Instalaciones de ensayos magnéticas

INTA cuenta con más de 40 años de experiencia en la calificación de equipos y sistemas espaciales en disciplinas como Compatibilidad Electromagnética (Electromagnetic Compatibility - EMC), Térmica y Vacío, así como Ensayos de Vibración. Desde 2005 se adquirió la capacidad de hacer ensayos magnéticos de baja frecuencia (por debajo de 1 kHz) y DC, complementarios a los ensayos EMC. Y desde 2016, el Área de Magnetismo Espacial (MagnEs) cuenta con una de las instalaciones de ensayos magnéticos más sofisticadas de Europa ubicada en la región forestal del Campus de Torrejón de Ardoz, en el edificio K-11, que amplía la capacidad de ensayo ofreciendo un entorno limpio de contaminación magnética.

Los ensayos comprenden:

• Limpieza magnética (magnetic cleanliness) de equipos y piezas mecánicas: medidas de campo magnético DC / AC, determinación de los momentos magnéticos remanentes e inducidos.
• Imanación y desimanación.
• Ensayos de susceptibilidad a campos magnéticos: DC, campos magnéticos de baja frecuencia hasta 30 Hz.
• Calibración de magnetómetros.
• Firma termo-magnética.

Descripción de la instalación K-11

A) Instalación de ensayos K11.

B) Bobinas triaxiales en configuración Helmholtz.

La instalación K11 se ha construido en un área de mínimo gradiente de campo magnético. El edificio, aislado de otras construcciones, tiene una planta de 10 x 8 m², y ha sido construido con materiales no magnéticos (Fig. A). El control de temperatura y humedad se logra mediante un sistema ubicado a 25 m de distancia del edificio y controlado remotamente. Está provisto de dos sistemas de bobinas de tres ejes para un volumen de ensayo de aproximadamente 1 m³. Los sistemas de bobinas están alineados con el norte magnético. Las bobinas internas se utilizan para la aplicación de campos magnéticos y las bobinas externas (Fig. B), para la compensación del campo geomagnético. El interior tiene capacidad para albergar el voluminoso equipo eléctrico de apoyo en tierra (EGSE) para los sistemas sometidos a prueba. El sistema está provisto de una mesa giratoria cuyo motor (con una precisión mejor de minutos de arco) se coloca a 6 m para evitar la contaminación magnética. Además la instalación cuenta con bobinas móviles específicas para desimanación con alimentación programable AC / DC hasta un pico de 10 mT.

Características principales de la instalación K11

Para las medidas de firma termo-magnética la instalación dispone de una cámara portátil aislada térmicamente de 200 mm de lado donde se hace circular gas nitrógeno a la temperatura deseada entre -100 y 40 ºC.

Se encuentra disponible un conjunto de tres cámaras cilíndricas con apantallamiento magnético capaces de cancelar el campo magnético terrestre. La cámara más grande mide 1524 mm de longitud y 508 mm de diámetro, dimensiones internas, y está hecha de un material de tres capas con alta permeabilidad (μ_i = 40000 y μ_max = 450000) (Fig. C). Está equipado con un conjunto de bobinas de Helmholtz de tres ejes capaces de generar campos homogéneos en una esfera de 250 mm de diámetro (Fig. D). La rotación del equipo se realiza manualmente y la alineación se verifica con láseres y teodolitos. La cámara también está provista de una bobina para desimanación y un recinto aislado térmicamente para las medidas de firma termo-magnética.

C) Cámara apantallada magnética con equipamiento para la medida de la firma termo-magnética.

D) Bobina triaxial interna en configuración Helmholtz.

Además, el INTA cuenta con un Magnetómetro de Muestra Vibrante (Vibrating Sample Magnetometer - VSM) para la determinación del momento magnético y las propiedades magnéticas de componentes individuales (con paquetes DIP, SOIC, etc.), así como, muestras de material (Fig. E).

E) VSM - Magnetómetro de muestra vibrante

MICRO-MAG

Instalación para la caracterización de la firma magnética y medidas de susceptibilidad de pequeños equipos (0,1 mm³ - 100 mm³).