Het ontwerpen van een meetopstelling voor de impuls excitatie techniek bij -80 °C tot 100 °C

Abstract

IMCE te Genk is een bedrijf dat gespecialiseerd is in de impulsexcitatietechniek. Deze techniek is een genormeerde methode om de elasticiteitsmodulus op een niet-destructieve wijze te meten. De hoofddoelstelling van dit eindwerk is het ontwerpen van een meetopstelling voor deze techniek bij 80 °C tot 100 °C. De subdoelstelling is het uitwerken van een concept voor 180 °C tot 100 °C. Voor het ontwerp heeft IMCE volgende eisen opgesteld. Ten eerste moet de temperatuur in het toestel instelbaar zijn binnen het hele temperatuurbereik. Ook moet de temperatuur binnen het toestel zo homogeen mogelijk zijn. Daarnaast moeten de afkoel- en opwarmsnelheid regelbaar zijn. Eerst werd na een vergelijkende studie een toestel gekozen dat toereikend koel- en opwarmvermogens kan leveren. Dit toestel heeft een temperatuurbereik van 85 °C tot 170 °C. Zijn afkoel- en opwarmvermogen is respectievelijk 2,8 kW en 1,5 kW. Vervolgens werden een aantal facetten, van het opbouwmateriaal tot de thermische isolatie, van een cryogeen systeem bestudeerd. De gekozen isolatie is een vacuümlaag tussen rvs-wanden en de homogene temperatuur wordt gecreëerd door een vacuümcompatibele ventilator. Nadien werden berekeningen uitgevoerd om die te dimensioneren. Tegelijkertijd werden ook laagtemperatuurtesten gedaan om monsters te analyseren en het impulsexcitatiesysteem uit te testen. In de laatste stap werden alle componenten samengebracht. Het einde ontwerp is een thermisch geïsoleerde en vacuümdichte meetkamer die gekoppeld is aan het gekozen toestel.