ES3055330T3

ES3055330T3 - Coating determination

Info

Publication number: ES3055330T3
Application number: ES18715068T
Authority: ES
Inventors: Veglia Filippo; Taiariol Francesco; Degasperi Piero; Ciornii Vitalie
Original assignee: Tau Act GmbH
Current assignee: Tau Act GmbH
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2018-03-21
Publication date: 2026-02-11
Anticipated expiration: 2038-03-21
Also published as: CN110431403A; US20210109028A1; KR20190128189A; JP3243221U; WO2018172763A3; GB201704447D0; GB2560776A; MY197014A; US11808712B2; JP2020511661A; GB2560776B; CN110431403B; EP3602015B1; EP3602015A2; KR102639700B1; GB201708392D0; EP3602015C0; WO2018172763A2

Abstract

Se describe un método realizado en un sistema de prueba de recubrimiento para determinar automáticamente la polimerización de un material de recubrimiento, comprendiendo el método: posicionar una sonda de espectrómetro adyacente a un objeto, comprendiendo el objeto un recubrimiento de polímero; adquirir espectros del recubrimiento de polímero utilizando la sonda; y realizar un análisis quimiométrico sobre los espectros adquiridos para medir la polimerización del recubrimiento de polímero. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Determinación del revestimiento

[0003] Campo

[0004] La presente invención se refiere en general a la utilización de técnicas espectroscópicas para determinar las propiedades de los materiales de revestimiento. Las realizaciones incluyen el uso de técnicas espectroscópicas para determinar las propiedades de los materiales de revestimiento.

[0005] Antecedentes

[0006] Los factores de calidad importantes de los cables revestidos son las propiedades aislantes, tanto del esmalte del cable como del barniz aislante secundario. El nivel de curado de los polímeros aislantes que componen el material aislante es fundamental para garantizar una alta calidad.

[0007] Los procedimientos conocidos para evaluar la calidad y fiabilidad del aislamiento eléctrico implican ensayos destructivos, que son caros y requieren mucho tiempo. Para los cables magnéticos, se suele utilizar el ensayo de tangente del ángulo de pérdida (también conocida como ensayo Tan Delta (tg δ)). Para ello, es necesario calentar gradualmente una pequeña muestra de cable mientras se mide la corriente de dispersión a través de la capa aislante. Se trata de un ensayo destructivo de muestras fuera de línea que dura entre 10 y 40 minutos por muestra. Otros equipos de ensayo son capaces de realizar ensayos paralelos en 8 muestras a la vez, pero esto lleva aproximadamente 1h 30 min. Un ensayo alternativo utilizado a menudo para comprobar el aislamiento de los cables de motores y transformadores consiste en tomar la pieza final de cable revestido y montarla en un banco de ensayos. A continuación, se aplica una tensión creciente al cable hasta que el revestimiento se queme. Al igual que el ensayo de tangencia, este ensayo también se realiza fuera de línea y es destructivo para la muestra, por lo que puede llevar varias horas. Otros ensayos conocidos son la tensión mecánica, la retención de disolventes y la fuerza de adherencia, entre otras.

[0008] El documento JP H085586 divulga un procedimiento para detectar un microdefecto, por ejemplo, materia extraña, vacío o quemadura, en un aislante de un cable aislado con plástico de caucho en toda el área. En este sentido, durante el proceso de fabricación de un cable CV, un conductor se reviste por protuberancia con un aislante de polietileno y se retícula térmicamente a través de un tubo de reticulación. A continuación, un sistema de microimagen de RMN (MIS) capta la imagen tomográfica del aislante por encima de un tubo de refrigeración. El MIS comprende: un espectrómetro de RMN dispuesto alrededor del recorrido del cable en la parte superior en el tubo de refrigeración y que se mueve a la misma velocidad que la velocidad del cable en la misma dirección, una unidad para procesar los datos de medición para producir una imagen, y una pantalla, por ejemplo, una pantalla CRT. A continuación, se detecta un microdefecto, por ejemplo, una materia extraña o un vacío, en el aislante basándose en la imagen tomográfica de RMN del aislante del cable presentada en la pantalla.

[0009] La solicitud de patente US 2003/0074095 divulga un procedimiento de medición del grado de curado de un revestimiento que comprende operar una operación de revestimiento de un sustrato que contiene metal para proporcionar un sustrato que contiene metal revestido; posicionar un aparato de investigación cerca del sustrato que contiene metal revestido; y operar el aparato de investigación para obtener una lectura del grado de curado, correspondiendo la lectura a un área del sustrato que contiene metal revestido.

[0010] Por tanto, es necesario mejorar las técnicas conocidas para determinar la calidad de los materiales de revestimiento polimérico.

[0011] Sumario de la invención

[0012] Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento realizado en un sistema de ensayo de revestimientos para determinar automáticamente la polimerización del material de revestimiento, de acuerdo con la reivindicación 1,

[0013] Ventajosamente, el análisis quimiométrico correlaciona los espectros adquiridos con parámetros específicos del revestimiento. Esto permite un procedimiento rápido, eficaz y no destructivo para determinar el parámetro y/o la calidad del revestimiento polimérico.

[0014] La sonda espectroscópica utilizada puede ser una sonda espectroscópica convencional. Preferentemente, la sonda es del tipo de reflexión. Una sonda de reflexión realiza la transmisión y detección de la señal que permite adquirir la señal de la muestra. La colocación de la sonda junto al objeto garantiza que la señal detectada sea de calidad suficiente, lo que reduce al mínimo la atenuación de la señal por fuentes externas y aumenta la relación señal/ruido. En algunas realizaciones, la sonda puede incluir una sonda de transmisión y detección de luz con una fuente de luz externa, por ejemplo una lámpara. En esta sonda, varias fibras transmiten la luz de la lámpara al extremo de la sonda, para que incida sobre el revestimiento. Puede haber cualquier número de fibras de transmisión. Por ejemplo, puede haber una sola fibra, o puede haber 4, 5 o 6 fibras. Otra fibra detecta la luz reflejada de la muestra de revestimiento, que entra en el extremo de la sonda y se transmite al espectrómetro.

[0015] En otras realizaciones, la sonda puede ser una sonda de detección de luz con una lámpara incorporada. La lámpara se encuentra en el extremo de la sonda. También hay una fibra de detección que transporta la luz reflejada desde el extremo de la sonda hasta el espectrómetro.

[0016] En los ejemplos de antecedentes, en lugar de una sonda puede haber dos fibras inclinadas, de un solo núcleo, con una fibra conectada a una lámpara externa que se utiliza para transmitir la luz; y otra fibra se coloca de manera que capte la luz reflejada y la lleve al espectrómetro.

[0017] Preferentemente, el procedimiento comprende revestir el objeto con un polímero en un proceso de revestimiento. Ventajosamente, esto proporciona una determinación en línea de los parámetros de revestimiento.

[0018] Preferentemente, el procedimiento comprende además alimentar el objeto a través del sistema de ensayos de revestimiento que realiza tanto dicho proceso de revestimiento como dicha medición de las propiedades del revestimiento polimérico.

[0019] Ventajosamente, la alimentación del objeto a través del sistema permite primero revestir una longitud del objeto y, a continuación, comprobar las propiedades del revestimiento. Esto permite adquirir espectros a intervalos regulares a lo largo del objeto revestido o en objetos sucesivos. En algunos casos, estos intervalos pueden ajustarse para que sean muy pequeños, de forma que las propiedades del revestimiento de polímero parezcan medirse de forma casi continua a lo largo del objeto. Cuando sólo se requiere un único revestimiento del objeto, el objeto que se introduce en el sistema es un objeto sin revestir. Alternativamente, en otras realizaciones en las que se requieren múltiples revestimientos, el objeto alimentado a través del sistema de revestimiento puede ser un objeto sin revestir o un objeto revestido.

[0020] La sonda del espectrómetro se mantiene a una distancia fija del objeto, de forma que la sonda del espectrómetro no entre en contacto con el objeto, y a una orientación fija con respecto al objeto. En algunas realizaciones, la sonda puede mantenerse a una distancia de 1 mm del objeto. En otras realizaciones, la sonda puede mantenerse a 1 cm del objeto. En otras realizaciones, la sonda puede mantenerse a cualquier distancia entre 1 mm y 1 cm del objeto. La distancia depende de la superficie a vigilar. El objeto es un cable. En este caso, para el cable plano depende de la anchura del cable, y para el cable redondo depende del diámetro del cable. La distancia se elige preferentemente de modo que el área de detección no supere la superficie del objeto. Así se consigue la mejor relación señal/ruido. La sonda debe colocarse de modo que la luz penetre en el esmalte (material de revestimiento) a una distancia y con un ángulo determinados.

[0021] Ventajosamente, esto permite calibrar con precisión la sonda para garantizar que los espectros que se obtienen son comparables entre sí, lo que ayuda a medir con precisión las propiedades del revestimiento polimérico. La distancia y la orientación fijas pueden variar al revestir distintos tipos de objetos. Por ejemplo, los objetos con diferentes grosores, diferentes perfiles (por ejemplo, redondos o planos), o diferentes materiales de revestimiento, pueden requerir que la sonda se mantenga a varias distancias o ángulos en relación con el objeto revestido. La distancia y la orientación pueden ajustarse antes de iniciar el proceso de revestimiento. Es ventajoso que la sonda no entre en contacto con el objeto, ya que esto puede afectar al fraguado del material de revestimiento y afectar a los resultados obtenidos. La sonda puede sujetarse en un portasonda a la distancia y orientación fijadas, como se verá más adelante.

[0022] Preferentemente, el procedimiento comprende además aplicar un preprocesado de señal a los espectros adquiridos para medir las propiedades del revestimiento polimérico. De este modo se garantiza que los espectros estén en una forma que pueda utilizarse para determinar con precisión las propiedades del revestimiento polimérico. El preprocesamiento de la señal puede implicar la eliminación del ruido no deseado de los espectros. También puede implicar el recorte de una parte del espectro, por ejemplo reduciendo la anchura espectral. La reducción de la anchura de los espectros permite centrarse en una región concreta de los espectros y reduce el tamaño de los datos adquiridos, lo que contribuirá a un tratamiento y almacenamiento más eficaces de los datos. El preprocesamiento de la señal puede incluir procedimientos de minimización del ruido, incluyendo cualquier combinación de: suavizado, escalado, selección de datos, filtro digital Savitsky-Golay, y diferenciación numérica (utilizando la primera y segunda derivadas), sustracción de la línea de base, destendencia.

[0023] Un análisis quimiométrico puede comprender la proyección de los espectros adquiridos sobre un modelo de correlación. El modelo de correlación puede crearse adquiriendo espectros sobre una pluralidad de materiales de revestimiento, con propiedades conocidas.

[0024] Es preferente que el espectro adquirido se preprocese utilizando el mismo preprocesamiento que para los espectros de la pluralidad de materiales de revestimiento utilizados para crear el modelo de correlación. Esto garantiza que los conjuntos de datos puedan compararse entre sí de forma fiable.

[0025] Los espectros se adquieren mediante espectroscopia de infrarrojo cercano, NIR. Ventajosamente, esto proporciona un análisis a nivel molecular de la estructura del material de revestimiento polimérico. Los materiales de revestimiento polimérico están compuestos por moléculas orgánicas que comprenden muchos grupos funcionales, que proporcionan huellas dactilares únicas en los espectros NIR. La técnica es sensible a la estructura molecular de las moléculas orgánicas, proporcionando un análisis cuantitativo.

[0026] Preferentemente, los espectros NIR se adquieren en la banda de 700 nm a 2500 nm. Más preferentemente, los espectros NIR se adquieren en la banda de 900 a 1750 nm. Sin embargo, en otras realizaciones se puede utilizar cualquier banda NIR.

[0027] Alternativamente, en otros ejemplos de antecedentes, se pueden utilizar diferentes tipos de espectroscopia. Por ejemplo, puede utilizarse espectroscopia infrarroja, espectroscopia Raman, espectroscopia por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia infrarroja media (MIR), espectroscopia ultravioleta-visible (UV/VIS) o espectroscopia por resonancia magnética nuclear (RMN).

[0028] La polimerización del revestimiento proporciona una indicación fiable de la calidad del material de revestimiento. En algunas realizaciones, el revestimiento polimérico puede aplicarse al objeto en forma viscosa. La viscosidad del material de revestimiento puede ser baja en algunas realizaciones. Tras la aplicación, el material de revestimiento puede endurecerse, lo que da lugar a la polimerización, o reticulación, de la estructura de revestimiento. En algunas realizaciones, la polimerización puede producirse automáticamente tras el revestimiento. En otras realizaciones, la polimerización puede lograrse haciendo pasar el objeto por un horno o cualquier otro tipo de fuente de calor.

[0029] Alternativamente, en otros ejemplos de antecedentes, pueden determinarse otras propiedades que pueden incluir la uniformidad del material de revestimiento, y/o el espesor del material de revestimiento. Alternativamente, se puede determinar si el tipo de material de revestimiento es correcto, o que no han acabado objetos extraños dentro del material de revestimiento.

[0030] En algunas realizaciones, el revestimiento polimérico puede ser un polímero termoestable. En otras realizaciones, el revestimiento polimérico puede ser un polímero termoplástico. Por ejemplo, el revestimiento polimérico puede ser cualquiera de Poliéster-imida (PEI), Poliéster-imida revestido de Amida-IMIDA (PEI+AI), Fluoruro de polivinilo (PVF), Poliuretano (PU), fibra de vidrio, epoxi, Poliéster-Polietersulfona (PES), PES-TEIC, Poliamida-imidas (PAI), PVF/PVA (polivinil formal/ Poli(alcohol vinílico)), PEI+PAI, PE (Polietileno) PAI, u otras combinaciones con aditivos. Ventajosamente, el material de revestimiento puede elegirse en función de la finalidad del objeto.

[0031] Preferentemente, el objeto es cualquiera de los siguientes: un cable, una fibra óptica, una fibra coaxial o una superficie revestida con un polímero.

[0032] Preferentemente, el cable es un cable magnético. Por ejemplo, puede utilizarse en transformadores, inductores, motores, altavoces, actuadores de cabezales de discos duros, electroimanes u otras aplicaciones que requieran cables aislados. El cable puede ser de cobre, acero, aluminio o una aleación.

[0033] Preferentemente, el procedimiento comprende además, la generación automática de datos para el control sustancialmente en tiempo real del proceso de revestimiento en función de las propiedades medidas.

[0034] El procedimiento permite controlar un proceso de revestimiento en tiempo real. Inmediatamente después de revestir el objeto, puede utilizarse la espectroscopia para determinar la calidad del revestimiento. Esto permite realizar ensayos "en línea" del revestimiento. Esto permite realizar ajustes en los parámetros de revestimiento de forma casi instantánea durante el proceso de revestimiento.

[0035] Preferentemente, el procedimiento comprende además la presentación automática en una pantalla visual de los datos generados automáticamente para el control del proceso de revestimiento sustancialmente en tiempo real. Por ejemplo, tras correlacionar una proyección de los espectros adquiridos sobre el modelo de correlación. Ventajosamente, esto proporciona una indicación en la pantalla sobre cómo debe controlarse el proceso de revestimiento. Esto puede incluir una indicación de que deben ajustarse los parámetros del proceso de revestimiento. En otras realizaciones, puede proporcionar detalles de los parámetros de revestimiento del objeto que se está probando inferidos del modelo de correlación. En algunas realizaciones, la pantalla se presenta a un usuario que puede ajustar y controlar el proceso de revestimiento. Ventajosamente, esto proporciona un control en tiempo real, con la indicación mostrada al usuario casi instantáneamente después de que se haya adquirido el espectro del revestimiento.

[0036] Preferentemente, el procedimiento comprende además la utilización de los datos generados automáticamente para controlar el proceso de revestimiento en un bucle de realimentación, de modo que el proceso de revestimiento se ajuste automáticamente. El bucle de realimentación permite ajustar los parámetros del proceso de revestimiento, controlándolo automáticamente en función de las propiedades medidas del revestimiento polimérico. Ventajosamente, esto proporciona un sistema totalmente automatizado, que no requiere ninguna entrada de usuario para ajustar el proceso de revestimiento basado en la calidad del revestimiento medido.

[0037] En otras realizaciones, los datos generados automáticamente pueden mostrarse automáticamente en la pantalla visual, y el proceso de revestimiento puede ajustarse automáticamente utilizando el bucle de retroalimentación. Esto puede permitir la intervención del usuario para anular el bucle de retroalimentación si es necesario, mientras se mantiene un procedimiento automático cuando no hay anulación del usuario.

[0038] Alternativamente, los datos generados automáticamente pueden mostrarse automáticamente en la pantalla visual, y en ciertos casos pueden requerir que un usuario confirme que el bucle de retroalimentación debe ajustar automáticamente el proceso de revestimiento. Esto permite al usuario anular cualquier cambio en el proceso de revestimiento, lo que puede ser importante en los casos en que el proceso de revestimiento deba modificarse drásticamente.

[0039] Según un aspecto no reivindicado se proporciona un procedimiento para crear un modelo de correlación, para determinar automáticamente una o más propiedades de un material de revestimiento, el procedimiento comprende: utilizar espectroscopia para adquirir espectros de una pluralidad de materiales de revestimiento; aplicar preprocesamiento de señal a los espectros adquiridos; crear un modelo de correlación utilizando los espectros preprocesados en el que el modelo de correlación correlaciona los espectros con una o más propiedades del material de revestimiento.

[0040] Preferentemente, el modelo de correlación se crea mediante un análisis quimiométrico. Esto puede incluir el uso de una arquitectura de red neuronal. Alternativamente, puede comprender el uso de mínimos cuadrados parciales (PLS). En algunas realizaciones puede comprender el uso de una función de autoaprendizaje. La función de autoaprendizaje puede utilizarse para determinar el preprocesamiento óptimo de la señal. Otra posibilidad es determinar los espectros que se utilizarán en la creación del modelo. La función de autoaprendizaje puede ser algoritmos genéticos en algunas realizaciones, o cualquier otro tipo de aprendizaje de diccionario. En otras realizaciones, la creación del modelo de correlación puede comprender cualquier combinación de procedimientos quimiométricos, incluidos el análisis de componentes principales (ACP), las redes neuronales, los algoritmos genéticos, el aprendizaje de diccionarios, el procedimiento de mínimos cuadrados alternos (ALS) y el procedimiento de mínimos cuadrados parciales (PLS). Preferentemente, el modelo de correlación se valida utilizando espectros de validación. Los espectros de validación son espectros de materiales de revestimiento con niveles de polimerización conocidos diferentes a los espectros utilizados para crear el modelo de correlación. Los espectros validados se utilizan para ensayar el modelo de correlación.

[0041] El modelo de correlación puede ensayarse utilizando cualquiera de los siguientes procedimientos: coeficiente de determinación (R<2>), validación cruzada, error cuadrático medio de validación cruzada (RMSECV), inspección de residuos, error cuadrático medio (RMSE), del modelo de correlación. En algunas realizaciones, el coeficiente de determinación puede estar comprendido entre 0,81 y 0,88.

[0042] Los espectros adquiridos de una pluralidad de materiales de revestimiento pueden ser espectros de una gama de objetos revestidos, con diferentes niveles de polimerización. Por ejemplo, los objetos pueden haber pasado por una cámara de revestimiento a distintas velocidades. Esto garantiza que el revestimiento de las gamas de objetos sea diferente entre sí. Por ejemplo, el nivel de polimerización del revestimiento será diferente para los objetos que hayan pasado por el aparato de revestimiento a diferentes velocidades.

[0043] Esta creación del modelo de correlación puede llevarse a cabo en una serie de espectrómetros.

[0044] Preferentemente, la una o más propiedades del material de revestimiento utilizadas para crear el modelo de correlación se miden mediante ensayos destructivos tradicionales. Por ejemplo, esto puede incluir el uso de cualquiera de las siguientes ensayos: Tangente delta (TgD), Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), factor de disipación, retención de disolvente, fuerza de adhesión, tensión mecánica (torsión, flexión, alargamiento) y cohesión, como son conocidos en la técnica. Estos ensayos caracterizan las diferentes propiedades físicas, eléctricas y químicas del material de revestimiento que pueden estar relacionadas con su polimerización.

[0045] El preprocesamiento de la señal puede ser cualquiera de los mencionados anteriormente para el primer aspecto. El modelo de correlación puede utilizarse para evaluar la calidad del revestimiento según el procedimiento del primer aspecto.

[0046] De acuerdo con otro aspecto no reivindicado se proporciona un aparato para posicionar una sonda espectrómetro adyacente a un cable, en el que la sonda está configurada para adquirir espectros utilizados para determinar automáticamente una o más propiedades del material de revestimiento de cables en tiempo real, el aparato que comprende; un canal para recibir cable revestido; un portasonda para sostener la sonda adyacente al canal, tal, que en uso, la sonda mide las propiedades del revestimiento de polímero y genera automáticamente datos para el control sustancialmente en tiempo real del proceso de revestimiento de cable en función de las propiedades medidas. La proximidad de la sonda al cable le permite emitir luz que incide sobre el revestimiento del cable que se está ensayando. Ventajosamente, el aparato permite colocar de forma segura una sonda espectroscópica en relación con un cable que ha sido revestido. Esto permite obtener mediciones repetibles, ya que la sonda se puede mantener en una posición fija en relación con el cable que se recibe en el canal.

[0047] Preferentemente, el canal comprende un primer extremo donde el cable se inserta en el aparato, y un segundo extremo donde el cable sale del aparato. El cable revestido puede introducirse en el primer extremo del aparato, y la sonda adquiere los espectros del material de revestimiento antes de que salga del aparato. Ventajosamente, esto permite comprobar el material de revestimiento de la longitud de cable que se ha revestido, a medida que pasa por el aparato. Preferentemente, el aparato comprende además un primer juego de poleas situado entre el primer extremo del canal y el segundo extremo del canal. El cable revestido puede ser recibido por las poleas, que ayudan a guiar el cable entre el primer y el segundo extremo del canal. Las poleas garantizan que el cable se mantenga en una posición fija dentro del canal.

[0048] El aparato puede comprender un segundo juego de poleas situado entre el primer juego de poleas y el segundo extremo del canal. El segundo juego de poleas puede realizar la misma tarea que el primer juego de poleas, guiando el cable a través del canal. La existencia de un segundo juego de poleas proporciona soporte al cable a medida que se alimenta a través del aparato, evitando que el cable caiga o se enganche.

[0049] En algunas realizaciones, el aparato puede comprender además un tercer juego de poleas situado en el primer extremo del canal, y un cuarto juego de poleas situado en el segundo extremo del canal. El tercer y cuarto juego de poleas proporcionan una guía para el cable que entra y sale del aparato, para asegurar que el cable entra y sale del canal. Alternativamente, en algunas realizaciones, puede haber un conjunto de poleas situadas en el primer extremo del canal, y ninguna polea situada en el segundo extremo del canal. En otras realizaciones, puede haber un conjunto de poleas situadas en el segundo extremo del canal, y ninguna polea situada en el primer extremo del canal.

[0050] Preferentemente, cada juego de poleas comprende una primera polea y una segunda polea. En algunas realizaciones, cada uno de los conjuntos de poleas primero, segundo, tercero y cuarto puede comprender una primera y una segunda polea. En otras realizaciones, el primer, segundo, tercer y cuarto conjunto de poleas puede comprender cualquier número de poleas. La primera y la segunda polea pueden estar dispuestas a ambos lados del canal. Ventajosamente, esto permite que el cable pase entre la primera y la segunda polea para ayudar a guiar el cable a través del canal. Preferentemente, la segunda polea está dispuesta en un miembro de presión para mover la segunda polea en relación con la primera polea, de tal manera que el aparato puede acomodar cables revestidos con una gama de espesores. La segunda polea puede tener una posición preferente fija en la que se encuentra en relación con la primera polea, que el miembro de polarización asegura que vuelve a dicha posición. Tras recibir un cable en el aparato la segunda polea puede ser movida de esta posición preferente por la fuerza del cable que actúa contra el miembro forzado. Ventajosamente, esto significa que el aparato puede utilizarse con cables de diversos grosores, asegurando al mismo tiempo que las poleas permanezcan en contacto con el cable, para permitirle realizar su función. Esto garantiza una distancia constante de la sonda con respecto al cable, al tiempo que no provoca ninguna tensión destructiva o mecánica. En algunas realizaciones, el miembro de polarización puede ser un muelle.

[0051] Alternativamente, tanto la primera como la segunda polea pueden estar dispuestas sobre un miembro de polarización para mover la segunda polea con respecto a la primera polea. Aunque es preferente que la segunda polea de cada uno de los primero, segundo, tercero y cuarto conjuntos de poleas están dispuestos en un miembro de polarización, en algunas realizaciones esto podría no ser así. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la segunda polea del tercer y/o cuarto juego de poleas puede no ser móvil con respecto a la primera polea. Cuando el conjunto de poleas sólo comprenda una polea única, ésta preferentemente no estará dispuesta sobre un miembro de polarización.

[0052] Preferentemente, el tercer y cuarto juego de poleas están dispuestos perpendicularmente al primer juego de poleas, de forma que el eje de rotación del tercer y cuarto juego de poleas sea perpendicular al eje de rotación del primer juego de poleas. Por ejemplo, la longitud axial del tercer y cuarto juego de poleas está en un plano perpendicular a la longitud axial del primer juego de poleas. Esto garantiza que el cable introducido por el canal sea guiado en todas las orientaciones, es decir, por encima y por debajo, y a cada lado del canal. Esto garantiza que el cable se mantenga en una trayectoria fija dentro del aparato. Alternativamente, o además, el primer juego de poleas está dispuesto coaxialmente al segundo juego de poleas, de manera que el eje de rotación del primer y segundo juego de poleas es coaxial entre sí. Por ejemplo, el primer y el segundo juego de poleas pueden estar situados en el mismo plano entre sí. Alternativamente, o además, el tercer juego de poleas está dispuesto coaxialmente al cuarto juego de poleas, de manera que el eje de rotación del tercer y cuarto juego de poleas es coaxial entre sí. Disponer de juegos de poleas coaxiales entre sí y de juegos de poleas perpendiculares entre sí permite, además, soportar el cable en todas las direcciones.

[0053] Alternativamente, o además, el tercer y cuarto juego de poleas pueden estar dispuestos perpendicularmente al segundo juego de poleas, de forma que el eje de rotación del tercer y cuarto juego de poleas sea perpendicular al eje de rotación del segundo juego de poleas.

[0054] En algunas realizaciones, las poleas comprenden preferentemente una ranura para recibir el cable revestido. Esto es deseable en las realizaciones para su uso en cable redondo. Las ranuras proporcionan una región para recibir el cable, asegurando que el cable no resbale de la polea. En otras realizaciones, las poleas son poleas cilíndricas redondeadas. Tener poleas cilíndricas es preferente en las realizaciones para su uso en cable plano.

[0055] Preferentemente, el aparato comprende una plataforma dispuesta por encima del canal en la que se aloja el portasonda. La plataforma proporciona una región en la que el portasonda puede mantener la sonda a una distancia fija con respecto al canal.

[0056] Preferentemente, la plataforma comprende un mecanismo de ajuste para mover el portasonda, con el fin de ajustar la posición de la sonda del espectrómetro con respecto al canal. La posibilidad de ajustar la posición del portasonda en la plataforma garantiza que la sonda se coloque sobre la parte deseada del cable revestido. Preferentemente, el mecanismo de ajuste comprende un tornillo roscado. El mecanismo de ajuste puede comprender además una pluralidad de elementos de presión que actúan contra el tornillo para mantener el portasonda en posición. En algunas realizaciones, el portasonda puede comprender además una pluralidad de agujeros, y la plataforma tiene clavijas de fijación correspondientes que están configuradas para ser recibidas en los agujeros. Al accionar el mecanismo de ajuste, las clavijas se desplazan dentro de los orificios para permitir el desplazamiento del portasonda. Así se limita el movimiento del portasonda, para que no se desplace demasiado.

[0057] Preferentemente, el portasonda comprende una pluralidad de orificios para recibir la sonda del espectrómetro. Cada uno de los orificios puede estar dispuesto en diferentes ángulos entre sí, para permitir que la sonda del espectrómetro se coloque en una serie de orientaciones con respecto al canal. Ventajosamente, esto permite utilizar el posicionamiento óptimo para cada material de revestimiento de cables.

[0058] Preferentemente, hay tres orificios orientados a 90°, 85° y 80° con respecto al canal. En otras palabras, orientado con respecto a la longitud del canal, es decir, entre el primer y el segundo extremo del canal. Los tres orificios mantienen la sonda a 90°, 85° y 80° con respecto al canal, respectivamente. En otras realizaciones puede haber más o menos agujeros, con una gama de orientaciones.

[0059] Preferentemente, el aparato comprende además una carcasa que encierra el canal. Esto contribuye al atractivo estético del aparato y proporciona protección a sus componentes internos. Preferentemente, la carcasa comprende una parte recortada para recibir el portasonda. La carcasa puede incluir además una parte recortada en el primer y segundo extremo del canal. Esto permite introducir la sonda en el portasonda e introducir el cable en el canal mientras la carcasa está colocada.

[0060] En algunas realizaciones, la carcasa puede comprender una primera región y una segunda región, la primera región móvil en relación con la segunda región, para permitir el acceso al interior de la carcasa. Por ejemplo, la primera región puede estar unida a la segunda mediante una o más bisagras. Ventajosamente, esto es deseable para permitir el acceso a cualquier bloqueo dentro de la carcasa.

[0061] Preferentemente, el aparato comprende además fijaciones para sujetar firmemente el portasonda a la carcasa. Las fijaciones pueden comprender una pluralidad de tornillos y/o pernos y orificios roscados complementarios para recibir dichos tornillos y/o pernos. Las fijaciones pueden estar en las paredes laterales de la carcasa, y/o en la parte inferior de la carcasa. En una realización alternativa, el portasonda puede soldarse a la carcasa.

[0062] La sonda del espectrómetro es una sonda NIR. La sonda del espectrómetro puede ser una sonda NIR convencional. También puede personalizarse a tal efecto.

[0063] La una o más propiedades incluyen la polimerización del revestimiento del cable, como se ha mencionado anteriormente. Aunque podría utilizarse cualquier otra propiedad de las mencionadas anteriormente.

[0064] Preferentemente, el aparato se utiliza al realizar el procedimiento del primer o segundo aspecto.

[0065] Ventajosamente, el sistema de revestimiento de cables es controlable automáticamente para garantizar que la calidad del revestimiento aplicado al cable es de calidad suficiente.

[0066] Según un segundo aspecto de la invención se proporciona un aparato para determinar automáticamente una o más propiedades del revestimiento polimérico aplicado a un objeto, de acuerdo con la reivindicación 9.

[0067] Preferentemente, el aparato puede estar configurado para realizar el procedimiento del primer aspecto.

[0068] Según un tercer aspecto de la invención se proporciona un sistema de revestimiento de objetos, para controlar automáticamente la polimerización del material de revestimiento, que comprende: el aparato según el primer aspecto de la invención; un aparato de revestimiento; un espectrómetro, que comprende: una unidad informática; y una interfaz de operador; y un objeto.

[0069] Preferentemente, el sistema está configurado para realizar el procedimiento del primer aspecto.

[0070] Dibujos

[0071] La figura 1 muestra un sistema de revestimiento de cables según una realización;

[0072] La figura 2A muestra una vista en perspectiva de arriba abajo de una primera realización de un aparato de ensayo de cables para ensayar cables redondos;

[0073] La figura 2B muestra un lado en la parte superior abajo vista en perspectiva del interior de la primera realización de un aparato de ensayo de cables para ensayar cables redondos;

[0074] La figura 2C muestra una vista lateral del interior de la primera realización de un aparato de ensayo de cables para ensayar cables redondos;

[0075] La figura 2D muestra una vista en perspectiva de abajo arriba del interior de una primera realización del aparato de ensayo de cables para ensayar cables redondos;

[0076] Las figuras 3A y 3B muestran vistas en primer plano del segundo juego de poleas dentro de la primera realización del aparato de ensayo de cables para ensayar cables redondos;

[0077] Las figuras 3A y 3B muestran vistas en primer plano del segundo juego de poleas dentro de la primera realización del aparato de ensayo de cables para ensayar cables redondos;

[0078] La figura 4A muestra un lado en la parte superior abajo vista en perspectiva del interior de una segunda realización del aparato de ensayo de cables para ensayar cables planos;

[0079] La figura 4B muestra un lado en la vista en perspectiva del interior de una segunda realización del aparato de ensayo de cables para ensayar cables planos;

[0080] La figura 4C muestra una vista lateral en perspectiva del interior de una segunda realización del aparato de ensayo de cables para ensayar cables planos;

[0081] Las figuras 5A y 5B muestran vistas en primer plano del tercer juego de poleas dentro de la segunda realización del aparato de ensayo de cables para ensayar cables planos;

[0082] La figura 6 muestra una vista en perspectiva trasera de la segunda realización del aparato de ensayo de cables para ensayar cables planos;

[0083] La figura 7 es un diagrama de flujo de un procedimiento realizado en un sistema de ensayo de revestimientos para medir una o más propiedades de un material de revestimiento;

[0084] La figura 8 es un diagrama de flujo de un procedimiento para crear un modelo de correlación, para controlar automáticamente una o más propiedades de un material de revestimiento;

[0085] La figura 9 muestra los espectros NIR de tres revestimientos de cable;

[0086] La figura 10A muestra un lado en la parte superior abajo vista en perspectiva de una tercera realización de aparato de ensayo de cables;

[0087] La figura 10B muestra un lado en la vista en perspectiva de una tercera realización del aparto de ensayo de cables;

[0088] La figura 11 muestra una herramienta alternativa que se utiliza para detectar los parámetros de revestimiento de cables cuando el material de revestimiento aplicado al cable es fino;

[0089] La figura 12 muestra otra realización de un aparato de ensayo de revestimiento de objetos que se utiliza para ensayar el revestimiento de polímero de un objeto.

[0090] Descripción detallada

[0091] La figura 1 muestra una realización de un sistema de revestimiento de cables 2. El sistema de revestimiento comprende una cámara de revestimiento 6 y un aparato de ensayo de revestimiento de cables 8 en el que se aloja una sonda espectroscópica 10. La sonda espectroscópica 10 está conectada a un espectrómetro 12, que controla una interfaz de operador 14.

[0092] El cable 4 pasa a través de la cámara de revestimiento 6, donde se le aplica un revestimiento de polímero. A continuación, el cable revestido 4 pasa al aparato de ensayo de cables 8, donde la sonda 10 adquiere espectros del material de revestimiento. A continuación, el cable 4 sale del aparato de comprobación de cables 8 y puede volver a pasar por la cámara de revestimiento 6 si se requiere un segundo revestimiento, o puede almacenarse, por ejemplo, en una bobina. El espectrómetro 12 procesa y analiza el espectro. Los resultados, que son indicadores de calidad del material de revestimiento, pueden mostrarse en la interfaz del operador 14, y/o pueden utilizarse para cambiar automáticamente los parámetros de revestimiento, como se explicará con más detalle a continuación.

[0093] Normalmente, el número de pasadas de revestimiento a través de la cámara de revestimiento 6 es superior a dos, ya que se desean varias capas de revestimiento. En algunos casos, las capas pueden incluir 9 capas, incluyendo capas iniciales de esmalte con capas autoadhesivas encima de estas capas de esmalte. Pueden utilizarse tantas capas como sea necesario.

[0094] Ventajosamente, se proporciona una técnica no destructiva, rápida y barata para determinar la calidad del material de revestimiento.

[0095] Las figuras 2A a 2D muestran varias orientaciones de una realización de un aparato de ensayo de revestimiento de cables 8 para su uso con cables que tienen una sección transversal sustancialmente circular, o redonda, que se denominan en el presente documento cables redondos. La figura 2B muestra el interior del aparato 8, que comprende una carcasa 102 formada por una primera parte 102a y una segunda parte 102b, estando la primera y la segunda partes unidas mediante bisagras 104. La primera parte 102a es móvil con respecto a la segunda parte 102b para permitir el acceso al interior de la carcasa 102. La segunda parte 108b está formada por dos placas unidas dispuestas ortogonalmente entre sí. Ventajosamente, esto permite un fácil acceso a los componentes dentro de la carcasa para fines de mantenimiento. La única diferencia entre los aparatos mostrados en las figuras 2A y 2B es la pequeña variación en la carcasa 102, que es una modificación de diseño.

[0096] Las figuras 2C a 2D muestran diferentes vistas en perspectiva del interior del aparato de ensayo 8 cuando la primera parte de la carcasa 102a ha sido retirada del aparato 8. El aparato 8 comprende un primer juego de poleas 106 y un segundo juego de poleas 108. Las poleas definen un canal 112 a través del aparato 8. El primer juego de poleas 106 comprende una primera polea 106a y una segunda polea 106b, y el segundo juego de poleas comprende una primera polea 108a y una segunda polea 108b. Las poleas 106a 106b, 108a, 108b tienen cada una una ranura alrededor de su circunferencia, para recibir el cable redondo 4, asegurando que el cable 4 no se salga de la polea 106a 106b, 108a, 108b. Cada primera polea 106a 108a está desplazada a lo largo de la longitud del canal 112 con respecto a su correspondiente segunda polea 106a 108b, por ejemplo, las primeras poleas 106a 108a están más cerca de un extremo respectivo del canal 112 que su respectiva segunda polea 106b 108b. Esto asegura que el cable 4 sea soportado por las poleas 106108 sobre una porción larga de la longitud del cable 4.

[0097] Un portasonda 110 está situado entre el primer 106 y el segundo 108 juego de poleas. El portasonda 110 se aloja en la plataforma 114 dispuesta sobre el canal 112. Como puede observarse claramente en las figuras 2A y 2B el portasonda 110 comprende tres orificios 116 para recibir la sonda 10, en el ejemplo mostrado en la figura 2B la sonda 10 se encuentra en el orificio central 116, y en el ejemplo mostrado en la figura 2A la sonda 10 se encuentra en el orificio 116 más próximo al segundo juego de poleas 108.

[0098] La figura 2D muestra una vista en perspectiva de abajo arriba del aparato 8. Como puede aprecia en la figura 2D, la plataforma 114 comprende una abertura 117 a través de la cual puede extenderse una porción del portasonda 110. Además, los agujeros 116 se extienden completamente a través del portasonda 110. Ventajosamente, al tener la abertura 117 en la plataforma 114 y los orificios 116, significa que cuando la sonda se inserta en un orificio 116 existe una vía de transmisión y/o detección ininterrumpida entre la sonda 10 y el canal 112.

[0099] La plataforma comprende un tornillo de ajuste 118, y clavijas 120. Las clavijas 120 se alojan en las ranuras 122 del portasonda 110. Aunque no pueden aprecia en las figuras 2A-2D, hay una pluralidad de muelles 124 situados en el portasonda 110.

[0100] El tornillo de ajuste 118 puede utilizarse para desplazar el portasonda 110 sobre la plataforma 114. Esto permite ajustar la posición de la sonda 10 con respecto al canal 112. Al accionar el tornillo 118, el portasonda 110 se desplaza contra los resortes 124 o se aleja de ellos. Las clavijas 120 se mueven dentro de las ranuras 122 para garantizar que el portasonda sólo se desplace en la dirección fijada en una cantidad determinada.

[0101] La figura 2A muestra el aparato de ensayo de revestimiento de cables 8 de la figura 2B en modo de funcionamiento normal, con la carcasa 102 cerrada. La primera sección de la carcasa 102a tiene una parte recortada 126 que permite que el portasonda sea accesible cuando la carcasa está cerrada. Las porciones cortadas 128a y 128b definen el primer 129 y el segundo extremo 131 del canal 112, respectivamente.

[0102] El cable revestido 4 se hace pasar por el aparato 8 para determinar la calidad del revestimiento del cable. El cable 4 pasa a través de la porción cortada 128a y se recibe en las poleas 106 que traccionan y guían el cable por debajo del portasonda 110 y la plataforma 114. A continuación, se toman espectros del revestimiento del cable mediante la sonda 10, antes de que el cable 4 se reciba en el segundo juego de poleas 108, antes de salir del aparato 8 a través de la porción de corte 128b. Los espectros adquiridos pueden utilizarse para determinar la calidad del revestimiento del cable y/o proporcionar información para ajustar los parámetros de un proceso de revestimiento de cables, como se explicará con más detalle a continuación.

[0103] Las figuras 3A y 3B muestran vistas en primer plano del segundo juego de poleas 108 del aparato 8 de la figura 2. Como puede apreciarse, la segunda polea 108b está dispuesta sobre el brazo 130, que está unido a la pared de la segunda sección de la carcasa 102b. Entre el pasador 132 y el 131 hay un muelle que hace pivotar el brazo.

[0104] Como puede apreciarse en la figura 3A, el cable 4 está en contacto con la primera 108a y la segunda polea 108b. En esta disposición, el aparato 8 se encuentra en su modo operativo.

[0105] En la figura 3B, la segunda polea 108b ya no está en contacto con el cable 4 el brazo 130 ha pivotado contra la fuerza del muelle entre el pasador 132 y el pasador 131. La fuerza aplicada a la polea 108b es mayor que la fuerza del muelle que actúa para empujar la polea 108b de vuelta a su posición original relativa a la primera polea 108a.

[0106] Ventajosamente, esta configuración permite al aparato alojar cables 4 de distintos tamaños. Al insertar el cable 4 en el aparato 8, si el grosor del cable 4 es mayor que la distancia entre la primera y la segunda poleas 108a 108b, la segunda polea 108b se moverá contra la fuerza del muelle para aumentar la distancia entre la primera y la segunda poleas 108a 108b. Es deseable que la distancia predeterminada entre las poleas primera y segunda 108a 108b se establezca para que no sea mayor que el grosor más pequeño del cable 4 que se va a revestir. De lo contrario, cuando se va a ensayar el cable delgado 4, ambas poleas 108a 108b no estarían en contacto con el cable 4. El tornillo 138 actúa como tope del brazo 130 para que la presión ejercida por las poleas 108a 108b sobre el cable no sea excesiva. Esto asegura que las poleas 108a 108b se mantengan a una distancia entre sí que garantice que las poleas 108a 108b puedan seguir girando, sin ejercer demasiada tensión sobre el cable. Esto puede ser ventajoso cuando el cable es fino y pueda dañarse.

[0107] El primer juego de poleas 106 tiene un mecanismo de resorte correspondiente para permitir el movimiento entre la primera polea 106a y la segunda polea 106b, del mismo modo que el segundo juego de poleas 108 descrito anteriormente.

[0108] El sistema de poleas en el aparato de revestimiento de cables 8 mostrado en las figuras 2 a 3 normalmente acomodaría cables redondos de 1,5 mm a 5 mm de diámetro para sistemas en los que no se utiliza colimador. Cuando se utiliza un colimador, se pueden emplear cables con un diámetro de 0,1 mm a 5 mm. Sin embargo, si hay que ensayar cables de mayor o menor tamaño, el aparato puede modificarse en consecuencia.

[0109] Las figuras 4A-4C muestran un ejemplo de aparato de ensayo de revestimiento de cables 8 para su uso en cables planos. La figura 4B muestra la vista en perspectiva interior del aparato 8, que tiene una carcasa 102 que comprende una primera parte 102a y una segunda parte 102b, unidas mediante bisagras 104, al igual que el aparato 8 de la figura 2.

[0110] La figura 4C muestra otra vista en perspectiva interior del aparato de ensayo 8, en la que la primera parte de la carcasa 102a ha sido retirada del aparato 8. Como puede apreciarse, el aparato 8 comprende un primer juego de poleas 106 y un segundo juego de poleas 108. El primer y segundo juego de poleas 106108 son los mismos que en el aparato 8 de la figura 2, salvo que no comprenden una ranura para recibir el cable 4. Además, el aparato de la figura 4A-C comprende un tercer juego de poleas 107 y un cuarto juego de poleas 109. El tercer juego de poleas 107 está situado en el primer extremo del canal 129 y el cuarto juego de poleas 109 está situado en el segundo extremo del canal 131. El tercer juego de poleas 107 incluye una primera polea 107a y una segunda polea 107b, y el cuarto juego de poleas 109 incluye una primera polea 109a y una segunda polea 109b.

[0111] El tercer y cuarto juego de poleas 107109 están dispuestos en un plano perpendicular al del primer y segundo juego de poleas 106108, de tal manera que cada uno de los juegos de poleas 107109 tercero y cuarto están dispuestos a ambos lados del canal 112 y cada uno de los juegos de poleas 107109 primero y segundo están dispuestos por encima y por debajo y del canal 112. Ventajosamente, tener las poleas en diferentes orientaciones entre sí impide el movimiento del cable 4 en dos ejes, con el primer y segundo juego de poleas 106108 impidiendo que el cable 4 se mueva verticalmente dentro del aparato 8, y el tercer y cuarto juego de poleas 107109 impidiendo que el cable 4 se mueva horizontalmente dentro del aparato 8.

[0112] La sonda mostrada en la figura 4C es diferente a la sonda mostrada en la figura 4A. Esto es para ilustrar que se pueden utilizar diferentes sondas, cambiando el portasonda 110.

[0113] Específicamente, la sonda mostrada en la figura 4A tiene una(s) fibra(s) de transmisión dentro de la sonda para transmitir la luz desde la fuente (lámpara) al material observado, y una fibra de detección que detecta la señal reflejada transmitiéndola al espectrómetro. Sin embargo, la sonda mostrada en la figura 4C tiene fuente incorporada (lámpara), y sólo tiene una fibra que se utiliza para detectar la señal reflejada al espectrómetro, no se necesita fibra de transmisión. Debe entenderse que la invención puede funcionar con cualquiera de los dos tipos de sonda.

[0114] Aunque cualquiera de los dos tipos de sonda mostrados en las figuras 2A y 4C pueden utilizarse para cualquier tipo o tamaño de cable, existen ventajas en el uso de una sonda sobre la otra. Ambas sondas son adecuadas para ensayar cables planos, cables redondos y cable en carrete (como se discutirá en relación con las figuras 10A y 10B). Sin embargo, la sonda mostrada en la figura 2A es especialmente adecuada para cables redondos finos con un diámetro inferior a 2 mm.

[0115] Todas las demás características del aparato 8 de la figura 4A-C son comunes con las características mostradas en la figura 2A-D.

[0116] La figura 4A muestra el aparato de ensayo de revestimiento de cables 8 de la figura 4B en modo de funcionamiento normal, con la carcasa 102 cerrada.

[0117] El cable revestido 4 se hace pasar por el aparato 8 de la figura 4A para determinar la calidad del revestimiento del cable. El cable pasa a través de la porción de corte 128a y es guiado por el tercer juego de poleas 107 que traccionan y guían el cable 4 hacia el interior del aparato 8. A continuación, el cable 4 pasa al primer juego de poleas 106 que traccionan y guían el cable 4 por debajo del portasonda 110 y la plataforma 114. A continuación, se toman espectros del revestimiento del cable mediante la sonda 10, antes de que el cable 4 se reciba en el segundo juego de poleas 108 que guían y traccionan del cable 4. A continuación, el cable 4 se recibe en el cuarto juego de poleas 109 que guían el cable 4 para que salga del aparato 8 por el segundo extremo 131 del canal a través de la porción cortada 128b. Los espectros adquiridos pueden utilizarse para proporcionar información que permita ajustar los parámetros de un proceso de revestimiento de cable, como se explicará con más detalle a continuación.

[0118] Aunque no se muestra en una figura separada, el primer 106 y el segundo juego de poleas 108 del aparato 8 mostrado en las figuras 4A-4C, tiene el mismo mecanismo de resorte que el discutido para el aparato 8 mostrado en las figuras 3A y 3B.

[0119] Las figuras 5A y 5B muestran vistas en primer plano del tercer 107 juego de poleas. Como puede apreciarse, la segunda polea 107b del tercer juego de poleas 107, está unida a la carcasa 139, la carcasa 139 está unida a través de tres varillas 140 que se reciben cada una en agujeros dentro del soporte 142. El soporte 142 está firmemente conectado a la segunda sección de la carcasa 102b. El centro de las tres varillas 140a tiene un muelle 144 que actúa de presión entre el soporte 142 y la carcasa 139.

[0120] Como se muestra en la figura 5A, el cable 4 está en contacto con la primera polea 107a y la segunda 107b del tercer juego de poleas 107. Por el contrario, en la figura 5A la segunda polea 107b se ha movido con respecto a la primera polea 107a de tal manera que el cable 4 ya no está en contacto con la segunda polea 107b. Esto se consigue gracias a que la polea 107b y la carcasa 139 se muevan sobre varillas 140, con las varillas 140 moviéndose a través de los agujeros del soporte 142. Esto permite alojar cables 4 de distintos tamaños en el aparato 8, ya que puede variarse la separación entre la primera y la segunda polea 107a 107b del tercer juego de poleas. El resorte 144 proporciona un sesgo entre la carcasa 139 y el soporte 142 para asegurar que la carcasa no pueda ser empujada demasiado cerca con respecto al soporte 142. Además, el muelle 144 puede permitir que la segunda polea 107b vuelva a su posición de reposo para garantizar que el aparato pueda reajustarse para su uso con cables pequeños después de que cables más grandes hayan pasado por el aparato 8.

[0121] Una disposición idéntica correspondiente está presente en el cuarto juego de poleas 109, para mover la segunda polea 109b con respecto a la primera polea 109a.

[0122] Esta disposición de polea de resorte permite alojar en el sistema cables de hasta 22 mm de diámetro. Sin embargo, si se van a ensayar cables más grandes, el aparato puede modificarse para acomodar estos tipos de cables más grandes.

[0123] Es deseable que la distancia predeterminada entre la primera y la segunda poleas 107a 107b se establezca para que no sea mayor que el grosor más pequeño del cable 4 a revestir. De lo contrario, cuando se va a ensayar el cable fino 4, ambas poleas 107a 107b no estarían en contacto con el cable 4.

[0124] En otras realizaciones cualquier número de barras 140 puede estar presente, y los resortes 144 pueden estar presentes en cualquier número de las barras 140. Además, en cualquiera de las figuras 3A, 3B y 5A, 5B, la primera polea 106a 107a 108a 109a puede ser la polea dispuesta para moverse, en lugar de la segunda polea 106b 107b 108b 109b.

[0125] Como puede apreciarse en la figura 4A, las ranuras 145 de la primera sección de la carcasa 102a permiten que las varillas 140 puedan moverse fuera de la carcasa 102, para permitir un mayor rango de movimiento. Las ranuras 145 también se muestran en el aparato 8 de la figura 2A, que no contiene varillas 140. Estas ranuras permiten fabricar la misma carcasa para los dos conjuntos de aparatos mostrados en las figuras 2A-D y 4A-C.

[0126] En otras realizaciones, en las que la primera polea del tercer o cuarto juego de poleas 107a 109a es móvil, podría aplicarse un mecanismo correspondiente como el descrito anteriormente.

[0127] Cuando la primera polea del tercer o cuarto juego de poleas 107a 109a no es móvil, se fija a la carcasa mediante varillas. Aunque podría utilizarse cualquier mecanismo de fijación conocido por un experto en la materia.

[0128] En otras realizaciones, podría utilizarse cualquier otra disposición de sujeción de las poleas móviles que fuera conocida por el experto.

[0129] La figura 6 muestra una vista posterior del aparato 8 de la figura 4 para revestir cables planos. Puede apreciarse claramente que en la segunda región de la carcasa hay fijados varios tornillos y tuercas. Estas tuercas y tornillos proporcionan la fijación de los componentes como se ha comentado anteriormente, tales como las poleas y el portasonda, a la carcasa. Ventajosamente, la fijación de los componentes a la carcasa de este modo proporciona un mecanismo de fijación seguro.

[0130] Normalmente, la carcasa 102 del aparato tiene un tamaño de 300 mm por 115 mm por 108 mm. No obstante, podría utilizarse cualquier otra dimensión. Preferentemente, algunas partes de la carcasa son de acero macizo y otras de aluminio. Sin embargo, podría utilizarse cualquier tipo de metal u otro tipo de material.

[0131] La distancia y el ángulo de la sonda con respecto al cable son cruciales. Por consiguiente, el aparato 8 representado en las figuras 2A a 6, garantiza la reproducibilidad de los ensayos, permite un montaje fácil de las sondas y ofrece pocos grados de libertad, permitiendo al mismo tiempo la adaptabilidad a todos los tipos y tamaños de cables.

[0132] La figura 7 es un diagrama de flujo de un procedimiento realizado en un sistema de ensayo de revestimientos para medir una o más propiedades de un material de revestimiento sobre un objeto.

[0133] La etapa 201 consiste en situar una sonda espectrómetro junto a un objeto, el objeto con un revestimiento de polímero. En la etapa 203 se adquieren espectros del revestimiento polimérico utilizando la sonda. Por último, la etapa 205 consiste en realizar un análisis quimiométrico de los espectros adquiridos para medir una o varias propiedades del revestimiento polimérico.

[0134] El uso del sistema de ensayo de revestimientos se describirá específicamente en el contexto de un sistema de revestimiento de cables 1 para el revestimiento y el ensayo del revestimiento aplicado a los cables. En primer lugar, el sistema de revestimiento de cable reviste un cable 4 con un polímero en un proceso de revestimiento de cable. A continuación, se utiliza la espectroscopia para adquirir espectros que permitan medir las propiedades del revestimiento polimérico. A continuación, los datos se generan automáticamente para controlar en tiempo real el proceso de revestimiento del cables en función de las propiedades medidas.

[0135] El revestimiento del cable 4 con un polímero puede llevarse a cabo mediante la cámara de revestimiento del cable 6 de la figura 1. La cámara de revestimiento 6 puede ser cualquier tipo de cámara de revestimiento 6 conocida en la técnica, y no se discutirá en detalle en la presente memoria.

[0136] Después de haber pasado por la cámara de revestimiento 6, el cable revestido 4 pasa al aparato de ensayo de revestimiento de cables 8. La sonda espectroscópica 10 se coloca de forma que esté cerca del cable 4 cuando el cable pasa a través del aparato 8, como se ha comentado en relación con el aparato mostrado en las figuras 2A a 6. A continuación, la sonda 10 adquiere el espectro del revestimiento del cable para medir las propiedades del revestimiento de polímero. La sonda 10 puede ser una sonda espectroscópica convencional. La sonda es una sonda NIR .. La sonda 10 está controlada por el espectrómetro 12, que controla la transmisión y detección de la señal de la sonda 10 al adquirir los espectros. La sonda emite la radiación de una fuente halógena y recoge la reflexión NIR de la muestra. La sonda tiene una referencia interna y está conectada al espectrómetro 12 a través de fibras ópticas.

[0137] El espectrómetro 12 es capaz de procesar la señal detectada para permitir que la interfaz de usuario 14 muestre los espectros. El espectrómetro contiene una rejilla de difracción y un sensor CCD en el rango de longitudes de onda NIR entre 900 y 1700 nm. En otras realizaciones, una unidad informática independiente puede encargarse de procesar los datos.

[0138] La configuración es capaz de adquirir los espectros de la superficie de revestimiento del cable en movimiento sin tocar ni interferir en modo alguno con el material de revestimiento del cable.

[0139] Basándose en los espectros adquiridos, pueden determinarse ciertas propiedades del revestimiento polimérico, que pueden utilizarse para controlar y ajustar automáticamente los parámetros que intervienen en el revestimiento del cable en la cámara de revestimiento de cables 6.

[0140] El aparato 8 puede ser cualquiera de los aparatos 8 mostrados en las figuras 2A a 6. La sonda 10 se coloca dentro del portasonda 110, que garantiza que la sonda 10 se mantiene a una distancia fija del cable 4. Esto permite obtener una señal de calidad suficiente. En función del tipo y/o grosor del cable 4 que se vaya a revestir, la sonda 10 se introduce en uno de los orificios 116 del portasonda 110, lo que permite orientar la sonda 10 en un ángulo determinado con respecto al cable 4.

[0141] Como se ha indicado anteriormente, el aparato 8 tiene tres orificios 116 en tres ángulos diferentes para sujetar la sonda 10 en diferentes orientaciones con respecto al cable 4. Los ángulos son 90°, 85° y 80°. La orientación de 90° está diseñada para capas gruesas de material de revestimiento, ya que la luz puede penetrar y dispersarse en el interior del material para proporcionar información útil. Las otras dos orientaciones pueden utilizarse en otros tipos de cables. En algunos casos con cable esmaltado, si la sonda 10 está perpendicular a la superficie del cable, la señal puede saturarse. Lo mismo ocurre si el ángulo es superior a 85°, la señal puede saturarse. Si la sonda 10 se encuentra en un ángulo inferior a 77° con respecto a la superficie del cable, la señal puede ser incoherente (sin que se adquiera ninguna información, o con pérdidas y ruido).

[0142] Inicialmente, cuando se aplica un nuevo revestimiento a un cable 4, es necesario crear un modelo de correlación. Por lo tanto, los espectros de un material de revestimiento de cables pueden introducirse en el modelo para determinar la calidad del material de revestimiento en tiempo real y permitir el ajuste en tiempo real de los parámetros del proceso de revestimiento.

[0143] Para crear el modelo de correlación se obtienen espectros de una amplia gama de cables revestidos mediante NIR. Los espectros obtenidos se preprocesan y se utiliza el análisis quimiométrico para determinar el modelo de correlación que permita correlacionar los espectros observados con las propiedades electrofísicas del material de revestimiento. La figura 8 muestra un procedimiento de creación del modelo de correlación para controlar automáticamente una o más propiedades del material de revestimiento del cable. En la etapa 211 se utiliza espectroscopia para adquirir espectros de una pluralidad de materiales de revestimiento. En la etapa 213 se aplica un preprocesamiento de la señal a los espectros adquiridos. En la etapa 215 se crea un modelo de correlación utilizando los espectros preprocesados, para correlacionar los espectros con una o más propiedades del material de revestimiento.

[0144] La creación del modelo de correlación comienza con la adquisición de espectros de una serie de cables con revestimientos con distintos niveles de polimerización entre sí. Una forma de conseguir diferentes niveles de polimerización es variar la velocidad del cable que pasa por la cámara de revestimiento 6 manteniendo constantes todos los demás parámetros de revestimiento. A continuación, se obtienen espectros NIR para cada uno de los cables revestidos del conjunto de muestras.

[0145] La medición de los espectros NIR del conjunto de muestras puede llevarse a cabo "en línea", donde los espectros se adquieren a medida que el cable sale de la cámara de revestimiento. Alternativamente, los espectros NIR pueden adquirirse en un momento posterior. Por ejemplo, fuera de línea en el laboratorio utilizando un sistema mecánico capaz de simular el movimiento de un cable sobre una línea.

[0146] A continuación, los espectros NIR adquiridos se dividen en dos conjuntos de muestras. Los datos de entrenamiento y los datos de validación.

[0147] Los datos de entrenamiento se utilizan para crear el modelo de correlación, que luego se valida (es decir, se ensaya) utilizando los datos de validación.

[0148] Es importante disponer de datos de validación procedentes de muestras con niveles de polimerización que no se hayan utilizado en los datos de entrenamiento. Así se garantiza que los datos de validación proporcionen una verdadera ensayo del modelo. Por ejemplo, los datos de entrenamiento no se habrán creado con espectros de cables revestidos a todas las velocidades de revestimiento del cable, sino sólo a un número selecto de velocidades de revestimiento del cable. Los datos de los cables revestidos a las otras velocidades se utilizan para validar el modelo de correlación.

[0149] Al crear el modelo, se determinan las propiedades (por ejemplo, la polimerización) del revestimiento del cable de cada uno de los cables de los conjuntos de entrenamiento y validación. Esto puede hacerse utilizando técnicas bien establecidas. Entre ellas se incluye el uso de cualquiera de los siguientes ensayos: Tangente delta (TgD), Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), factor de disipación, retención de disolvente, fuerza de unión, tensión mecánica (torsión, flexión y alargamiento) y cohesión, como son conocidos en la técnica. Estos ensayos caracterizan las distintas propiedades físicas, eléctricas y químicas del material de revestimiento del cable.

[0150] A continuación, se utiliza el análisis quimiométrico para correlacionar los espectros adquiridos con las propiedades determinadas mediante los ensayos, con el fin de determinar un modelo de correlación.

[0151] Antes de crear el modelo de correlación, se preprocesan los espectros de entrenamiento y validación. Esto puede implicar el uso de análisis de componentes principales y árboles de dendogramas (análisis de conglomerados). Las partes externas de los espectros se recortan (influencia de la luz en longitudes de onda bajas y problemas de resolución instrumental en longitudes de onda altas) y posteriormente se identifican los valores atípicos (aislados si es necesario) mediante los algoritmos Kennard-Stone, desviación absoluta mediana MAD, bosque de aislamiento de valores atípicos. A continuación, los espectros se suavizan mediante un filtro Sovitzky-Golay. Se aplica una corrección de la línea de base: offset, de-trend y, en ciertos casos, corrección de dispersión múltiple (MSC). Para la corrección de escala de los datos se utiliza la variante normal estándar (SNV). Para la transferencia del modelo y la robustez del algoritmo se aplica una transformada wavelet discreta, a fin de tener en cuenta los efectos del tiempo y las diferencias en la calibración de los espectrómetros y los desplazamientos de las longitudes de onda de los espectros. Puede utilizarse cualquier combinación de este preprocesamiento, según convenga.

[0152] Una vez preprocesados, se realiza un análisis quimiométrico de los espectros para crear el modelo de correlación. Los procedimientos quimiométricos se describen con más detalle a continuación.

[0153] Inicialmente, cada espectro NIR adquirido tiene un gran número de puntos de datos, que cubren un gran número de longitudes de onda con un valor de absorción asociado en cada una de estas longitudes de onda. Como es comúnmente conocido en el campo de la espectroscopia NIR, cada uno de los picos de absorción indica la naturaleza química, como sobretonos moleculares y vibraciones combinadas para diferentes grupos funcionales. Normalmente existe una correlación inherente entre algunos de estos picos.

[0154] Al crear el modelo de correlación se utilizan herramientas de análisis quimiométrico para determinar variables latentes, que describen los espectros NIR en una dimensionalidad reducida (es decir, un menor número de puntos de datos). Estas variables latentes (u ocultas) pueden adoptar la forma de sumas y diferencias, y/o productos y divisiones, o correlaciones más complicadas entre las longitudes de onda de partida. Las variables latentes permiten identificar cuáles de las longitudes de onda dependen de otras, o cuáles sólo están compensadas por una determinada cantidad con respecto a otras, es decir, permite determinar la dirección de máxima variabilidad de las variables de partida (es decir, las longitudes de onda). Por ejemplo, si se parte de un espectro con 500 puntos de datos, esto puede reducirse a sólo 10 puntos de datos.

[0155] La determinación de las variables latentes puede lograrse de varias maneras utilizando diversas herramientas quimiométricas.

[0156] En una realización, se puede utilizar el procedimiento de regresión de mínimos cuadrados parciales (PLS), conocido en la técnica. El procedimiento PLS asocia las variables latentes a la propiedad física del material de revestimiento del cable. Los procedimientos PLS sólo funcionan cuando el problema es lineal. Por ejemplo, si la velocidad a la que se reviste el cable (es decir, su polimerización) es proporcional a las variables latentes. Si el modelo es lineal, el modelo de correlación puede crearse con éxito utilizando PLS. A continuación, se valida utilizando los datos de validación para ensayar el modelo.

[0157] Sin embargo, como hay muchos parámetros de configuración utilizados en la creación del modelo de correlación, es necesario optimizar los parámetros utilizados para crear el modelo a fin de determinar los parámetros preferidos utilizados para crear el modelo. Por ejemplo, el preprocesamiento óptimo aplicado.

[0158] Debido al número de parámetros implicados, esto no puede hacerse manualmente, sino que se automatiza. Uno de estos procedimientos para automatizar este proceso es el uso de algoritmos genéticos, como es comúnmente conocido en la técnica. Pueden utilizarse otros algoritmos de aprendizaje automático o de diccionario, como los algoritmos de optimización de hiperparámetros, conocidos en la técnica. A partir del algoritmo genético se comprueba que el modelo se encuentra dentro de un umbral deseado. Por ejemplo, tener un modelo demasiado ajustado puede influir en los resultados y no proporcionar un valor fiable, y un modelo demasiado poco ajustado puede no predecir con fiabilidad los valores del sistema. El algoritmo genético puede dar información de todas las combinaciones de parámetros en términos de suma de error cuadrático (SSE), o error cuadrático medio (RMSE) para dar una desviación estándar de los residuos, que puede utilizarse para determinar los procesos óptimos. Otros parámetros pueden incluir cualquier combinación de valor R<2>, error cuadrático medio (MSE) que se utiliza como retroalimentación en la condición de terminación del algoritmo, validación cruzada o bootstrapping.

[0159] Los parámetros utilizados para crear el modelo que pueden variarse mediante los algoritmos genéticos, pueden incluir el preprocesamiento aplicado. Esto puede incluir las regiones de los espectros (es decir, determinadas longitudes de onda) que se seleccionan, o los determinados conjuntos de datos brutos (es decir, espectros NIR de cables con una polimerización particular) que se seleccionan.

[0160] Si se determina que la correlación no es lineal y que los parámetros físicos no son directamente proporcionales a las variables latentes, entonces no es adecuado utilizar el procedimiento PLS descrito anteriormente. En este caso, el procedimiento de la red neuronal, a veces conocida como red neuronal artificial, como es conocido en la técnica, puede utilizarse en su lugar para crear el modelo de correlación. Éste (al igual que el PLS) utiliza la retropropagación. Como se sabe en la técnica, esto utiliza nodos, con parámetros y pesos asociados, que no se discutirán en detalle en la presente memoria. Alternativamente, en otras realizaciones se puede utilizar un algoritmo de núcleo no lineal en lugar del procedimiento de red neuronal. Los polímeros PVA/PVF son un tipo de polímero que presenta este comportamiento no lineal.

[0161] Del mismo modo que se ha descrito anteriormente, cuando se utiliza la red neuronal para problemas no lineales, se puede utilizar un procedimiento de algoritmo genético para determinar los parámetros óptimos para crear el modelo de correlación.

[0162] La determinación de si el procedimiento es lineal o no lineal, y la selección del procedimiento quimiométrico apropiado, (es decir, PLS o red neuronal) puede determinarse basándose en los resultados del algoritmo genético (o procedimiento de aprendizaje automático). Se trata de un proceso automatizado. Sin embargo, en otras realizaciones el usuario puede tener control sobre esta determinación.

[0163] El tipo de procesamiento utilizado y las combinaciones específicas de procesamiento utilizadas varían en función del tipo de material de revestimiento del cable. Entre los esmaltes típicos de revestimiento de cables figuran la polietilenimina (PEI), PEI+AI, fluoruro de polivinilo (PVF), poliuretano (PU), fibra de vidrio o epoxi. Los distintos tipos de esmalte (material de revestimiento del cable) contienen diferentes aditivos y disolventes. Por lo tanto, los grupos funcionales NIR vibran (lo que se conoce como sobretonos específicos) en la región NIR a diferentes longitudes de onda. La dirección de máxima variabilidad y el análisis multivariante deben realizarse en cada esmalte, con el fin de reunir las nuevas variables latentes para crear un modelo de correlación específico para ese esmalte.

[0164] Como ya se ha comentado, se prefiere que los parámetros que se utilicen para determinar la calidad del revestimiento sean la polimerización del revestimiento del cable. Durante el curado del material de revestimiento del cable, los polímeros cambian su estructura química, realizando la reticulación; y al evaporarse los disolventes se forman nuevos grupos químicos formales. Cuando se utiliza NIR, la señal de la sonda excita las moléculas del revestimiento del cable. Esto puede permitir que el primer y segundo armónicos de vibración de los grupos formales y la combinación de estos grupos formales (efectos de solapamiento) sean visibles en la banda NIR. A lo largo del proceso de curado, la información vibracional en la región NIR cambia coherentemente. El sistema de espectroscopia NIR puede detectar estos cambios, que se utilizan para crear los modelos de correlación.

[0165] Una vez establecido un modelo de correlación, puede utilizarse con éxito para comprobar la calidad del revestimiento de cables sin necesidad de realizar ensayos físicos. Todo lo que se necesita son los espectros del revestimiento del cable que se va a ensayar y, mediante la proyección en el modelo de correlación, se pueden determinar las propiedades desconocidas del revestimiento del cable.

[0166] La desviación de un nuevo espectro respecto a la población de espectros utilizada para la creación del modelo es, por tanto, retroprocesada por el modelo de correlación en términos de análisis de las mismas variables latentes. Esto puede dar lugar a una interpolación en sentido de mínimos cuadrados.

[0167] Para determinar las propiedades desconocidas de un material de revestimiento utilizando el modelo de correlación, en primer lugar se adquieren espectros del material de revestimiento del cable que se va a ensayar. A continuación, se aplica a los espectros adquiridos el mismo tratamiento y análisis de datos que se utilizó para establecer el modelo de correlación. A continuación, los espectros pueden proyectarse sobre el modelo de correlación para determinar cualquier desviación del modelo. La salida del modelo de correlación proporciona detalles sobre la propiedad del sistema, por ejemplo, el nivel de polimerización. Esto permite conocer la calidad del material de revestimiento y ajustar en consecuencia los parámetros de funcionamiento del sistema de revestimiento para ajustar la polimerización. Un ejemplo de aplicación de este tipo de sistema de revestimiento automático puede ser el control de la temperatura del horno del sistema de revestimiento. Durante la noche, la temperatura del aire exterior cambia, lo que significa que la entrada de aire en el horno de revestimiento puede variar, sobre todo en hornos antiguos en los que no se controla la temperatura, lo que provoca cambios en la temperatura del horno. La polimerización del material de revestimiento depende de la temperatura del horno, y el cambio de temperatura del horno provoca cambios en los niveles de polimerización. Disponer de un sistema de monitorización NIR, como el descrito anteriormente, puede llevar a monitorizar la polimerización en línea, permitiendo el ajuste automático y en tiempo real de los parámetros de revestimiento. Por ejemplo, pueden ajustarse parámetros como la temperatura del horno o la velocidad a la que el cable pasa por el aparato de revestimiento 6, para garantizar que el revestimiento del cable cumple las normas deseadas.

[0168] En la figura 9 se muestra un ejemplo de espectro NIR de tres materiales de revestimiento del cable con diferentes niveles de polimerización adquiridos por el sistema 2. En el ejemplo mostrado, el cable está revestido con esmalte PEI+AI.

[0169] Los espectros se han procesado como se ha indicado anteriormente. Como puede apreciarse, el rango 1100-1200nm 301 representa el segundo sobretono CH<2>y el estiramiento CH<3>. El rango de 1400-1550nm 303 representa primero el NH y el OH sobre el estiramiento tonal y los modos combinados de los grupos CH y metileno y metilo. El rango de 1630-1700nm 305 representa el estiramiento CH del primer sobretono (típico de los grupos metileno CH<2>). Como puede observarse, cada una de estas regiones muestra una absorción característica representativa de estos grupos funcionales.

[0170] El espectro 307 procede de un cable con un revestimiento que tiene el nivel ideal de polimerización. El espectro 309 procede de un cable con un revestimiento poco polimerizado, y el espectro 311 procede de un cable con un revestimiento sobrepolimerizado. Como se puede observar claramente, en cada una de las regiones de interés los picos de absorción para cada uno de los espectros con diferentes niveles de polimerización muestran una intensidad diferente debido al diferente nivel de polimerización. Estas diferencias pueden utilizarse para construir el modelo de correlación. Así pues, el modelo se crea mediante el análisis multivariante obtenido a partir de variables latentes que están correlacionadas con las propiedades físicas, tal como se ha expuesto anteriormente.

[0171] Una vez que se ha proyectado el espectro del cable sometido a ensayo en el modelo de correlación y se ha determinado la calidad del parámetro de revestimiento, éste puede utilizarse para controlar el proceso de revestimiento en tiempo real. Esto puede implicar la presentación de los detalles de la polimerización del revestimiento determinados a partir del modelo de correlación a un operador a través de la interfaz de usuario 14. De este modo, el operario puede ajustar el proceso de revestimiento en tiempo real. Ventajosamente, esto proporciona un control en tiempo real, con la indicación mostrada al usuario casi instantáneamente después de que se haya adquirido el espectro del revestimiento.

[0172] Alternativamente, puede haber un bucle de retroalimentación automática, con el proceso de revestimiento ajustado automáticamente. El bucle de realimentación permite ajustar los parámetros del proceso de revestimiento de cable, controlando automáticamente el proceso de revestimiento de cables en función de las propiedades medidas del revestimiento de polímero a partir de la proyección sobre el modelo de correlación. Ventajosamente, esto proporciona un sistema totalmente automatizado, que no requiere ninguna entrada de usuario para ajustar el proceso de revestimiento, basado en la calidad del cable medido.

[0173] En otras realizaciones, los datos generados automáticamente pueden mostrarse automáticamente en la pantalla visual, y el proceso de revestimiento del cable puede ajustarse automáticamente utilizando el bucle de retroalimentación. Esto puede permitir la intervención del usuario para anular el bucle de retroalimentación si es necesario, mientras se mantiene un procedimiento automático cuando no hay anulación del usuario.

[0174] Alternativamente, los datos generados automáticamente pueden mostrarse automáticamente en la pantalla visual, y en ciertos casos pueden requerir que un usuario confirme que el bucle de retroalimentación debe ajustar automáticamente el proceso de revestimiento del cable. Esto ofrece al usuario la posibilidad de anular cualquier cambio en el proceso de revestimiento, lo que puede ser importante en los casos en que el proceso de revestimiento deba modificarse drásticamente.

[0175] Aunque las realizaciones se han descrito hasta ahora en relación con los ensayos en línea, en los que las propiedades del revestimiento de polímero se utilizan para proporcionar información para ajustar automáticamente el proceso de revestimiento en tiempo real, las realizaciones también incluyen el procedimiento y el aparato que se utiliza para determinar las propiedades de un material de revestimiento en un sistema fuera de línea, es decir, no durante el proceso de revestimiento. Ventajosamente, los revestimientos de cualquier tipo de objeto revestido de polímero pueden ensayarse en cualquier momento, por ejemplo, para proporcionar detalles sobre la calidad del revestimiento. Las figuras 10A y 10B muestran un aparato de ensayo del revestimiento de cables 8 según otra realización. El aparato muestra un primer carrete (es decir, bobina) 402a y un segundo carrete 402b. La sonda 10 está situada en un raíl 404 a través del alojamiento 406. Un conjunto de poleas 408 están situadas entre la primera y la segunda bobina 402. La sonda 10 adquiere espectros del material de revestimiento mientras el cable 4 está en la bobina 402. El cable se enrolla mediante un sistema automatizado en las bobinas 402a 402b y, cuando una bobina está llena, el bobinado pasa automáticamente a la otra bobina. De este modo, el operario puede cambiar la bobina llena por otra vacía, lo que permite que el proceso de ensayo de revestimiento continúe sin interrupción.

[0176] La sonda 10 y su alojamiento 406 se desplazan a lo largo del raíl 404 sobre un sistema neumático. Esto permite conmutar la sonda 10 entre la adquisición de espectros del cable 4 en cualquiera de las bobinas 402. Preferentemente, el aparato de ensayo 8 mostrado en las figuras 10A y 10B se utiliza con cables 4 de menos de 1,5 mm de diámetro. En otras realizaciones, la sonda 10 y su alojamiento 406 se desplazan a lo largo del raíl 404 mediante un sistema mecánico, electromecánico o electroneumático. La conmutación puede ser automática o manual.

[0177] De este modo, el proceso industrial de revestimiento de cables recibe información en tiempo real mediante la proyección de los espectros adquiridos en un modelo de correlación, tal como se ha explicado anteriormente.

[0178] Por ejemplo, un ejemplo de situación de producción puede implicar tener una velocidad de línea de revestimiento del cable de 66cm/s, con el área de detección de la sonda NIR de aproximadamente 1cm de tamaño (en diámetro), la dimensión del cable es de 500µm, y la circunferencia de la bobina de 50 cm. Esto significa que en el área de detección de 1 cm hay aproximadamente 20 vueltas de cable. Esto significa que en un área de detección de 1 cm en la bobina obtenemos información de aproximadamente los últimos 15 segundos de producción de revestimiento. Esto permite una retroalimentación eficaz en tiempo real que permite modificar los parámetros de revestimiento según sea necesario.

[0179] La figura 11 muestra una herramienta alternativa que se utiliza para detectar los parámetros de revestimiento de cables cuando el material de revestimiento aplicado al cable es fino en un ejemplo de antecedentes.

[0180] Este aparato es necesario para cables de este tipo, ya que el aparato de ensayo de revestimiento de cables de las figuras 2A a 6 no puede utilizarse porque la luz incidente no se dispersa lo suficiente en el material de revestimiento del cable, de modo que la luz reflejada no es suficiente para determinar los diferentes niveles de polimerización. En la figura 11, el aparato de ensayo de cables 500 consta de una fibra de transmisión 501 y una fibra de detección 503. La fibra de transmisión 501 está situada sobre un eje móvil 505, como es comúnmente conocido en la técnica, que permite el movimiento de la fibra de transmisión 501 sobre una gama de ángulos relativos al cable revestido. Asimismo, la fibra de detección 503 también está situada en el eje móvil 507. Los indicadores 509a y 509b muestran los ángulos a los que están orientadas las fibras 501503 con respecto a un plano perpendicular a la dirección en la que se mueve el cable. Ventajosamente, el hecho de poder inclinar la fibra de transmisión 501 y la fibra de detección 503 permite controlar la trayectoria de la luz, lo que permite detectar la luz a una distancia determinada.

[0181] Al detectar los espectros NIR utilizando el aparato 500, se puede utilizar el mismo análisis descrito anteriormente, incluyendo el procesamiento y el análisis quimiométrico, para determinar el parámetro de revestimiento del material de revestimiento de cables en tiempo real.

[0182] Ventajosamente, las realizaciones descritas permiten controlar un proceso de revestimiento de cables en tiempo real. Inmediatamente después de revestir el cable, puede utilizarse la espectroscopia para determinar la calidad del revestimiento. Esto permite realizar ensayos "en línea" de revestimiento de cables. Esto permite realizar ajustes en los parámetros de revestimiento de forma casi instantánea durante el proceso de revestimiento. Por lo tanto, no es necesario realizar ensayos en banco (fuera de línea), como se conoce convencionalmente en la técnica, para determinar la calidad del material de revestimiento del cable. En cambio, el modelo de correlación descrito permite deducir las propiedades del material de revestimiento del cable.

[0183] La figura 12 muestra un aparato alternativo que puede realizar el procedimiento de las realizaciones de la presente invención, demostrando que el procedimiento no se limita a ensayar revestimientos aplicados a cables. Como se muestra en la figura 12, el aparato comprueba la calidad de polimerización de un revestimiento polimérico de una superficie plana, como una lámina. Como puede observarse, el aparato comprende una sonda 10 y un portasonda 110 para mantener la sonda adyacente al objeto 601 que se está probando, pero sin contacto físico con él. El objeto 601 se coloca en el banco 603, junto con la sonda 10 y el portasonda 610. El objeto 601 puede ser movido manualmente por el operador para comprobar la calidad del material de revestimiento a lo largo del objeto 601. No obstante, se entiende que puede utilizarse un sistema automatizado para mover el objeto en relación con la sonda 10. La distancia entre la sonda 10 y la superficie también puede ajustarse automáticamente. Esto es particularmente ventajoso cuando la superficie a revestir es curva y es deseable mantener un espaciado sustancialmente constante entre la sonda y la superficie.

[0184] La figura 12 puede funcionar en línea con el sistema de revestimiento, es decir, se determina la calidad del material de revestimiento y se ajustan automáticamente los parámetros de revestimiento, como se ha descrito anteriormente. Dentro del ámbito de la invención, pueden introducirse muchas modificaciones y variaciones en las realizaciones descritas.

[0185] Alternativamente, los aparatos y procedimientos descritos anteriormente pueden utilizarse como aparatos fuera de línea, en los que las propiedades del material de revestimiento se determinan en un momento posterior, no junto con el proceso de revestimiento. Por ejemplo, el aparato puede utilizarse para determinar la polimerización de un revestimiento sobre un objeto, cuando el objeto está en uso. Esto puede dar una idea de la calidad del revestimiento del objeto. Por ejemplo, podría utilizarse para ensayos de calidad. Las propiedades medidas pueden proporcionar información útil sobre la vida útil potencial del objeto sometido a ensayo y, por tanto, prevenir daños y fallos. Ventajosamente, al tratarse de un ensayo no destructivo, el objeto inspeccionado puede ser probado in situ, sin necesidad de desmontarlo.

[0186] En otras realizaciones, no reivindicadas, el aparato puede ser portátil. El aparato puede incluir un mango, de forma que la sonda pueda ser sujetada por un usuario junto al objeto que se va a ensayar. El usuario puede colocar la sonda en cualquier posición junto al objeto para determinar las propiedades del revestimiento de polímero, como se ha comentado anteriormente. Esto sería ventajoso para comprobar la calidad de los revestimientos de los objetos cuando están en uso.

[0187] Aunque los procedimientos descritos y el aparato descrito en relación con las figuras 1 a 11 se han descrito en relación con un "proceso de revestimiento de cables" y "alambres", los procedimientos y el aparato no deben limitarse a lo mencionado. El aparato y los procedimientos pueden utilizarse en cualquier objeto con un revestimiento de polímero. Por ejemplo, puede tratarse de cualquier superficie recubierta de polímero. Los objetos que pueden tener superficies revestidas de polímeros que pueden someterse a ensayo pueden ser, entre otros, motores eléctricos, bobinas, grandes chapas metálicas, bobinas de control electrónico (ECC), generadores, transformadores, lavadoras u otros electrodomésticos, marcos de puertas y ventanas, revestimiento de fibra óptica (configuración simple y de cinta), revestimiento de fibra coaxial.

[0188] Cuando sólo se requiere un revestimiento, el objeto que se introduce en el sistema de revestimiento se deja sin revestir. Alternativamente, en otras realizaciones en las que se requieren múltiples revestimientos, el objeto alimentado a través del sistema de revestimiento puede estar sin revestir o revestido.

[0189] En general, como se ha mencionado anteriormente, se pueden utilizar sondas NIR convencionales. Sin embargo, algunas aplicaciones pueden requerir una configuración específica de la sonda. En el caso de capas finas de esmalte, no se puede utilizar una sonda convencional, ya que se necesitan colimadores de luz con fuentes de luz externas para reunir la luz incidente y la luz reflejada en ángulos específicos. En este caso, la luz es recogida por una fibra de bajo contenido en OH<->, adecuada para aplicaciones NIR y compatible con el espectrómetro utilizado (por ejemplo: apertura numérica NA: 0,22, tamaño del núcleo 400 um, transmitido a través de una fibra de 1 mm de tamaño de núcleo). El preprocesamiento de la señal puede incluir cualquier combinación de procedimientos de minimización del ruido, incluyendo cualquier combinación de: suavizado, escalado, selección de datos, filtro digital Savitsky-Golay y diferenciación numérica (utilizando la primera y segunda derivadas).

[0190] En una realización, el análisis quimiométrico implica el uso de una arquitectura de red neuronal con una función de autoaprendizaje. En otras realizaciones, el análisis quimiométrico puede comprender cualquier variación de los procedimientos quimiométricos, incluidos el análisis de componentes principales (ACP), los algoritmos genéticos, el aprendizaje de diccionarios, el procedimiento de mínimos cuadrados alternos (ALS) y el procedimiento de mínimos cuadrados parciales (PLS).

[0191] Se prefiere que los espectros NIR se adquieran en la banda de 700 nm a 2500 nm. Más preferentemente, los espectros NIR se adquieren en la banda de 900 a 1750 nm. Sin embargo, en otras realizaciones puede utilizarse cualquier banda NIR.

[0192] En otras realizaciones no reivindicadas, pueden utilizarse tipos de espectroscopia diferentes al NIR. Por ejemplo, puede utilizarse espectroscopia infrarroja, espectroscopia Raman, espectroscopia por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia infrarroja media (MIR), espectroscopia ultravioleta-visible (UV/VIS) o espectroscopia por resonancia magnética nuclear (RMN).

[0193] Aunque se ha dicho anteriormente que se mide la absorción en cada longitud de onda, en otras realizaciones puede medirse cualquier propiedad. Esto puede incluir cualquier absorbancia, reflectancia y transmitancia. En algunas realizaciones, a partir de la medición de la reflectancia, se puede determinar la absorbancia. Por ejemplo, A=log (1/R) donde A es la absorbancia y R la reflectancia. En otras realizaciones, puede medirse la transmitancia y determinarse la reflectancia. Por ejemplo T = (1-R)<2>- a t, donde a es el coeficiente de absorción del material y t es el espesor del material. En otras realizaciones, la absorbancia puede medirse para determinar la reflectancia, y la transmitancia puede medirse para determinar la reflectancia.

[0194] En algunas realizaciones, el revestimiento polimérico puede aplicarse al objeto en forma viscosa. La viscosidad del material de revestimiento puede ser baja en algunas realizaciones. Tras la aplicación, el material de revestimiento puede endurecerse, lo que da lugar a la polimerización, o reticulación, de la estructura de revestimiento. En algunas realizaciones, la polimerización puede producirse automáticamente tras el revestimiento. En otras realizaciones, la polimerización puede lograrse haciendo pasar el objeto por un horno o cualquier otro tipo de fuente de calor.

[0195] Al adquirir los datos de ensayo y validación, los espectros pueden adquirirse utilizando una gama de espectrómetros diferentes para tener en cuenta los cambios entre espectrómetros. Alternativamente, los espectros pueden adquirirse en el mismo espectrómetro.

[0196] Aunque se describe el uso de algoritmos genéticos o de aprendizaje de diccionarios para obtener los parámetros óptimos de preprocesamiento, puede que no sea necesario. En algunas realizaciones se puede prever que esta etapa sea opcional.

[0197] Pueden determinarse propiedades distintas o adicionales a la polimerización. Estos pueden incluir la uniformidad del material de revestimiento, y/o el grosor del material de revestimiento. Alternativamente, se puede determinar si el tipo de material de revestimiento es correcto, o que no han acabado objetos extraños dentro del material de revestimiento. En algunas realizaciones, el revestimiento polimérico puede ser un polímero termoestable. En otras realizaciones, el revestimiento polimérico puede ser un polímero termoplástico. Por ejemplo, el revestimiento polimérico puede ser cualquiera de poliéster-imida (PEI), poliéster-imida revestido de amida-IMIDA (PEI+AI), fluoruro de polivinilo (PVF), poliuretano (PU), fibra de vidrio, epoxi, poliéster-polietersulfona (PES), PES-TEIC, poliamida-imidas (PAI), PVF/PVA (polivinil formal/ poli(alcohol vinílico)), PEI+PAI, PE (polietileno) PAI, u otras combinaciones con aditivos. Los revestimientos también pueden comprender cualquiera de los siguientes: epoxi, resinas dobeckan, barnices de revestimiento (por ejemplo, en revestimientos decorativos de lavadoras u otros electrodomésticos), poliéster, poliésteres epoxi, acrilatos, imida de poliéster, tetrafluoroetileno de etileno, polímeros de reticulación por haz de electrones, fibra de vidrio, acrílico, PVAC, silanos, acrílico vinilo, y materiales compuestos como polímeros de refuerzo de fibras. Ventajosamente, el material de revestimiento puede elegirse en función de la finalidad del objeto.

[0198] Es preferente que el cable sea de imán. Por ejemplo, puede utilizarse en transformadores, inductores, motores, altavoces, actuadores de cabezales de discos duros, electroimanes u otras aplicaciones que requieran cable aislado. Sin embargo, en otras realizaciones el cable puede ser de cobre, acero, aluminio o una aleación.

[0199] Aunque se han mostrado anteriormente dos aparatos de ensayos de cables 8, uno comprendiendo un primer y segundo juego de poleas, y la otra realización comprendiendo un primer, segundo, tercero y cuarto juego de poleas, otras realizaciones puede comprender cualquier combinación o número de juegos de poleas. Por ejemplo, en algunas realizaciones, puede haber un conjunto de poleas situadas en el primer extremo del canal, y ninguna polea situada en el segundo extremo del canal. En otras realizaciones, puede haber un conjunto de poleas situadas en el segundo extremo del canal, y ninguna polea situada en el primer extremo del canal. En otras realizaciones, puede haber un quinto y sexto juego de poleas.

[0200] Aunque cada uno de los aparatos de ensayo de cables 8 ha sido descrito como apropiado para cables planos o redondos. puede anticiparse que no esté limitado a los mismos. En ambos aparatos puede utilizarse cualquier cable con cualquier perfil de sección transversal.

[0201] Además, aunque es preferente que la segunda polea de cada uno de los juegos de poleas primero, segundo, tercero y cuarto esté dispuesta sobre un miembro de polarización, en algunas realizaciones esto podría no ser así. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la segunda polea del tercer y/o cuarto juego de poleas puede no ser móvil con respecto a la primera polea. Cuando el conjunto de poleas sólo comprenda una polea única, ésta preferentemente no estará dispuesta sobre un miembro de polarización.

[0202] Aunque, en las realizaciones anteriores, el miembro de presión para mover las poleas sea un muelle, cualquier otro mecanismo para mover las poleas podría ser utilizado. Por ejemplo, una de las poleas podría ser una palanca que se mueva manual o automáticamente para mover las poleas entre sí.

[0203] Aunque se muestra en las realizaciones mencionadas anteriormente, que el primer conjunto de poleas están dispuestas co-axial al segundo conjunto de poleas, y el tercer conjunto de poleas están dispuestas co-axial al cuarto conjunto de poleas, mientras que el tercer y cuarto conjunto de poleas no son co-axial al primer y segundo conjunto de poleas, las realizaciones pueden tener cualquier combinación de orientaciones. Por ejemplo, el primer, segundo, tercer y cuarto juego de poleas pueden ser coaxiales entre sí.

[0204] Aunque el portasonda y la plataforma se muestran por separado en las figuras anteriores, pueden ser un elemento unitario en otras realizaciones. En otras realizaciones, el mecanismo de ajuste puede ser diferente a un tornillo. Las clavijas y orificios de fijación pueden sustituirse por otro mecanismo de fijación móvil, como un raíl sobre el que se desplace el portasonda.

[0205] El portasonda puede tener varios orificios para recibir la sonda. En algunas realizaciones, sólo puede haber un orificio, en un ángulo determinado. En otras realizaciones, puede haber más de tres orificios. Los más de tres orificios pueden tener orientaciones diferentes entre sí.

[0206] No es esencial que el aparato de ensayo de revestimiento de cables tenga una carcasa que pueda abrirse, y las regiones primera y segunda de la carcasa pueden ser una pieza unitaria. En otras realizaciones, la carcasa puede comprender cualquier número de regiones móviles entre sí, mediante cualquier mecanismo, sin limitarse a bisagras. En una realización alternativa, el portasonda y los demás componentes pueden fijarse a la carcasa de cualquier otra forma, por ejemplo, soldándolos a la carcasa.

[0207] Aunque las realizaciones muestran una sonda NIR convencional, en otras realizaciones, la sonda puede ser personalizada para su propósito.

[0208] En otras realizaciones, puede utilizarse más de una sonda. Por ejemplo, pueden utilizarse dos sondas para adquirir espectros en diferentes secciones a lo largo del objeto. En otras realizaciones, varias sondas pueden estar situadas en diferentes orientaciones con respecto al objeto, de forma que en una sola pasada del objeto se adquieren múltiples espectros. Por ejemplo, la sonda puede estar dispuesta por encima y por debajo del objeto, lo que proporciona detalles de los parámetros de revestimiento alrededor de la circunferencia del objeto.

[0209] En lugar de estar sujeta por el portasonda, como se muestra en las figuras anteriores, la sonda puede estar sujeta por otro mecanismo. Por ejemplo, un mecanismo de pinza. La sonda puede fijarse a la pinza y mantenerse por encima del objeto que se va a comprobar. La pinza puede estar en un poste para permitir que la sonda se mueva hacia arriba y hacia abajo en relación con el objeto. La pinza puede ser giratoria para permitir que la sonda se mantenga en diferentes orientaciones con respecto al canal/objeto.

[0210] El sistema de revestimiento descrito anteriormente comprende una interfaz de operador; en otras realizaciones, el sistema de revestimiento puede no comprender una interfaz de operador cuando no se requiere la interacción del operador.

[0211] Otras realizaciones de la invención serán evidentes para los expertos en la materia a partir de la toma en consideración de la memoria y la práctica de las realizaciones divulgadas en el presente documento. Se pretende que la memoria y los ejemplos se consideren únicamente ejemplares, indicándose el verdadero alcance y espíritu de la invención en las reivindicaciones siguientes. Además, cuando en esta solicitud se han enumerado las etapas de un procedimiento o procedimiento en un orden específico, puede ser posible, o incluso conveniente en determinadas circunstancias, cambiar el orden en que se realizan algunas etapas, y se pretende que las etapas particulares de las reivindicaciones de procedimientos o procedimientos que se exponen a continuación no se interpreten como específicos de un orden, a menos que dicha especificidad de orden se indique expresamente en la reivindicación.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Procedimiento realizado en un sistema de ensayo de revestimientos para determinar automáticamente la polimerización del material de revestimiento, procedimiento que comprende:

posicionamiento de una sonda espectroscópica de infrarrojo cercano, NIR, (10) adyacente a un cable para adquirir espectros NIR, el cable comprende un revestimiento de polímero, en el que el cable se pasa a un aparato de ensayo de revestimiento de cables (8) que comprende un canal (112) para recibir un cable revestido, dicho canal (112) comprende un primer extremo (129) en el que en uso el cable se inserta en dicho aparato de ensayo de revestimiento de cables (8) y un segundo extremo (131) en el que el cable sale de dicho aparato de ensayo de revestimiento de cables (8), dicho canal (112) permite que el material de revestimiento de la longitud de cable que ha sido revestido sea probado, a medida que pasa a través del aparato de ensayo de revestimiento de cables (8), en el que la sonda del espectrómetro (10) se mantiene a una distancia fija del cable, de tal manera que la sonda del espectrómetro (10) no entra en contacto con el cable, y una orientación fija en relación con el cable, en el que el cable se recibe y se mantiene en una posición fija dentro del canal (112) por medio de un conjunto de poleas (106) situado entre el primer extremo del canal (112) y el segundo extremo del canal (112); adquisición de espectros NIR del revestimiento polimérico mediante la sonda (10); y realizar análisis quimiométricos de los espectros NIR adquiridos para medir la polimerización del revestimiento polimérico.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además revestir el cable con un polímero en un proceso de revestimiento.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, el procedimiento comprende además alimentar el cable a través del sistema de ensayo de revestimiento que realiza dicho proceso de revestimiento y realiza dicha medición de la polimerización del revestimiento de polímero.

4. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, el procedimiento comprende además aplicar un preprocesamiento de señal a los espectros adquiridos.

5. El procedimiento de cualquier reivindicación precedente, en el que el análisis quimiométrico comprende proyectar los espectros adquiridos sobre un modelo de correlación.

6. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, que comprende además, generar automáticamente datos para el control sustancialmente en tiempo real del proceso de revestimiento en función de la polimerización medida.

7. El procedimiento de la reivindicación 6, que comprende además: mostrar automáticamente en una pantalla visual los datos generados automáticamente para el control del proceso de revestimiento sustancialmente en tiempo real.

8. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7, que comprende además: utilizar los datos generados automáticamente para controlar el proceso de revestimiento en un bucle de realimentación, de modo que el proceso de revestimiento se ajuste automáticamente.

9. Aparato (8) para determinar automáticamente la polimerización de un revestimiento polimérico aplicado a un cable, el aparato (8) comprende:

un canal (112) para recibir un cable revestido que comprende un primer extremo (129) en el que se inserta el cable en dicho aparato y un segundo extremo (131) en el que el cable sale del aparato; dicho canal (112) permite comprobar el material de revestimiento de la longitud de cable que se ha revestido, a medida que pasa a través del aparato (8); un juego de poleas (106) situado entre el primer extremo del canal (112) y el segundo extremo del canal (112), el juego de poleas (106) recibe el cable y asegura que el cable se mantenga en una posición fija dentro del canal (112);

una sonda de espectroscopia de infrarrojo cercano, NIR, espectrómetro (10) que, cuando está en uso, se coloca adyacente al cable, en el que la sonda (10) está configurada para adquirir espectros NIR utilizados para determinar automáticamente la polimerización del revestimiento de polímero en tiempo real; y

un portasonda (110) que, cuando se utiliza, mantiene la sonda (10) adyacente al cable, de forma que, cuando se utiliza, la sonda (10) mide la polimerización del revestimiento polimérico.

10. El aparato (8) de la reivindicación 9, configurado para realizar el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Un sistema de revestimiento de cables (2), para controlar automáticamente la polimerización del material de revestimiento, que comprende:

el aparato (8) de la reivindicación 9;

un aparato de revestimiento;

un espectrómetro (12), que comprende:

una unidad informática; y

una interfaz de operador (14); y

un cable.

12. El sistema (2) de la reivindicación 11, configurado para realizar el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.