equipos, además de las ruedas, se instalan patas regulables en altura. También es posible utilizar patas anclables al suelo de la nave de ubicación.
En caso de solicitud expresa por parte de los usuarios, cuando las cámaras son de grandes proporciones, o cuando los accesos se encuentran a grandes alturas, las cámaras pueden ser dotadas de argollas superiores, desenroscables, para la sustentación desde las grúas de elevación. La resistencia de estas argollas es proporcional al peso de los equipos.
Para los equipos de serie y accesos convencionales, estas argollas no son necesarias debido a que CCI realiza los envíos “puerta a puerta” mediante camiones particulares dotados de plataformas elevadoras. No obstante, si el caso lo requiriere, se hace uso de eslingas textiles para sustentación superior.
Servicios y accesos
Generalmente, en la parte inferior trasera se ubican todos los servicios de alimentación de agua (en cámaras con humedad), desagües de seguridad, de renovación de agua y de evacuación de condensados, tomas de aire comprimido, gases y otros servicios auxiliares requeridos en función de las aplicaciones. También se sitúa el cable de alimentación eléctrica y la placa de características, conforme a la normativa CE de seguridad en las máquinas.
Los requerimientos de conexión con el lugar de ubicación son:
Desagüe de 1” de diámetro colocado en el suelo, o lo más bajo posible, para la evacuación por gravedad. En caso de imposibilidad de desagüe bajo, se instalan bombas de vaciado.
Llave de paso de agua de red con conector roscado tipo “lavadora convencional” para conexión del tren de tratamiento de agua. Situación a media altura.
Armario de acometida eléctrica protegida con magnétotermico/diferencial, conforme al reglamento de seguridad vigente. Ubicación preferente por encima de 1,5 m desde el suelo y a la mínima distancia del equipo. Generalmente la manguera eléctrica de alimentación de los equipos se suministra sin enchufe, con el fin de que el usuario pueda colocar el que sea compatible con su armario de acometida.
Como ejecución estándar, todos los equipos CCI poseen amplias compuertas de acceso, tanto a los elementos fundamentales de la cámara, como a la zona de maniobra eléctrica y de maquinaria donde se encuentran todos los automatismos y sistemas de control, regulación y seguridad, confiriendo la máxima holgura y comodidad de actuación para el servicio técnico de mantenimiento. Las tapas de acceso a maquinaria frigorífica son hiperventiladas, con el fin de garantizar la refrigeración del compartimento y la disipación del calor generado por las unidades condensadoras y los compresores.
Es de destacar que en las grandes cámaras, las unidades condensadoras se ubican en el exterior del recinto del laboratorio, con el fin de reducir espacio físico y eliminar la aportación de calor y ruido al entorno. Si ello no es posible, además de la adecuación del recinto de ubicación, se procede a la insonorización de los compartimentos de maquinaria con el fin de reducir al máximo la presión sonora.
Panel de control y regulación
Los paneles de control regulación e indicación pueden ser situados en el frontal izquierdo, frontal derecho, frontal superior (encima de la puerta), frontal inferior bajo la puerta (opción poco recomendable por razones de seguridad), pared lateral derecha, pared lateral izquierda y periférico para control remoto. También es posible el control a distancia informáticamente.
En el caso de los paneles laterales, estos se sitúan a la altura media de los ojos de un observador de estatura 1,70 m. En los casos de paneles encima de la puerta, se colocan con una inclinación tal que permite la fácil observación y manipulación del observador.
Opcionalmente, estos paneles de maniobra pueden situarse empotrados y protegidos mediante puerta transparente con cerradura a llave, con el fin de poder observar todos los parámetros de control, pero evitando las manipulaciones extrañas o indeseadas y asegurarse de la no alteración de los programas introducidos.
Este sistema es muy interesante cuando se ensayan muestras sensibles o peligrosas, y en el caso de ubicación de las cámaras en lugares de paso de mucho personal o de gran aglomeración de gente, como suele ser frecuente en los recintos de universidades, por ejemplo.
Agua de alimentación
En las cámaras con humedad, la alimentación de agua es absolutamente automática y autónoma, mediante dispositivos electrónicos de nivel comandados desde los autómatas programables, los cuales permiten activar y desactivar las electroválvulas de vaciado y llenado, de forma totalmente inteligente, en función de los programas establecidos y de los límites de seguridad de temperatura de ebullición y de congelación. Todas estas maniobras se visualizan en el panel frontal mediante leds luminosos indicativos de “nivel máximo” (verde) y de “nivel mínimo” (rojo). Paralelamente actúan los sistemas de seguridad contra falta de agua: Desconexión de calefacción, aviso luminoso, desconexión de equipo, etc.
Aunque los interiores de las cámaras climáticas CCI están construidos totalmente en acero inoxidable AISI 316 L contrastado mediante certificado de autenticidad, con soldaduras al argón mediante electrodos igualmente AISI 316-L, y los intercambiadores, resistencias, sensores, etc., son igualmente resistentes a la corrosión, se aconseja la utilización de agua desmineralizada, no solo para evitar la producción de incrustaciones calcáreas que podrían hacer disminuir la eficacia las resistencias calefactoras a largo plazo, sino también para evitar la proliferación de microorganismos y malos olores.
CCI suministra trenes de tratamiento de agua adaptados a las capacidades de cada cámara, y con la posibilidad de instalar un by-pass para otros usos de laboratorio. Estos trenes van a su vez dotados de resistivímetros de control, prefiltros de retención de partículas sólidas y filtros de absorción de materia orgánica.
Recirculación de aire
El aire del recinto de ensayo es impulsado en circuito cerrado, a través de de las recámaras envolventes, en régimen de turbulencia o en régimen laminar según los requerimientos.
Tanto la velocidad de recirculación como el caudal, o número de renovaciones por unidad de tiempo, se calculan minuciosamente y se controlan experimentalmente mediante anemómetros calibrados y venturímetros de control.
Si bien existen ocasiones en las que la transmisión de calor se ha de efectuar por convección natural, excepcionalmente, de manera general, y en virtud de los principios anteriores, las cámaras CCI trabajan mayoritariamente por convección forzada.
Los motores de los electroimpulsores, mayoritariamente se colocan en situación “Ex”, es decir, separados del recinto interno y sin contacto alguno con el mismo, excepto los ejes de las hélices, los cuales se aíslan mediante retenes de teflón.
Las hélices se protegen mediante rejillas de acero inoxidable, conforme a la normativa CE de seguridad en las máquinas.
La velocidad de circulación de aire y el caudal, depende de varios factores constructivos, aunque también de las potencias de los motores, el número de ellos, su disposición, el diámetro de las hélices, la forma y el ángulo de ataque de las palas y el número de revoluciones de los motores.
Mediante los variadores de velocidad de los motores, podemos modificar a voluntad tanto la velocidad de recirculación como los caudales de aire recirculante.
Las velocidades de aire pueden variar entre 400 m/min y 800 m/min, en cámaras convencionales. Los caudales pueden alcanzar volúmenes de recirculación comprendidos entre 300 y 10.000 m3/h en función de las dimensiones de la cámara y de los requerimientos de ensayo. Por supuesto, en el caso de los túneles de viento estos valores se pueden incrementar considerablemente.
El aire recircula a través de las recámaras, de forma paralela al sentido de giro de los electroimpulsores, formando una envolvente que barre en sentido ascendente toda la superficie muestral del recinto de ensayo. La perfecta aerodinámica de la recirculación del aire compensa las pérdidas de carga encontradas durante su ciclo de traslación.
Según el tamaño de cámara se instalan desde uno hasta 10 electroimpulsores con potencias unitarias comprendidas entre 1/13 CV y 1,5 CV con diámetros de hélices desde 250 hasta 500 mm de diámetro, distribuidos de tal manera que siempre, en cualquier caso, se obtenga la máxima homogeneidad interna de las variables de ensayo.
Existen sin embargo casos en los cuales diversas normas específicas exigen el régimen de aire laminar, como es el caso de las cámaras de flujo laminar (horizontal o vertical), salas blancas climatizadas, ensayos térmicos con condiciones metrológicas críticas, ensayos de influencia climática para investigaciones acústicas, etc., y que son objeto de estudio específico en cada caso.
Otras normas, también de común aplicación, demandan la convección natural. En este caso se utilizan elementos calefactores de contacto total, tales como las mantas calefactoras, arrollamientos calefactores, camisas de aire caliente recirculante a través de recámaras, serpentines de agua caliente o frío, vapor, aceite térmico, gases criogénicos, etc., los cuales se diseñan en función de las aplicaciones, las precisiones exigibles, las homogeneidades y las premisas de seguridad.
Calefacción
La potencia calefactora a instalar se calcula minuciosamente, en cada caso, en función del tamaño de la cámara, de la masa que habrá de ser sometida a ensayo, del rango límite de temperatura a alcanzar y de las velocidades térmicas de calentamiento exigibles.
Para este fin se utilizan intercambiadores de calor aletados de gran superficie de contacto, distribuidos estratégicamente, para obtener la máxima homogeneidad térmica, garantizar la ausencia de focos puntuales de calor y minimizar las dispersiones.
Estos elementos calefactores están construidos en acero inoxidable refractario y se sitúan en las recámaras envolventes por las que circula el aire en circuito cerrado, sin contacto físico con el recinto muestral de trabajo.
En casos particulares se sustituyen los calefactores aletados por fluidos térmicos, emisores infrarrojos, inducción, etc.
Refrigeración
La refrigeración puede ser criogénica (mediante gases licuados) o mecánica.
En el caso de la refrigeración mecánica, los grupos compresores productores de frío, pueden ser herméticos o semiherméticos, existiendo una amplísima gama de tamaños y potencias, y se montan en cascada o de forma simple. Son de baja sonoridad y están superprotegidos por presostatos diferenciales de alta sensibilidad, termostatos, relés térmicos guardamotores y baterías de fusibles con o sin indicativo luminoso de interrupción, para la protección de cada línea de circuito individual.
Los circuitos frigoríficos se construyen utilizando tuberías y ensamblajes de cobre de alta pureza, unidos mediante soldadura por electrodos de plata de alta calidad.
Una vez cerrada la instalación se procede a la realización de las pruebas de estanqueidad, sometiendo el circuito a una presión positiva de nitrógeno seco y utilizando detectores de fugas electrónicos.
Finalmente se efectúa la depuración de toda la instalación interna utilizando gases ecológicos frigoríficos específicos de limpieza.
A continuación se llevan a cabo las operaciones de vaciado integral de los circuitos y posterior carga de los gases frigoríficos requeridos para cada tipo de cámara, en función de sus capacidades, utilizando las cantidades y las presiones previamente calculadas.
Es importante destacar que en todas las cámaras CCI el cálculo frigorífico constituye un capítulo muy importante de la oficina técnica, no solo desde el punto de vista del rendimiento y de la dimensionalidad de la instalación, sino también desde el principio de la seguridad, el bajo consumo sin sobrecarga durante periodos constantes de trabajo, la factibilidad de trabajar sin fatiga en los límites preestablecidos y la garantía de fiabilidad a largo plazo mediante la reducción al máximo del riesgo de averías.
Bajo este principio las cargas de gas y, como consecuencia las presiones, son las mínimas permisibles, con el fin de desahogar al máximo la instalación. Con ello se consigue reducir considerablemente el riesgo de microfugas en las zonas sensibles.
Con ello se respeta al máximo el medio ambiente, consiguiendo instalaciones ecológicas y de bajo consumo.
CCI incorpora además su sistema exclusivo de “barrera térmica” (patentado) el cual ha permitido reducir la frecuencia de averías de una manera extraordinaria, sobre todo en el caso de cámaras de rangos extremos y sin temor a los efectos de sobrecarga producidos en áreas calurosas y épocas veraniegas (época en la que mejor se demuestra la fiabilidad de las instalaciones frigoríficas). En las cámaras desarrolladas por CCI, las averías son mínimas.
La refrigeración de los compresores se realiza por aire, mediante técnicas exclusivas de alta eficacia y rendimiento óptimo. La refrigeración por agua hoy en día es totalmente desaconsejable por motivos sanitarios (riesgos de contaminación por Legionela), por razones medioambientales (derroche de agua), por reducción de consumo energético (han de estar funcionando continuamente, incluso en periodos de ciclos de calor), por economía de mantenimiento (maquinaria frigorífica adicional) y por razones de espacio (son de dimensiones considerables).
Aunque las cámaras CCI están protegidas contra la falta de refrigeración de la maquinaria, las instalaciones frigoríficas van dotadas de dispositivos de seguridad con consignas de desconexión de autoprotección en caso de averías. Opcionalmente los avisos de avería pueden ser, además de luminosos, acústicos y se pueden reenviar por control remoto a centros de vigilancia y control externo.
Los gases refrigerantes empleados son completamente ecológicos, conforme a las prescripciones del Protocolo de Kyoto, para la eliminación de gases de efecto invernadero que deterioran la capa de ozono. Por lo tanto los gases empleados son completamente respetuosos con el medio ambiente y se encuentran dentro del sello ECO/CLIMA establecido por CCI para la lucha contra el calentamiento global del planeta.
Los gases refrigerantes ecológicos empleados por CCI son: R-23, R-134 a, y R-404 A, fundamentalmente, y están avalados por la garantía del fabricante Dupont.
En las técnicas ultracriogénicas, CCI emplea gases líquidos de bajo punto de ebullición, tales como: Anhídrido carbónico, nitrógeno y helio.
Los compartimentos de ubicación de las maquinarias frigoríficas están completamente hiperventilados mediante rejillas de aireación en sus caras fundamentales, con el fin de disipar el calor generado durante su funcionamiento.
Con todo ello y tras una larga experiencia de cuarenta años desarrollando cámaras con función frigorífica y reparando equipos de diversas marcas y procedencias, podemos afirmar que las cámaras CCI son las que menos averías frigoríficas presentan en el tiempo, incluso en épocas veraniegas, que es cuando mayores incidencias suelen producirse en este tipo de equipos.
Gracias a un perfecto sistema de amortiguación de bancadas independientes, aisladores de apoyo elásticos, un dimensionamiento optimizado de las capacidades frigoríficas y un aislante térmico que elimina las pérdidas energéticas, los mecánicos frigoristas de CCI han logrado reducir el nivel sonoro al máximo permisible, pudiendo catalogar las cámaras como de silenciosas, en comparación con otro tipo de equipos.
En el caso de grandes instalaciones, o donde se desee reducir la sonoridad al máximo, se insonorizan los compartimentos de maquinaria mediante absorbentes acústicos y en casos extremos se procede a la ubicación de las unidades condensadoras, o las unidades completas, en áreas anexas e incluso en el exterior.
Compensación de disipación
Cuando las muestras o equipos sometidos a ensayos generen calor (reacciones exotérmicas de productos, calor generado por personas en grandes cámaras, equipos alimentados eléctricamente, maquinarias de fricción, circulación de fluidos, etc.), las cámaras CCI están dotadas de mecanismos compensadores de las perturbaciones térmicas disipadas.
En estos casos se procede a dimensionar la instrumentación por medio de cálculos precisos con el fin de obtener la máxima optimización termodinámica basada en un exacto cálculo frigorífico, un diseño estructural basado en la aplicación y el tipo de cámara, y una adecuada distribución aerodinámica de las líneas de convección forzada.
Las potencias de disipación que son capaces de compensar los equipos estándar, sin necesidad de añadir suplementos adicionales se representan en la tabla adjunta.
En el caso de potencias mayores, tanto los costes, como las estabilidades, homogeneidades e inercias térmicas, se ven incrementados en función de la magnitud de la disipación o perturbación producidas.
Humidificación
En las cámaras con función humedad, la alimentación de agua es completamente automática, mediante dispositivos electrónicos inteligentes ubicados en el recinto generador. Los sensores de “nivel máximo” y “nivel mínimo” se encargan de dar las órdenes de llenado y vaciado de agua, así como también activar los mecanismos de seguridad en caso de falta de agua o de selección de programas incompatibles, tales como temperaturas de ebullición y congelación.
Estos sensores también reenvían señales de indicación de nivel al panel de control, mediante leds luminosos, verde (máximo) y rojo (mínimo).
Aunque los interiores de las cámaras CCI están fabricados con materiales resistentes a la corrosión, tal como ya se ha explicitado anteriormente, se aconseja la utilización de agua desmineralizada, con el fin de evitar la precipitación de incrustaciones calcáreas, las cuales pueden hacer disminuir a la larga el rendimiento de los intercambiadores térmicos y también deteriorar los elementos calefactores. También es importante la eliminación de la materia orgánica para evitar la proliferación de algas y malos olores.
Para este fin CCI fabrica trenes de tratamiento de agua adaptados a las capacidades de las cámaras climáticas, los cuales incluyen filtros de retención de partículas sólidas y resinas intercambiadoras selectivas para la eliminación de cationes y aniones. Los trenes tienen la posibilidad de adicionar una “T” con llave de paso para poder tomar agua para otros propósitos de laboratorio.
La función de humidificación es la característica más importante en las cámaras climáticas.
En base al tipo de cámara, su tamaño, su aplicación, normativa aplicable, etc., se pueden utilizar diversos sistemas de generación de humedad, tal como se indica a continuación:
De todos ellos el primero, si bien el más costoso, es el que permite alcanzar las máximas precisiones con las mínimas inercias y por lo tanto con la máxima estabilidad. Este sistema exclusivo hace que las cámaras CCI sean las que ofrecen las mayores prestaciones entre todas las marcas de cámaras existentes en la actualidad, porque según se constata cada día, solo con este sistema es posible llevar a cabo la realización de ciclos complejos de altas prestaciones.
Este sistema, basado en las variaciones de la tensión superficial del agua en función de la presión atmosférica y de las temperaturas, lo que hace es reproducir la realidad ambiental que se genera en la naturaleza de una manera controlada a la perfección y sin inercias ni distorsiones. Con este sistema se produce la evaporación controlada de una masa de agua situada en una recamara oculta (alejada del recinto de ensayo). Esta masa de agua está térmicamente programada mediante microcircuitos frigoríficos y calefactor, con agitación, sensor de termorresistencia de platino e indicadores de nivel, y sobre su superficie recircula el aire.
La precisión psicrométrica está garantizada por el equilibrio Ta/Tb que permite producir cantidades constantes y homogéneas de agua evaporada, la cual es arrastrada y difundida por una corriente de aire térmicamente estable a caudal constante (en régimen de turbulencia, o laminar), y por lo tanto con una capacidad de respuesta inmejorable.
Los sistemas anticondensación a altas concentraciones permiten garantizar la ausencia de goteo sobre los objetos, cuando los ensayos lo requieren.
El “feed-back” de control se efectúa mediante sensores de termorresistencia de platino Pt-100 Ohms/0ºC clase A, de sensibilidad 0,1ºC, los cuales son indepreciables en el tiempo. Los pares de valores Ta/Tb se procesan automáticamente mediante un potente software específico CCI el cual incluye todo el diagrama psicrométrico, obteniéndose directamente los valores directos de humedad relativa con una exactitud inmejorable. En el caso de grandes cámaras y equipos de menores prestaciones se utilizan las sondas directas.
Las precisiones obtenidas se encuentran comprendidas entre ±0,1%HR 1%HR en cámaras de investigación y entre ±1,5% y ±5%HR en cámaras de gran tamaño, (valores medios en función del tipo de cámara, rangos de temperatura y zona del diagrama).
Su constancia está comprendida entre ±0,1% HR y ±2% HR, correspondiente a un punto de rocío de oscilación estimada de ±0,1ºC de oscilación.
En las zonas de alta sequedad, incluso cuando trabajan deshumidificadores auxiliares, y cuyo umbral se excede de los límites físicos de la psicometría, a bajas temperaturas, las dispersiones no son nunca superiores a +-5%.
El punto de rocío admisible abarca desde +4ºC hasta +95ºC, si bien es factible bajar el mismo cuando las exigencias lo requieran.
Los sensores de humedad relativa pueden ser de diversos tipos: Mediante termorresistencias de platino blindadas para incorporar los valores de temperaturas Ta/Tb, presión atmosférica y tensión superficial, al software psicrométrico de nueva generación (cámaras de investigación), sondas directas de alta resolución mediante la teoría de dew-point por espejos calientes (cámaras de grandes volúmenes) y psicrómetros de gasa (solo en cámaras climosalinas).
En todos los casos los sistemas van direccionados y controlados mediante autómatas programables (PLCs), incorporando software original CCI para realizar las funciones automatizadas de llenado y vaciado funcional (en función del programa preestablecido) y de seguridad (vaciado por incompatibilidad de programas térmicos que impliquen congelación y ebullición, desconexión por falta de agua, etc.).
Homogeneidad y estabilidad térmica
En general la homogeneidad máxima en el interior de las cámaras de ensayos se obtiene con el recinto de ensayo vacío o a mínima carga (caso óptimo) y en todos los casos, una vez alcanzada la estabilización o condiciones de régimen, en las cuales se obtiene la histéresis térmica característica de cada cámara vacía.
En todos los casos y a efectos de calibración se considera habitualmente un espacio muestral hipotético separado de las paredes, fondo y techo una distancia aproximada comprendida entre el 10% y el 30% de la dimensión total, en función de las características de la cámara y de su potencia instalada.
Bajo demanda y en el caso proyectos de investigación altamente exigentes, CCI desarrolla equipos personalizados de alta tecnología con dispersiones minimizadas, precisiones máximas y estabilidades optimizadas.
En los gráficos teóricos de alcance de los valores de consigna, podemos observar que la zona previa al estado de régimen lo denominamos “umbral de estabilización” y en él nos encontramos con el concepto de “pico programa”, el cual está producido por la propia inercia de la cámara.
Esta inercia térmica en las cámaras CCI está perfectamente atenuada mediante los dosificadores de energía basados en circuitos electrónicos de “triac”, PLCs, generadores de rampas variables mediante software, microcomputadoras, etc.
El tránsito denominado “pico programa” que se ve en la figura, se produce mayoritariamente en los casos de elevadas potencias instaladas, rampas de mucha pendiente, cuando se efectúa la apertura de la puerta, en los periodos previos al alcance del régimen, etc., de manera que en los equipos personalizados y en los tipos destinados a investigación en condiciones ambientales estables, el gráfico más común se acercaría al de la figura anexa.
Gradientes térmicos
Los límites de velocidad térmica máxima, tanto durante el enfriamiento, como durante en el calentamiento, están influenciados por los siguientes factores:
Debido a que muchos de los factores mencionados son intrínsecos de la naturaleza de las muestras y éstas suelen variar repetidamente en cantidad y características a lo largo de la vida útil de las cámaras, es por lo que el criterio general que se sigue de manera generalizada universalmente, es el de realizar los cálculos de velocidad térmica máxima admisible, de forma siempre experimental, con la cámara vacía (exenta de muestras) y a la máxima energía permisible.
Con el fin de optimizar al máximo los equipos, garantizar las mínimas inercias y mantener el criterio de fabricar equipos de bajo consumo respetuosos con el medio ambiente (sello ECO/CLIMA), si no se demanda lo contrario, en los equipos estándar CCI la velocidad térmica frigorífica oscila entre 0,1ºC/min y 4ºC/min, a lo largo de la curva de función parabólica espontánea obtenible a máxima energía.
En tales condiciones se estima una velocidad térmica media estándar no lineal, comprendida entre 0,5ºC/min y 1ºC/min, calculada entre los extremos máximos de las temperaturas límite de los equipos. Quiere esto decir que, en posiciones intermedias, las velocidades térmicas aumentan considerablemente. Por lo tanto, no es correcto decir que una cámara “es capaz de bajar a 4ºC/min” (por ejemplo), porque esto suele ser engañoso muy frecuentemente, sino que lo correcto es hablar del tiempo medio de descenso entre los límites máximo y mínimo del equipo.
En el caso de la velocidad térmica de calentamiento, los criterios son prácticamente los mismos, con la diferencia que la función de la curva es prácticamente lineal.
En cualquiera de los casos todos los equipos CCI tienen la facultad de admitir la programación automática de rampas absolutamente lineales y homogéneas, tanto mediante las microcomputadoras y PLCs, como a través del empleo del software de control disponible, sin más limitación que las capacidades térmicas instaladas, las cuales se diseñan en función de las exigencias del usuario.
Con las cámaras CCI existen muy diversas posibilidades, entre las cuales se destacan las siguientes:
Sistemas de control
Todos los circuitos fundamentales de cada variable están señalizados mediante indicativos luminosos, lo cual ofrece un a inmediata información, tanto de la función en curso, como en caso de averías.
Los equipos más significativos incluyen la monitorización electrónica de funciones y la detección automática de averías, presentando en el panel frontal de control, el esquema sinóptico serigrafiado de todas las variables fundamentales, dotadas de leds luminosos. Con este sistema exclusivo de CCI las averías pueden ser identificadas mediante una simple llamada telefónica.
Para la realización de todos los controles y correcciones feed-back se emplean sensores de termorresistencia de platino de la clase “A”, Pt100 Ohm/0ºC, que ofrecen la máxima fiabilidad, precisión y rapidez de respuesta de los existentes actualmente y cuyo nuevo diseño, de reciente desarrollo, responde a una larga experimentación por parte del equipo de investigación de CCI, consiguiéndose en la actualidad unos resultados extraordinarios. Estos sensores son de fabricación propia y se diseñan cuidadosamente para cada aplicación concreta.
Existe total factibilidad de acoplamiento de cualquier tipo de elemento de control, sea cual sea su característica, tal como contadores horarios acumulativos, alarmas visuales y acústicas, reenvío de señales por control remoto (radio, telefonía, internet, etc.), registradores, videoregistradores, interfaces para PCs, diversos tipos de software, etc.
Protecciones
Las cámaras CCI cumplen con la normativa CE de seguridad en las máquinas y por lo tanto se fabrican bajo el principio de la autoprotección. Además se ofrece al usuario la posibilidad de adicionar una extensa gama de elementos de seguridad diversos en función de las particularidades de la aplicación, como es el caso de los sectores militares, de combustibles, explosivos, etc.
De forma general, todas las cámaras climáticas de ensayos CCI están dotadas de los siguientes elementos de seguridad y protecciones:
Sistemas de programación
Determinados tipos de cámaras están destinadas a trabajar, durante largos periodos de tiempo, en una condición única de forma permanente. En este caso el sistema de programación es muy simple ya que solo requiere un programa de consigna que permanecerá activado invariablemente durante todo el proceso.
En otras ocasiones es necesario realizar ciclos complejos formados por segmentos de tiempo en condiciones ambientales diversas, descensos y ascensos climáticos a diversas velocidades, número de repeticiones, selección de fin de ciclo, etc., etc. Ver imagen ilustrativa de un ciclo típico.
En estos casos CCI utiliza microcomputadoras de fabricación propia, sistemas de control vía PLCs con pantallas táctiles, controladores con interfaces RS232, 488, etc., para control desde PC periférico, software estándar, programas personalizados, etc. También se instalan sistemas encriptados y protegidos mediante firma electrónica, conforme a las nuevas exigencias normativas de determinados sectores de actividad.
Grandes cámaras modulares desmontables
También denominadas Walk-In, ó visitables (debido a que pueden circular las personas por su interior), su diseño está basado en la configuración modular mediante paneles ensamblables.
La construcción de este tipo de cámaras permite configurar cualquier forma y tamaño, ajustándose a las dimensiones requeridas en cada caso y para cada aplicación concreta, con volúmenes desde 3m3 hasta 50.000 m3. Incluso es posible construir cámaras con diferentes compartimentos y condiciones ambientales distintas, pueden ser desmontadas, reducidas, ampliadas, etc., y por lo tanto es factible su traslado.
Los paneles pueden estar construidos mediante sándwich de fibras minerales prensadas, en el caso de elevadas temperaturas, o mediante poliuretano de alta densidad para los casos más comunes.
Características generales: Formados por dos chapas de acero, cuyas aristas están totalmente perfiladas y protegidas contra la oxidación, y un alma de espuma rígida de poliuretano libre de CFC y HCFC, inyectado a alta presión con una densidad de 42-44 Kg/m³. Esta espuma contiene millones de microceldas de tamaño inferior a 0,5 mm gracias a lo cual se consigue un bajo coeficiente de conductividad.
Los coeficientes de transmisión son sensiblemente inferiores a cualquier otro material, lo que hace del panel de poliuretano el mejor elemento de construcción y aislamiento.
El poliuretano posee una elevada barrera de vapor gracias a su alta impermeabilidad a los líquidos.
Desde el punto de vista sanitario y de legislación ambiental, este aislante cumple con la totalidad de las legislaciones internacionales y normativas vigentes, por no incluir ninguna carga prohibida tal como amiantos, asbestos, isocianuros, ni cationes pesados tipo cadmio, plomo, mercurio y estaño, siendo su composición únicamente poliuretano reticulado por polimerización.
Terminaciones estándar:
Espesores y pesos:
Coeficientes de aislamiento:
Materiales constructivos y recubrimientos de interiores, en función de la aplicación:
Materiales constructivos y recubrimientos de exteriores, en función de la aplicación:
Suelos de aplicación de carga y rodadura:
Sistema de unión:
Clasificación reacción al fuego:
Las maquinarias frigoríficas se pueden situar en los techos de las cámaras, en el exterior de los edificios (azotea, paredes externas, etc.) o en armarios periféricos anexos.
Los suelos pueden soportar diversas cargas y las puertas pueden ser varias y de diferentes formatos y tamaños.
Además, las cámaras modulares CCI admiten la conexión y acoplamiento de cualquier tipo de mecanismo que pueda formar parte de un ensayo dinámico particularizado.
Igualmente admiten altas disipaciones térmicas procedentes de elementos alimentados eléctricamente durante los procesos de ensayo, tratamientos climáticos o térmicos, controles de calidad o proyectos de investigación.
Como elementos opcionales se pueden adicionar ventanales diversos, pasamuros, clavijas conectoras desactivables automáticamente, sistemas de simulación solar, gases diversos controlados, ozono, corrosión (con paneles de composite), ventilación laminar o circulación forzada, etc.
Los rangos de temperatura pueden variar entre -140ºC y +200ºC (en función del tipo de panel), y la humedad desde el alto secado hasta la saturación.
Paneles especiales:
Para aplicaciones excepcionales CCI desarrolla cámaras configurables construidas mediante paneles especiales ensamblados con perfilería estanqueizable.
El aislante térmico de estos paneles está formado por fibras minerales prensadas de densidad 175 Kg/m3 con gran capacidad de aislamiento acústico y excepcional resistencia a las altas temperaturas.
Cámaras de choque térmico súbito
Pueden ser de dos cámaras (bicámara) o de tres cámaras (tricámara). La diferencia estriba en que, en el primer caso las muestras pasan súbitamente de la cámara de alta temperatura a la de baja temperatura, y viceversa, mientras que en el segundo caso, si se desea, las muestras pueden pasar por un tránsito intermedio de temperatura ambiental controlada, e incluso permanecer en él por periodos programables (zona amarilla en la imagen adjunta).
Existe multitud de normativa aplicable, siendo la más común la siguiente:
DIN 40046, pág. 14 UNE 20-501 IEC 68-2-14 BS 940 SEC. 1-2-6-13 DEF 5011 DEF 133 AIR 7303 MIL-STD 202E, M. 107D MIL-STD 202F, M. 197D MIL-STD 331A, M. 105.1 MIL-STD 750C MIL-STD 810C-503.1 MIL-STD 883B-1010.4 MIL-STD 883 M.1010.2 MIL-STD E5272C MIL-STD T5422F
Etc., etc.
El accionamiento de disparo en las cámaras de choque CCI se realiza mediante sistemas de robótica de la nueva generación, mediante cilindros neumáticos sin vástago, programables, con velocidad de disparo regulable, sin lubricación e incluyendo el sistema exclusivo CCI de insonorización absoluta del disparo.
Todos los elementos de transmisión son de acero inoxidable antimagnético.
La calidad de los mecanismos, su robustez y su suavidad hacen la vida útil de los mismos sea extraordinaria, existiendo evidencias de hasta 5.000.000 de accionamientos.
Cámaras de vacío
Pueden ser cúbicas o cilíndricas.
Entre las diversas normas aplicables se destacan las DEF EST 07 y MIL STD 810 C.
Cámaras termobáricas y climobáricas
Debido a que estas cámaras han de soportar presiones tanto negativas (vacío) como positivas (sobrepresión), su construcción difiere de los equipos convencionales en su blindaje estructural, con el fin de permitir compensar las fuerzas que se ejercen en su interior.
Por lo tanto estos equipos se construyen con planchones de acero reforzados con un entramado de estructuras sustentadoras. Las puertas son superreforzadas, están dotadas de juntas especiales de estanqueidad y llevan un sistema de cierres múltiples por presión giratoria regulable.
La automatización necesaria para el control de humedad relativa a presiones diferentes de la atmosférica, es muy compleja y está basada en software específico desarrollado experimentalmente por CCI, habida cuenta de que en vacío el agua hierve a muy bajas temperaturas (por debajo de 100ºC) y con alta presión, por el contrario necesita temperaturas superiores a los 100ºC. Por tanto, al no servir las leyes de la psicometría convencional, CCI ha tenido que desarrollar una tecnología muy sofisticada, la cual está implantada con un éxito sin precedentes.
Cámaras para ensayos de estanqueidad al polvo
Las características constructivas de estas cámaras están fundamentadas en una tolva inferior de acero inoxidable antimagnético y antiestático, la cual recoge una cantidad predeterminada de polvo de talco y el sistema impulsor lo recircula en circuito cerrado.
Esta tolva es flotante, a la vez que estanca, gracias a una junta perimetral especial de que está dotada.
Un sistema vibratorio hace que el talco depositado en las paredes descienda hacia la boca de recirculación.
Una bomba de vacío genera la depresión suficiente en el interior de las envolventes, cuando la norma lo requiere.
Diversos controles y automatismos permiten monitorizar todas las variables internas implicadas en el ensayo.
La puerta transparente y el limpiacristales antiestático, permite observar el interior.
Los volúmenes interiores pueden ser fabricados sin límite de tamaño, desde 350 litros hasta varios metros cúbicos, con las cámaras modulares.
Entre las diversas normas que esta cámara cumple, podemos destacar: UNE 20324-93, EN 60529:91, DIN 40 052, DIN 40 053, IEC, etc., así como las relativas a las cifras características IP.
Instalaciones para ensayos de estanqueidad a la lluvia
Para los ensayos de estanqueidad al agua, CCI fabrica tanto cámaras compactas como grandes instalaciones multinorma para montaje en recintos abiertos o naves habilitadas específicamente como laboratorios de estanqueidad.
Para la colocación de las envolventes se fabrica mesas giratorias con anclajes y con regulación en altura.
El agua puede ser proyectada sobre las envolventes de muy diversas maneras, en función de la normativa y de la cifra característica a determinar. Así, son posibles los arcos oscilantes intercambiables de diferentes diámetros, los goteros, las duchas normalizadas, los chorros para simular salpicaduras, oleaje, túneles de lavado, etc., etc.
Las unidades centrales de control monitorizan todas las funciones de presión, caudal y temperatura.
Los aspersores son desmontables y de diferentes características, tales como conos de diferentes ángulos, llenos o vacíos, abanicos, chorros de diámetros normalizados, etc., etc.
Cuando los arcos oscilantes se colocan en espacios abiertos, se instalan pantallas de protección de policarbonato para proteger a las personas de la acción de las oscilaciones.
Tanto la amplitud como la velocidad de giro de los arcos son regulables en función del tamaño de las envolventes y de los requerimientos de las normas.
Las instalaciones desarrolladas por CCI pueden cumplir con diversas normas, entra las cuales cabe destacar:
UNE 20324-93 EN 60529:91 VDE (DKE) CENELEC-HD385 IEC-529 DIN 40050 DIN 40052 DIN 40053(1-5) RENAULT 36.00.801-E FIAT I-G2130 Etc., etc., así como todas las relativas a las cifras características IP.
Cámaras de envejecimiento acelerado por ozono
Las características constructivas de los equipos de envejecimiento por ozono son equivalentes a las de las cámaras climáticas, ya que en estos casos también se tienen que controlar las variables de temperatura y humedad, si bien con aspectos suplementarios de relevante consideración. Entre ellos cabe destacar que, dado el alto poder oxidante del ozono, el acero inoxidable empleado ha de ser el de la gama máxima y completamente antimagnético y antiestático.
Todas las uniones, juntas de estanqueidad de puertas, tuberías, conexionados y retenes han de estar fabricados en materiales resistentes al ozono.
La seguridad es un capítulo importante a tener en cuenta, dada la peligrosidad de este gas en altas concentraciones, cuestión por la cual los equipos han de llevar dispositivos para evitar su difusión en el interior de los laboratorios, sensores para determinación TLVs y métodos de neutralización.
Los sistemas de control son de dos tipos: Mediante cromatografía de columna y por espectrofotometría infrarroja con autocalibración. En ambos casos la lectura es directa en PPM ó PPHM.
Los grupos generadores son de fabricación propia CCI y permiten programar una extensa gama de concentraciones, desde las pequeñas trazas empleadas en investigación, hasta las grandes concentraciones empleadas en la tecnología aeroespacial.
CCI fabrica además sistemas externos de monitorización para laboratorios.
Las instalaciones desarrolladas por CCI pueden cumplir con diversas normas, entra las cuales cabe destacar:
UNE 21-117 ASTM D-1149-64 ASTM D-11 ASTM D 518/44-A/B UNE-EN 549 ISO 1431 RENAULT D47 100/--E AFNOR NFT46-019 Así como todas sus homólogas DIN, ISO, etc.
Cámaras de simulación solar, envejecimiento UV acelerado y estabilidad a la luz
Los aspectos constructivos de estos equipos son idénticos a los de las cámaras climáticas, si bien con determinadas connotaciones estructurales debido a los mecanismos de conexionado de las lámparas, sus sistemas de refrigeración, ubicación de balastos, carruseles giratorios con sus motorreductores, sensores de radiación, termómetros de panel negro, etc., y también por las funciones adicionales que en ocasiones estos equipos demandan, como son los aspersores de lluvia, controladores criogénicos, admisión de gases, etc.
El programa de fabricación de cámaras de simulación solar de CCI es el más amplio a nivel internacional, ya que se fabrican desde equipos de sobremesa y cámaras compactas de volúmenes hasta 2m3, hasta las grandes cámaras modulares sin límite de tamaño.
Todos los equipos se fabrican para admitir cualquier tipo de lámparas, desde las lámparas de xenón de baja y alta presión, pasando por lámparas de halogenuros metálicos, mercurio-cuarzo, vapor de mercurio, etc. Cada aparato se fabrica con diversas potencias en función de la normativa y del grado de aceleración del ensayo que se precise. Así, en la larga experiencia acreditada por CCI se han fabricado cámaras con potencias de hasta 12.000 W en Xenón y de hasta 43.200 W con mercurio-cuarzo.
CCI posee un abanico de filtros selectivos de absorción de radiación, gracias al cual es posible seleccionar el espectro de emisión en función de las exigencias de las normas. También se instalan lámparas de luz fría (tipo fluorescente) de espectros selectivos UVA, UVB, UVC, si bien estas suelen ser de muy baja potencia (20W y 40W) y muy baja energía radiante, lo cual obliga a la realización de ensayos de tan larga duración que son casi equivalentes a la exposición en el exterior de los edificios, sin la necesidad de tener que realizar ninguna inversión, (de hecho existen laboratorios naturales en algunos lugares del mundo).
En cualquier caso, y como existen normas basadas en este tipo de tubos radiantes, CCI fabrica también toda la gama de cámaras para cumplir con cualquiera de las normas que todavía son vigentes en la actualidad.
Para la calibración y verificación de las cámaras de simulación solar, CCI dispone de espectrorradiometros patrón, dotados de los correspondientes certificados trazables internacionalmente, selectivos de las radiaciones: UVC, UVB, UVA, VIS., IR prox., e IR lej.
CCI fabrica este tipo de equipos bajo cumplimiento de multitud de normas, la mayoría compatibles entre si, entre las cuales podemos señalar las siguientes:
UNE-EN ISO 4892-1, 4892-2, 4892-3, 11341 m1A, 11341 m1C EN ISO 12543-4 EOTA TR 010 UNE 48092, 53253, 40-187, 40 025, 54-006, 53-236, 53-104, 21-030, 53-235, 21-021 DIN 49620, 53231, 53389, 54004 IEC 7004-21 GRI Test Method GM11 ISO 12040, 150 B02, R 105, 105/B ASTM G151, G155, G 26-90 ISO 105 B02-1, B02-2, B04 DIN 53231, 53387, 54004, 53389 y 16525 UNI 7931 UNI CHIM MU 651 NF-G07-067, 30-049, T 30-049, C 33-209 BS-1006 B02 NEN 5230 SNV 195809 CSN 800150 AQBO ES-9 HN 33-E-60, 60-E-01 UNESA 1403 C P-V W 3902 55 12 6 RENAULT 1122-E, 1380 01/07 FORD BO 101-1, MF-MH EU-BN 1-1 GME 60 292 ICH Etc., y todas sus homólogas.
Cabinas para la evaluación visual normalizada de las diferencias del color
Se construyen en diferentes tamaños y pueden estar dotadas de cortinas enrollables, con el fin de evitar la influencia de los colores externos.
Pueden ser dotadas de fuentes de luz diversas, desde una sola fuente de luz constante (luz de día, por ejemplo), hasta cuatro fuentes de luz seleccionables.
Su configuración ergonómica, composición cromática, haz lumínico paralelo por prismas piramidales, y el color neutro interior, permite eliminar errores por fatiga y por distorsión.
La fabricación puede ser mediante pantalla aérea orientable, o en forma de cabina de sobremesa.
Las cabinas cumplen con normativas diversas, entre las cuales se destacan:
ASTM D 1729 CIE D 6500 DIN 5033, 6169, 6173 Etc., y sus homólogas.
Cámaras de ensayos de corrosión por niebla salina
Los materiales empleados para la construcción de este tipo de cámaras son absolutamente inoxidables, tanto en el interior como en el exterior.
Exteriormente se emplea el acero inoxidable AISI 316-L (“naval”), visto satinado y sin recubrimientos, lo cual facilita su limpieza mediante un paño presentando siempre un aspecto impecable (la pintura no es recomendable en el exterior de estos equipos, por su predisposición a la degradación).
Interiormente la construcción se realiza, bien mediante composites reforzados con fibras minerales, empleados en la tecnología naval (barcos de competición) y en la tecnología aeronáutica (por su alta resistencia mecánica y estabilidad térmica), o bien mediante acero inoxidable AISI 316-L, con recubrimiento de dos componentes de poliéster color naranja rojizo RAL 2004.
La resistencia mecánica y química de los composites utilizados es excepcional, como lo prueba el hecho de su utilización en los veleros oceánicos de competición, los cuales, tras dar varias veces la vuelta al mundo, y con 30 años de antigüedad, no necesitan más mantenimiento que su lavado con agua dulce, o a lo sumo una capa de pintura.
Pese a que su resistencia térmica es limitada, la respuesta es excelente a los programas exigibles por la normativa, puesto que nunca se exigen valores superiores a 60ºC. En cualquier caso y para prever la posibilidad de sobretemperaturas por avería, CCI incorpora como ejecución estándar dispositivos automáticos de seguridad, tarados y sellados a las temperaturas límite admisibles, de tal forma que en caso de alcanzar los valores de seguridad programados, la calefacción se autodesconectaría instantáneamente. Este elemento de seguridad se ha diseñado de tal manera que, por su simplicidad, su fiabilidad es excelente. Para evitar que este dispositivo pueda ser manipulado, es bloqueado y sellado con silicona reticulable.
La elección del color naranja de la cuba no es arbitraria, sino que es fruto de la observación de multitud de ensayos con cubas de color blanco, las cuales se van impregnando del color rojizo típico del oxido que desprenden las muestras, dando una apariencia de sucias y viejas en corto espacio de tiempo. Esto en el caso de CCI es imperceptible porque el color de la base lo enmascara.
En la parte superior de la cuba un canal perimetral de agua, en el que se inserta la tapa, configura una junta hidráulica de estanqueidad que evita la fuga de niebla salina al exterior.
Depósitos externos de almacenamiento de solución salina permiten garantizar la autonomía de los ensayos, en función de la capacidad de los mismos. Estos depósitos, según su volumen, se pueden colocar en batería para facilitar su movilidad, o hacerse de grandes capacidades. A su vez, y de forma opcional se pueden suministrar peanas rodantes o mesas auxiliares.
La torre de saturación tiene como doble función, la humidificación y la atemperación del aire de entrada al nebulizador, en las condiciones especificadas por la normativa. Está construida en acero inoxidable AISI 316L y soldada al argón con electrodos igualmente en AISI 316L. Tanto las resistencias de inmersión, como los detectores de nivel, termosondas y racorería son igualmente construidos en el mismo material, cuestión por la cual puede trabajarse con agua de red.
Tanto la temperatura de la torre de preatemperación y humidificación, como la temperatura de la cuba, se controlan mediante programadores electrónicos digitales con preselección numérica.
El aislante térmico empleado para la calorifugación de la cuba de ensayo consiste en una manta de fibra mineral dotada de film alumínico especular, con lo cual el equipo trabaja en “bajo consumo”, al existir las mínimas pérdidas térmicas. El sistema también reduce al máximo las inercias caloríficas.
La tapa de acceso está construida en forma de tejadillo, según exigencias de norma, con el fin de garantizar la ausencia de goteos sobre las muestras y su canalización hacia la junta hidráulica. Su construcción se realiza en policarbonato o en composite reforzado, al igual que la cuba.
Aunque la observación del interior con niebla resulta imposible, y por tanto no tiene mucho sentido la ubicación de ventana de observación del interior (el testigo de la constancia de niebla en el tiempo lo da el pluvisalinómetro), este elemento se oferta a requerimiento del usuario en función del tamaño solicitado (desde pequeños formatos, hasta observación integral).
Las cámaras CCI van dotadas de un sistema de evacuación manual de niebla por arrastre, mediante una llave selectora, con el fin de evitar fugas al laboratorio al abrir la tapa.
La nebulización se realiza por sistema “pitot” mediante atomizadores construidos en polimetacrilato transparente, en cuya recámara se inyecta la solución salina dosificada y el aire preatemperado y húmedo, con la resultante de una niebla densa y normalizada, la cual se proyecta sobre el recinto de ensayo. La presión de aire de entrada al atomizador se regula mediante válvula de presión bloqueable y lectura mediante manómetro.
El panel de regulación, control e indicación está serigrafiado sobre aluminio anodizado negro y recubierto de película de policarbonato. Este panel queda empotrado y está cerrado mediante una puerta transparente con cerradura a llave, la cual permite la observación de los parámetros, pero no la manipulación. El sistema a su vez protege todos los elementos del panel contra el ambiente corrosivo, salpicaduras, etc.
Entre las diversas normas que las cámaras de niebla salina pueden cumplir, destacamos las siguientes:
ASTM B-117, B-287, A-224, B-368, G44, G85-85 DIN 50021, 53167 DIN EN 3212 ISO R-1456, DIS 3768, DIS 3769, DIS 3770 ISO 7253 ISO 9227 BS-1391 DEF-29, 1053 UNE-EN ISO 7253:2002 UNE-EN ISO 11997-1 UNE 81-303, 37-551 MIL STD 292E (M101 D), 810C 509.1 AFNOR X 41002 C 20611 SEAT-FIAT 50 180, 50 474 RENAULT 1058, 1461-8
Etc., y todas sus homólogas y equivalentes, además de ensayos CASS, etc., a requerimiento.
Cámaras de ensayos de corrosión cíclica alternativa. Ensayos climosalinos o de corrosión compleja
Las características constructivas de este tipo de cámaras son idénticas a las de corrosión por niebla salina, si bien en este caso la instrumentación es mucho más compleja, debido a que es necesario incorporar maquinaria frigorífica para el secado, sistemas de control de humedad y programadores automáticos para la realización de los ciclos, bomba peristáltica de inyección, sistema de psicometría, etc.
Entre las diversas normas que pueden cumplir estos equipos, podemos destacar las siguientes:
SAE J2334 UNE-EN ISO 11997-1 NISSAN-NES OM 007/CCT 1-CCT 2/CCT 4, etc. VDA 621-415 PVW-1210 ASTM G-85-85 PROHESION Etc., y todas sus homólogas o equivalentes.
Cámaras de corrosión por atmósfera industrial, Kesternich. Ensayos humidostáticos. Niebla ácida
Su construcción es totalmente en acero inoxidable AISI 316-L con tratamiento especial. El equipo es de sobremesa (excepto en los equipos de gran tamaño), pudiendo incluir peana base y/o armario inferior. La puerta esta construida en vidrio templado securizado y está dotada de limpiacristales para la observación del interior.
Bajo la puerta se instala una cubeta de recogida de condensados.
Interiormente se ubican sistemas sustentadores de muestras mediante varillas dobladas en “V”.
El fondo de la cámara es de cubeta para la vaporización del agua de condensación.
El cierre de puerta es de presión logrando la estanqueidad por medio de junta elástica de caucho resistente a los vapores ácidos.
Para los ensayos con gases se instalan las válvulas de admisión y despresurización con evacuación.
Opcionalmente se pueden dotar los equipos de sistemas automáticos de apertura de puerta, arrastre de atmósfera interior, alarmas de aviso, temporizadores de punto final, etc.
Estas cámaras se pueden fabricar sin límite de tamaño, en función de la aplicación.
En el lateral izquierdo de la estructura, se ubica una cubeta para la colocación de la bureta volumétrica dosificadora de gases.
Entre las diversas normas que pueden cumplir estos equipos, podemos destacar las siguientes:
DIN 50018, 50017 ASTM D-22047-68 EN ISO 3231 Etc., y todas sus homólogas y equivalentes.
Baños termostáticos
Las características constructivas son semejantes a las de las cámaras climáticas, con la particularidad de que exteriormente se construyen en acero inoxidable y los accesos son mediante tapa superior, tipo arcón.
No existe límite de tamaño y se pueden fabricar bajo pedido con medidas especiales, desde los pequeños equipos de sobremesa para laboratorio, hasta los grandes volúmenes para aplicaciones industriales.
En función de la aplicación pueden incorporar equipos frigoríficos, agitación, programación automática de ciclos, soportes, cestillos, ruedas, etc.
La normativa general aplicable es muy diversa, destacando por su particularidad:
MIL- STD- 883B/C, 883-1014, 750-1071, 202-112 UNE-EN 120 88, 12087, 1609
Etc., sus homólogas y equivalentes.
Cámaras con atmósferas controladas
Sus características constructivas son equivalentes a las de las cámaras climáticas, con las particularidades de utilización de componentes compatibles con el tipo de gases a utilizar.
El capítulo de seguridad cobra una importancia relevante en este tipo de cámaras, las cuales se fabrican bajo el principio de la multiprotección, tanto desde el punto de vista de las personas como de las cosas. Para ello se incorporan detectores selectivos, alarmas visuales y acústicas, bloqueadores de puerta para impedir su apertura en caso de existencia de atmósferas tóxicas, inflamables o explosivas en su interior, seguridad periférica mediante monitorización externa, etc.
Las cámaras pueden ser de tipo compacto para los tamaños menores, y sin límite de dimensiones para los grandes volúmenes.
CCI fabrica además multitud de cámaras de ensayos y equipos para control de calidad, investigación y procesos de experimentación y prueba, imposibles de enumerar, por su extensión, su complejidad y excepcionalidad, así como también por el carácter de exclusividad, privacidad o sujeción a confidencialidad por parte de los organismos y entidades peticionarias.
CCI desarrolla proyectos especiales y equipos bajo pedido, a la medida de los requerimientos solicitados, así como bancos de pruebas adaptados a laboratorios de calidad, equipos de investigación y simulación, tanto natural como artificial.
Entre este tipo de cámaras se encuentran las cámaras biocidas y de atmósferas inertes, las cámaras de simulación de ambientes ácidos procedentes de purines de granjas, las cámaras de atmósferas ácidas y las cámaras de carbonatación,
Las cámaras de carbonatación empleadas en la investigación de materiales de construcción, y especialmente para estudios de hormigón, tal como la corrosión de las armaduras, etc., se fabrican en las versiones "investigación", con variables múltiples, y de "carbonatación simple", conforme a la norma UNE-EN 13295.
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