Contexto y Objetivos
El mantenimiento preventivo y la validación de la integridad estructural en aerogeneradores exigen datos precisos sobre el comportamiento mecánico en puntos críticos. El Análisis Experimental de Tensiones (AET) permite cuantificar la deformación real de la estructura frente a cargas dinámicas, facilitando la detección temprana de anomalías y la toma de decisiones basada en datos.
El Desafío: Monitoreo en Entornos Remotos
La instrumentación de grandes estructuras en zonas aisladas presenta desafíos logísticos significativos:
- Falta de Infraestructura: Ausencia de suministro eléctrico y redes de comunicación locales.
- Complejidad de Medición: Necesidad de capturar estados de tensión biaxial donde las direcciones principales son desconocidas.
- Sincronización: Requerimiento de adquisición de datos en tiempo real de múltiples puntos de forma inalámbrica.
El aliado: MicroStrain by HBK
HBK provee la solución integral, adaptable y funcional, desde los sensores de precisión hasta la robusta plataforma de gestión de datos en la nube, que garantiza la confiabilidad y el éxito de esta implementación.
La Solución Técnica
Implementar un sistema de telemetría de alta resolución diseñado para operar de forma autónoma y remota:
- Sensores de Alta Precisión: Utilización de galgas extensométricas tipo roseta con rejillas dispuestas en 0°, 60° y 120°. Esta configuración permite realizar un análisis donde las direcciones principales de deformación son desconocidas.
- Red de Nodos Inalámbricos: Cada roseta se conecta a un nodo SG-Link-200, que completa el puente de Wheatstone y digitaliza la señal con un ADC de alta resolución. Los datos se transmiten de manera inalámbrica a una pasarela o gateway central WSDA-2000.
- Sustento Energético y Conectividad: El sistema se alimenta mediante un arreglo de paneles solares y un banco de baterías con autonomía para 72 horas. La comunicación con la nube se establece mediante una terminal satelital de alto caudal.
Procesamiento de Datos y Visualización
La gestión de la información se realiza a través de una plataforma en la nube que permite el monitoreo remoto 24/7:
- Cálculo de Tensiones: Mediante el módulo MathEngine, se procesan las medidas de las rosetas en tiempo real, calculando automáticamente las tensiones principales y sus direcciones.
- Alarmas Personalizadas: El sistema genera alertas automáticas vía email o SMS si los niveles de deformación superan los umbrales de seguridad preestablecidos.
- Análisis de Tendencias: Reportes mensuales que consolidan valores máximos, mínimos y promedios para evaluar la evolución estructural a largo plazo.
Conclusión
La integración de sensores de deformación con tecnología satelital e inalámbrica transforma un activo aislado en una fuente inteligente de información. El uso del AET no solo garantiza la seguridad operativa, sino que optimiza los costos de mantenimiento al permitir intervenciones basadas en la condición real de la estructura.
Leandro Aiello, Especialista en electrónica – Soluciones Mecatrónicas, Xoren.