Pruebas de microvibración y fluctuación

A space destined camera unit is tested on a Kistler dynamometer regarding micro-vibrations and jitter.

La fluctuación de los satélites, o borrosidad de las imágenes originada por microvibraciones, es una fuente de desviación grave que afecta a la precisión geométrica de las imágenes de alta resolución. En los últimos años se han producido importantes avances en la observación terrestre, acompañados de un aumento espectacular de la necesidad de medir la superficie y la atmósfera de la Tierra con una precisión cada vez mayor.

La calidad de estas imágenes habría sido impensable hace tan sólo unos años. Entre los pasos críticos para lograr este progreso se encuentra la reducción de las microvibraciones a bordo de los satélites. Cada satélite requiere numerosos accionamientos, controles de posición, ruedas de reacción, actuadores y criorrefrigeradores: la lista podría continuar. Estos dispositivos constan de componentes mecánicos que provocan vibraciones cuando funcionan. Las microvibraciones consisten en aceleraciones extremadamente pequeñas de muy baja intensidad. Medirlas es una tarea difícil. Las vibraciones de alta frecuencia pueden medirse con sensores de fuerza piezoeléctricos, amplificadores de carga y acelerómetros y dinamómetros de bajo ruido.

Los recientes diseños innovadores que utilizan dinamómetros de placa superior de cerámica permiten sensibilidades más altas, rangos de frecuencia más elevados y la posibilidad de una refrigeración por agua optimizada para aplicaciones de microvibración de rueda de reacción y crio-sobrepresión.

Tecnologías importantes para la aplicación

Dinamómetros de alta resolución

Los sensores de fuerza piezoeléctricos y los dinamómetros combinados con amplificadores de carga de alta sensibilidad son ideales gracias a sus altísimas resoluciones (hasta 100 000). Esto permite medir cambios de fuerza dinámicos de hasta 0,01 N (0,002 lbf) y momentos de hasta 0,08 10-3 Nm (0,7 mlbf-in), incluso si el objeto a medir pesa más de 10 kg (22 lb).

Dinamómetros de respuesta de alta frecuencia

Los dinamómetros de microvibración optimizados y de alta rigidez ofrecen frecuencias naturales muy elevadas de más de 1500 Hz, lo que permite realizar mediciones de hasta 500 Hz.

Dinamómetros de baja vibración

Las fuerzas y los momentos resultantes se calculan a partir de las 3 señales proporcionadas por cada uno de los 4 sensores de fuerza triaxiales que constituyen los dinamómetros. Cuanto menor sea la diafonía, mayor será la precisión de la medición de fuerzas y del cálculo de momentos.

Soluciones de acelerómetros ligeros y poco ruidosos

Los sensores de aceleración ligeros que generan el menor ruido posible suelen ser los preferidos en los casos en los que los niveles de microvibración siguen siendo lo suficientemente altos. Estas propiedades clave evitan los efectos de la carga de la masa al tiempo que permiten la detección de los niveles de microvibración.