EMPRESS: Enhancing process efficiency through improved temperature measurement
La medida precisa de la temperatura es un aspecto clave de los procesos de fabricación. En ocasiones, se necesita un control fiable de temperaturas que ascienden hasta 2000°C. Sin embargo, las herramientas actuales utilizadas por la industria sufren de grandes incertidumbres de medición cuando se enfrentan a tanto calor. El proyecto EMPRESS busca mejorar significativamente la capacidad de medición de temperatura mediante el uso de nuevos sensores y técnicas de calibración.
Financiado por el principal programa de Investigación Europea en Metrología, el proyecto prevé realizar diversos ensayos en diferentes procesos de fabricación y así documentar y resolver problemas de fabricación. Además, el objetivo final es incluir la trazabilidad in-situ en la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90).
Figura 1. Izquierda, TELOPS sistema de imagen hiperespectral mediante tecnología FTIR.
Derecha, quemador Hencken en detalle.
La Asociación Europea de Institutos Nacionales de Metrología (EURAMET) es una iniciativa europea centrada en la coordinación e integración de los distintos centros nacionales de metrología, y entra en el marco del programa de investigación e innovación de la Unión Europea, Horizonte 2020. EMPRESS pretende sumar a los esfuerzos de los institutos europeos de metrología los de universidades y centros de investigación. El LIR-InfraRed LAB participa junto con el Centro Español de Metrología (CEM).
LIR-InfraRed LAB tiene importantes responsabilidades, definidas en el 4º Paquete de Trabajo: medición trazable de la temperatura de combustión. Se busca caracterizar y estandarizar un quemador portátil Henckel de llama plana y para ello se llevará a cabo una intercomparación entre diferentes métodos de medición ópticos. LIR-InfraRed LAB utilizará un sistema de imagen hiperespectral FTIR. También se medirá, por otra parte , la temperatura de los gases calientes provenientes de la quema.
Como antesala a las medidas acordadas dentro del proyecto sobre un sistema de llama estándar portátil propiedad del NPL (Reino Unido) se presentó en el simposio Tempmeko 2016 (International Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science) el procedimiento concreto para la recuperación de temperaturas y concentraciones de gases producto de la combustión basado en el sistema de imagen hiperespectral en el infrarrojo medio propiedad del LIR-UC3M.
El evento tuvo lugar en Zakopane, Polonia entre el 26 de junio y el 1 de julio de 2016 y, junto con el otro colaborador español del proyecto – el CEM (Centro Español de Metrología) – se presentaron los primeros resultados sobre una llama Bunsen de laboratorio en forma de póster (que puede ser descargado en este enlace). Los resultados en términos de incertidumbre de medida son muy esperanzadores y dotan de robustez al método hiperespectral remoto del LIR-UC3M.
Figura 1. Imagen de la llama Bunsen usada en las medidas preliminares del proyecto EMPRESS.
Izquierda: Foto del quemador portátil. Derecha: Imagen en radiancia de la llama Bunsen
Fruto del trabajo realizado a lo largo del proyecto por todos los colaboradores involucrados en el paquete de trabajo 4 (Traceable combustion temperature measurement), y cumpliendo con lo estipulado en la tarea de diseminación de resultados de dicho paquete, se elaboró un completo artículo bajo la coordinación de Gavin Sutton (NPL) para la revista International Journal of Thermophysics titulado “Validation of Emission Spectroscopy Gas Temperature Measurements Using a Standard Flame Traceable to the International Temperature Scale of 1990 (ITS‑90)”. Dicho artículo describe las características tanto del sistema de llama estándar portátil medido por los colaboradores, como de las técnicas de medida empleadas y sus resultados en temperatura obtenidos sobre dicho sistema.
En noviembre de 2020, justo un año después de su publicación, el artículo recibió el primer premio Ared Cezairliyan de la mencionada revista en reconocimiento a su contribución significativa al avance en el campo de la termo-física. La información sobre el artículo (disponible en acceso abierto en la página web de la revista) así como del premio puede ser consultada en el siguiente enlace:
https://www.springer.com/journal/10765/updates/18601310
EURAMET también se ha hecho eco del premio otorgado a la mencionada publicación. En el siguiente enlace se puede consultar la noticia relacionada: https://www.euramet.org/?news=40%3A1160
