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Diseño y construcción de un Analizador Térmico Diferencial de alta presión para bajas temperaturas
Pizarro Aparicio, Alvaro
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Física i Enginyeria Nuclear; Pardo Soto, Luis Carlos
El objetivo del presente proyecto es el diseño, construcción y calibración de un analizador térmico diferencial (ATD) de alta presión para bajas temperaturas. El uso de esta máquina se requiere en el Laboratorio de Caracterización de Materiales en la planta 11 de la ETSEIB para analizar sustancias, de entre las que cabe destacar diversos medicamentos. El aparato diseñado trabaja a presiones constantes y tiene variaciones regulares de temperatura con el objetivo de poder visualizar los cambios de fase de las sustancias analizadas en régimen isóbaro.En el bloque calorímetro se hallan ubicadas la célula de referencia y la célula con la muestra a analizar. Estas células han de transmitir la presión y la temperatura del sistema a su interior. Además, la célula de medida debe asegurar la estanqueidad para no contaminar la muestra con el líquido que transmite la presión. Se han diseñado y construido dos tipos de células de medida: las de tubo flexible (cerradas por un sistema de rosca y conos) y las de estaño o indio (cerradas por compresión).El sistema de presión consta de una bomba que inyecta líquido presurizado, como máximo hasta 400MPa, a las cámaras mecanizadas en el bloque calorímetro donde se encuentran las células de referencia y de muestra. Mediante un sistema autoestanco llamado pistón de Bridgman se asegura que no haya pérdidas del líquido transmisor de presión en el sistema, y con un manómetro se controla el valor de presión en el circuito.El control de la temperatura se ejecuta a partir de un controlador PID. Dicho controlador permite definir rampas de aumento o disminución de la temperatura del bloque. El controlador dirige a un relé de estado sólido conectado a la resistencia, que aumenta la temperatura, y a una electroválvula, que controla el flujo de nitrógeno líquido en el circuito diseñado para bajar la temperatura. El rango de temperaturas del ATD tiene el límite inferior en –85ºC y el límite superior en 260ºC, lo que permite el estudio en un amplio rango de temperaturas de las muestras analizadas.Los resultados se presentan en termogramas, a partir de los cuales se obtienen curvas P-T de los cambios de fase de las sustancias, las cuales han sido usadas para calibrar el ATD. Se concluye la dificultad en la construcción del ATD en varios aspectos, donde se pone de manifiesto la diferencia entre las deducciones teóricas y la realidad.
Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Termoenergètica
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Universitat Politècnica de Catalunya
         

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