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Automazione del controllo termico di una camera termovuoto per prove di qualifica spaziale

Informazioni tesi

  Autore: Nicola Scarpellini
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2007-08
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria aerospaziale
  Relatore: Franco Bernelli Zazzera
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 61

La camera termovuoto è un dispositivo sperimentale tipico per la realizzazione di prove di qualifica di componenti spaziali. L’apparato è costituito da una camera termovuoto, cilindrica ad asse orizzontale con diametro di 1 metro e lunghezza di 1 metro, con parte anteriore apribile completamente tramite portellone incernierato a
tenuta e con un pianale di sostegno interno per il posizionamento degli equipaggiamenti da sottoporre a prove.
La camera può lavorare in un intervallo termico da –75°C sino a 200°C, con uno
sdoppiamento del circuito per separare il sistema di raffreddamento dello schermo da quello del pianale. La minima pressione raggiungibile è 1*10-8 mbar.
Il controllo termico all'inizio dell'attività veniva effettuato tramite impostazione manuale della temperatura desiderata.
L’attività svolta ha consentito l’automatizzazione del sistema di controllo termico al fine di permettere l’imposizione di profili termici variabili nel tempo.
A tal fine, è stato necessario riprogettare parte dell’impianto di refrigerazione e renderlo asservito ad un computer di controllo.
Durante l'attività, oltre a rendere completamente automatico il controllo della camera, si è provedduto a migliorare l'efficienza dei circuti di raffreddamento e riscaldamento partendo da uno modelizzazione dinamica della struttura.
Il progetto è stato completamente concluso portando a termine sia la fase di realizzazione pratica che di verifica sperimentale.
La realizzazione di prove reali, per aziende clienti esterne al Politecnico, hanno poi confermato la validità del lavoro svolto.
Da ultimo mi sembra importante aggiungere che per la scrittura del software di comunicazione tra pc e camera termovuoto si è utilizzato Visual Basic 6.

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Capitolo 1 Introduzione La camera termovuoto è un dispositivo sperimentale utilizzato per la realizzazione di prove di qualifica di componenti spaziali. L’apparato disponibile è costituito da una camera termovuoto, cilindrica, ad asse orizzontale, con diametro e lunghezza di 1 metro. Il portellone frontale, a tenuta, è montato su un cardine che permette un’apertura di oltre 180°, consentendo una certa agilità nell’allestimento delle prove. L’interno della camera è costituito da un supporto cilindrico, detto shroud e da una contropiastra di base. Shroud e contropiastra sono realizzati in rame. Su quest’ultima è montata una piastra, realizzata in alluminio su cui viene posto il piano d’appoggio che, a sua volta, sorregge il componente che deve essere testato. Il raffreddamento avviene mediante un circuito costituito da serpentine di rame, percorse da liquido refrigerante. Il riscaldamento avviene mediante resistenze elettriche annegate nella piastra di base e mediante lampade sullo shroud. La minima pressione raggiungibile è dell’ordine dei 10 -6 mbar. La camera può lavorare in un intervallo termico da −75 °C sino a 200 °C. 3

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