Metrología y Calibración

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A novel design of deep space 25KW water-cooled feeder at X-band and high power test campaign aspects
(The European Space Agency, 2017-04-06) García Patrón Mendiburu, Martín; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)
"Future deep-space missions will generate increasing quantities of data from hundreds of millions of kilometres, requiring much higher RF power level as well as higher frequency bands to increase data transmission capacity. The European Space Agency (ESA) operates a network S/X/Ka-band antennas for Telemetry, Tracking and Command (TT&C) operations of different categories of spacecraft. Present ESA Deep Space Stations are (DSS) equipped with a 20 KW X Band High Power Amplifier (HPA). Future missions will demand larger uplink power levels, for distant spacecraft or for critical phases like entry descending and landing or for emergency situations of missions. This paper presents a part of the work done in the frame of an ESA TRP activity ""X-band Cryogenic Feed Prototyping"". The emphasis is given on development of the transmitting part that has to deal with minimum 25KW of RF power as well as on the preparation of the testing campaign. In order to prove target properties of the feeder, as a main task appears definition of the corona discharge and power handling test. A novel feeder concept is applied and developed with objective to provide a compact solution that offers superior properties as well as a simple interface with cryogenic receiver. The RF design of the feeder components is refined using SPARK3D software to assure absence of the corona discharge under operational conditions. The transmitting part of the feeder shall be equipped with fully integrated and efficient water-cooling system maintaining the complete system on the optimal temperature. The envisaged tests shall be performed in pressurized chamber with 1KW RF power."
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A simple geometrical model for calculation of the effective emissivity in blackbody cylindrical cavities
(Springer Link, 2015-10-15) de Lucas Veguillas, Javier; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)
A simple geometrical model for calculating the effective emissivity in blackbody cylindrical cavities has been developed. The back ray tracing technique and the Monte Carlo method have been employed, making use of a suitable set of coordinates and auxiliary planes. In these planes, the trajectories of individual photons in the successive reflections between the cavity points are followed in detail. The theoretical model is implemented by using simple numerical tools, programmed in Microsoft Visual Basic for Application and Excel. The algorithm is applied to isothermal and non-isothermal diffuse cylindrical cavities with a lid; however, the basic geometrical structure can be generalized to a cylindro-conical shape and specular reflection. Additionally, the numerical algorithm and the program source code can be used, with minor changes, for determining the distribution of the cavity points, where photon absorption takes place. This distribution could be applied to the study of the influence of thermal gradients on the effective emissivity profiles, for example. Validation is performed by analyzing the convergence of the Monte Carlo method as a function of the number of trials and by comparison with published results of different authors.
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A subcell FDTD Scheme implementation for thin slot modeling
(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2022-07-08) Cabello, M. R.; Martín Valverde, A. J.; Plaza Gallardo, Borja; Frövel, Malte; Poyatos Martinez, David; Rubio Bretones, Amelia; González García, S.; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA); Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN); Agencia Estatal de Investigación (AEI); Junta de Andalucía
The finite-difference time-domain (FDTD) method is not able to efficiently model thin features without a drastic reductions of the spatial mesh size, potentially yielding an unfeasible use of memory and CPU requirements. In this work we propose two stable and efficient techniques for dealing with thin apertures in FDTD, one based on conformal and one based on subgridding. These are compared, in two different scenarios, with the classical dispersive magnetic material approximation [DMMA] based on Gilbert-Holland's models.
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An investigation of the comparative performance of diverse humidity sensing techniques in natural gas
(Elsevier, 2015-02-21) García Gallegos, Jaime; Benyon Puig, Robert; Ávila, Sara; Benito, Angel M.; Gavioso, Roberto Maria; Mitter, Helmut; Bell, Stephanie; Stevens, Mark; Böse, Norbert; Ebert, Volker; Heinonen, M.; Peruzzi, Andrea; Bosma, Rien; Val´ková, Miroslava
Moisture content is a key factor regardless of the activity carried out inside the natural gas industry (production, processing, transmission, etc.). Not only does the efficiency of the final product, known as heating value, decrease when the water content is high, but it can also trigger potentially dangerous conditions due to the formation of hydrates, that can block pipelines and damage pumping devices and produce other negative effects. For these reasons, accurate measurement and control of humidity is absolutely essential. However, current practice for such moisture measurements is for the devices to be calibrated at atmospheric pressure and in nitrogen or air as the matrix gas, conditions that vary significantly from those present in the actual industrial process. For that, eleven hygrometers based on different measurement principles (chilled-mirror, electrolytic sensor, a spectroscopic analyzer, polymeric and metal oxide humidity sensors) have been compared at facilities of the main carrier of natural gas in Spain, using natural gas at absolute pressures between 0.1 MPa and 6 MPa, and for a range of water content from 13 ppmv to 250 ppmv. Their relative performance is described in terms of the response times, long term stability, hysteresis and behaviour under large pressure changes. Most instruments, exceptions are detailed in the article, show good behaviour regarding response time, hysteresis and under sudden pressure changes. In contrast, drift can be identified in most of the aluminium oxide probes tested.
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Aperturas efectivas en calibración y comparación de termómetros de radiación
(Federación de Asociaciones de Ingenieros Industriales de España, 2020-09-15) de Lucas Veguillas, Javier; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)
Los termómetros de radiación (TR) se calibran con cuerpos negros (CN) cuya apertura debe cubrir suficientemente el blanco nominal del termómetro. Debido a posibles imperfecciones en su sistema óptico, radiación proveniente de regiones exteriores al blanco puede llegar al detector. Es el efecto del tamaño de la fuente (ETF) y constituye una limitación importante en el uso de TR en aplicaciones especialmente en un entorno industrial y fuente entre otras de incertidumbre de medida.
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C2CC Diseño conceptual de un criostato de calibración para el instrumento X-IFU de la misión ATHENA
(Instituto de la Ingeniería de España, 2022-06-24) Vera Trallero, Isabel; Añón Cancela, M.; Jiménez Lorenzo, María; López Sanz, Daniel; Martín Vodopivec, B.; Plaza Gallardo, Borja; Poyatos Martínez, David; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA); Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
Athena fue seleccionada en 2014 por la ESA como la segunda misión de clase L (L2) dentro de programa Cosmic Vision. La misión Athena [1] será el mayor observatorio de rayos X hasta la fecha, realizando espectroscopía de rayos X con resolución espacial e imágenes espectroscópicas de gran profundidad de campo en rayos X. Esta misión está llamada a revolucionar la astronomía al realizar observaciones con una resolución nunca antes alcanzada. Cuyos resultados ayudarán a desvelar incógnitas sobre los procesos de altas energías que se producen en el universo, como por ejemplo las emisiones de agujeros negros.
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Caracterización electromagnética de materiales aeroespaciales
(Universidad de Granada, 2022-11-25) Plaza Gallardo, B.; Ramos Somolinos, D.; Cidrás Estévez, José; Poyatos Martínez, David; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA); Agencia Estatal de Investigación (AEI)
"Durante la última década, los materiales compuestos de nueva generación han ganado una mayor importancia como materiales de diseño en muchos sectores industriales, principalmente debido a su bajo peso y excelente desempeño estructural. Entre ellos destacan la impresión 3D por su facilidad de diseño y bajo coste y los materiales compuestos debido al bajo peso manteniendo una buena rigidez y resistencia estructural. Es por eso que son ampliamente utilizados tanto en la industria aeroespacial como en la automotriz. La necesidad de una caracterización electromagnética (EM) adecuada de estos materiales se puede demostrar en un par de ejemplos. En comparación con las superficies metálicas clásicas utilizadas en los aviones, los compuestos de fibra de carbono presentan un blindaje menos efectivo, por lo que estudiar esta característica es fundamental para preservar el buen funcionamiento de los dispositivos ubicados dentro de esas plataformas. Aparte de eso, las características EM de los materiales impresos en 3D difieren con respecto a las materias primas iniciales, como resultado del cambio de fase de estado líquido a sólido cuando se imprimen y, la densidad de relleno en las muestras finales, podría modificar propiedades como su permitividad o la tangente de pérdida. Además de esta proliferación en el uso de materiales avanzados, los componentes electrónicos utilizados en las plataformas aeroespaciales han aumentado en número y en importancia, volviéndose imprescindibles incluso para el uso seguro de la aeronave. Esto hace que la caracterización electromagnética de estos materiales sea indispensable. El INTA, en el marco del proyecto eSAFE (PID2019-106120RB-C32), financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN), trabaja en la caracterización electromagnética de materiales. En concreto, el Laboratorio de Electromagnetismo Computacional y Aplicado (CAEM-Lab) del INTA cuenta con diferentes sistemas de medida para caracterización electromagnética, adaptados cada uno de ellos a las necesidades de cada material, frecuencia y aplicación. Teniendo en cuenta todo lo anterior, el objetivo de esta comunicación es la descripción de algunos de los métodos de medida desarrollados y disponibles en el CAEM-Lab para la caracterización de materiales y estructuras aeroespaciales. Adicionalmente, se van a presentar las líneas de investigación actuales y los avances que se quieren conseguir en este campo durante los próximos años."
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Caracterización electromagnética de redes miméticas multiespectrales a 94 GHz
(Ministerio de Defensa: Secretaria General Técnica, 2022-11-17) Ramos Somolinos, D.; Cidrás Estévez, José; Díaz Mena, V.; Plaza Gallardo, B.; Poyatos Martínez, David; Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
En el entorno militar existe la necesidad de reducir al máximo la visibilidad de diferentes sistemas y equipamientos. El requisito más antiguo referente a esta necesidad es que el objeto se confunda con el entorno en el que se encuentra. Esta reducción de la visibilidad se puede conseguir mediante distintas técnicas que dificulten la detección (reducción de emisiones infrarrojas, atenuación del ruido o reducción de firma radar, por ejemplo). Para ello es necesario el tratamiento de forma o de acabado superficial sobre el material, o una combinación de ambos (pinturas, revestimientos, paneles, mantas o redes). En estos elementos nombrados, la atenuación de potencia, junto con la reflexión de la señal incidente, son los factores que dan lugar a un comportamiento en servicio adecuado. Elementos como las redes miméticas multiespectrales (camouflage nettings) son capaces de reducir la visibilidad de los elementos que resguardan en los rangos ultravioleta (UV), visible (VIS), infrarrojo (IR) y radar. Estas suelen estar fabricadas a partir de fibras conductoras (metálicas o no metálicas) con una distribución uniforme y una tela base, ya que el tejido de camuflaje debe ser flexible para poder cubrir un objeto, con o sin un marco de apoyo. Además, debe ser lo suficientemente ligera para que pueda ser manejada fácilmente por una o varias personas y colocado en el lugar deseado. En este contexto, el presente trabajo se centra en la caracterización electromagnética de redes miméticas para protección de sistemas y equipos militares a distintas frecuencias (desde 2,6 GHz hasta 110 GHz) y la descripción de los sistemas de medida disponibles en el Laboratorio de Electromagnetismo Computacional y Aplicado del INTA.El equipo de Sistemas SAR espaciales y calibración de INTA es responsable del centro de Calibración y Validación de PAZ y del aseguramiento las prestaciones de los productos durante toda la vida útil de la misión. Para ello, se lleva a cabo un programa de monitorización de prestaciones continuo sobre los datos adquiridos y campañas de calibración específicas periódicamente. Estas actividades de monitorización y calibración se realizan sobre elementos de referencia cuya localización precisa y respuesta a la señal RADAR es conocida y exacta. Generalmente, los elementos de calibración más utilizados son reflectores de esquina, generalmente triedros metálicos, cuya sección transversal RADAR (RCS) se puede caracterizar estimando la energía interceptada por el área de sus caras. Por ser elementos pasivos no introducen retardos electrónicos, lo que les hace ideales para la calibración geométrica. La exactitud de la calibración radiométrica estará acotada por la estabilidad del instrumento, pero también por la exactitud en la determinación de la RCS de referencia de los elementos de calibración. Las fuentes de error que más afectan a esta determinación son los defectos de fabricación respecto a planitud, ortogonalidad o dimensionamiento y las condiciones ambientales de la medida, como pueden ser interferencias con el entorno o la climatología local, que se tratan de minimizar buscando ubicaciones de despliegue homogéneas y libres de elementos interferentes. El método más fiable para para minimizar los errores introducidos en el proceso de fabricación consiste en la medida en cámara de la RCS de cada uno de estos reflectores, pero este proceso puede resultar costoso y, especialmente con reflectores de gran tamaño, sujeto a la disponibilidad de instalaciones altamente especializadas. En este artículo se muestran las actividades realizadas junto con el Laboratorio de Electromagnetismo Computacional y Aplicado del INTA para la definición de un proceso de caracterización de los 40 reflectores del campo de calibración INTA de PAZ basado en su medida dimensional, la generación de un modelo 3-D de los mismos y la simulación de su RCS a partir de ellos. Los resultados se validan con medidas sobre imágenes PAZ, TerraSAR-X y TanDEM-X, obtenidos de los reflectores desplegados en campo.
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Caracterización y validación de reflectores del campo de calibración SAR INTA para la misión Paz
(Universidad de Valencia, 2022-09-23) Cuerda, Juan Manuel; Plaza Gallardo, Borja; Poyatos Martínez, David; Casal, Nuria; Gimeno, Nuria; Cifuentes, Patricia; García Rodríguez, Marcos; González Bonilla, María José; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)
La misión PAZ constituye el elemento radar del Programa Nacional de Observación de la Tierra por Satélite (PNOTS) para el desarrollo, operación y explotación de sensores espaciales de observación de la Tierra. La misión fue declarada operacional en septiembre de 2018 y se encuentra actualmente en fase de operaciones rutinarias dando servicio a usuarios de defensa y seguridad, comerciales y científicos. El equipo de Sistemas SAR espaciales y calibración de INTA es responsable del centro de Calibración y Validación de PAZ y del aseguramiento las prestaciones de los productos durante toda la vida útil de la misión. Para ello, se lleva a cabo un programa de monitorización de prestaciones continuo sobre los datos adquiridos y campañas de calibración específicas periódicamente. Estas actividades de monitorización y calibración se realizan sobre elementos de referencia cuya localización precisa y respuesta a la señal RADAR es conocida y exacta. Generalmente, los elementos de calibración más utilizados son reflectores de esquina, generalmente triedros metálicos, cuya sección transversal RADAR (RCS) se puede caracterizar estimando la energía interceptada por el área de sus caras. Por ser elementos pasivos no introducen retardos electrónicos, lo que les hace ideales para la calibración geométrica. La exactitud de la calibración radiométrica estará acotada por la estabilidad del instrumento, pero también por la exactitud en la determinación de la RCS de referencia de los elementos de calibración. Las fuentes de error que más afectan a esta determinación son los defectos de fabricación respecto a planitud, ortogonalidad o dimensionamiento y las condiciones ambientales de la medida, como pueden ser interferencias con el entorno o la climatología local, que se tratan de minimizar buscando ubicaciones de despliegue homogéneas y libres de elementos interferentes. El método más fiable para para minimizar los errores introducidos en el proceso de fabricación consiste en la medida en cámara de la RCS de cada uno de estos reflectores, pero este proceso puede resultar costoso y, especialmente con reflectores de gran tamaño, sujeto a la disponibilidad de instalaciones altamente especializadas. En este artículo se muestran las actividades realizadas junto con el Laboratorio de Electromagnetismo Computacional y Aplicado del INTA para la definición de un proceso de caracterización de los 40 reflectores del campo de calibración INTA de PAZ basado en su medida dimensional, la generación de un modelo 3-D de los mismos y la simulación de su RCS a partir de ellos. Los resultados se validan con medidas sobre imágenes PAZ, TerraSAR-X y TanDEM-X, obtenidos de los reflectores desplegados en campo.
Restringido
Characterization of absolute cavity radiometers for traceability to SI of solar irradiance
(IOP Science Publishing, 2022-08-12) Balenzategui, José Lorenzo; de Lucas Veguillas, Javier; Cuenca, José; González Leiton, Ana María; Molero García, María; Fabero, Fernando; Silva, José Pedro; Mejuto, Eduardo; Muñoz, R.; Arce, A.; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)
Solar-type cavity radiometers are instruments of the highest metrological level for measuring solar direct normal irradiance. To ensure their traceability and performance, they are periodically compared to the World Group of Standards, which realizes the World Radiometric Reference (WRR), in the International Pyrheliometer Comparisons (IPCs). Additionally, they can be characterized in an absolute way, with direct traceability to SI units and with their measurement uncertainty calculated. This paper describes the different techniques and procedures applied for the characterization and calibration of solar cavity radiometers, with the main results obtained to date in the case of an Automatic Hickey–Frieden (AHF) radiometer. Voltmeters, resistors, temperature sensors and the area of the precision apertures have been calibrated, while the effective absorptance, temperature coefficients, optical scattering and non-equivalence factor have been evaluated. The temperature dependence of the electrical current in the cavity heater has also been analysed. The resulting corrections obtained for the AHF by characterization are compatible with the WRR factors obtained by this instrument in the past IPCs. An uncertainty of 0.42% (k = 1) has been obtained, and this paper discusses further improvements that may be able to reduce this figure to the desired expanded uncertainty of U = 0.1% (k = 2).
Acceso Abierto
Comparison in humidity (dew-point temperature high range) dew point temperature +30 °C to 95 °C
(IOP Science, 2024-12-18) Deschermeier, Regina; Bell, Stephanie; Benyon Puig, Robert; Bonde Kentved, Anders; Carroll, Paul; Fernicola, Vito; García Gallegos, Jaime; Heinonen, Martti; Hudolkin, Domen; Jarosz, Rafal; Kokkini, Evmorfia; Mac Lochlainn, Dubhaltach; Mitter, Helmut; Aytekin, Seda Oğuz; Panman, Matthijs; Senn, Remo; Šestan, Danijel; Smorgon, Denis; Stevens, Mark; Zvizdić, Davor
The report summarises the results of the EURAMET.T-K8 key comparison (EURAMET Project No. P 717) in the field of humidity. The comparison covers the dew-point temperature range from +30 °C up to + 95 °C dew point temperature. The report gives details of the scheme, procedure and analysis of the comparison. The overall results display a very good agreement of the 16 participating laboratories. The two dew-point hygrometers used as travelling standard were sufficiently stable. The linkage to the corresponding CCT-K8 comparison will be calculated when the final results for both comparisons are available. Possible procedures are described in the text. In the conclusion, some remarks for improvement for future RMO key comparisons are given.
Acceso Abierto
Constraints on the Spatial Distribution of Lunar Crustal Magnetic Sources From Orbital Magnetic Field Data
(Advancing Earth and Space Science (AGU), 2024-02-14) Oliveira, Joana S.; Vervelidou, Foteini; Wieczorek, Mark A.; Díaz Michelena, Marina; Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN); European Research Council (ERC)
Spacecraft measurements show that the crust of the Moon is heterogeneously magnetized. The sources of these magnetic anomalies are yet not fully understood, with most not being related to known geological structures or processes. Here, we use an inversion methodology that relies on the assumption of unidirectional magnetization, commonly referred to as Parker's method, to elucidate the origin of the magnetic sources by constraining the location and geometry of the underlying magnetization. This method has been used previously to infer the direction of the underlying magnetization but it has not been tested as to whether it can infer the geometry of the source. The performance of the method is here assessed by conducting a variety of tests, using synthetic magnetized bodies of different geometries mimicking the main geological structures potentially magnetized within the lunar crust. Results from our tests show that this method successfully localizes and delineates the two-dimensional surface projection of subsurface three-dimensional magnetized bodies, provided their magnetization is close to unidirectional and the magnetic field data are of sufficient spatial resolution and reasonable signal-to-noise ratio. We applied this inversion method to two different lunar magnetic anomalies, the Mendel-Rydberg impact basin and the Reiner Gamma swirl. For Mendel-Rydberg, our analysis shows that the strongest magnetic sources are located within the basin's inner ring, whereas for Reiner Gamma, the strongest magnetic sources form a narrow dike-like body that emanates from the center of the Marius Hills volcanic complex.
Acceso Abierto
Digital transformation: Ensuring metrological traceability
(Elsevier, 2024-12-27) Benyon Puig, Robert; García Gallegos, Jaime; Mohíno Herranz, Inmaculada; Perez Sanz, Fernando; Vicente Mussons, Tomás
The digital transformation project for the calibration and testing laboratories of INTA is presented. It is intended to serve as the institute's single platform for integrating knowledge, capabilities and innovative metrology techniques, quality and testing systems, to produce highly efficient and reliable results while ensuring metrological traceability of R + D + i results. It provides the necessary data for decision support and aims to address many current issues faced by laboratories and testing centres. The project is developed across the following action areas: (a) Automation of quality assurance for measurements according to ISO/IEC 17043 standard; (b) Automation of data capture and analysis of calibration procedures for the Metrology and Calibration Centre (CMC) and various tests; (c) Digital services for remote auditing of measurement and testing services in accordance with ISO/IEC 17025 and ISO/IEC 17043 standards; (d) Evolution towards the flexibility and expansion of parameterization of the different modules to facilitate implementation in any type of INTA and Ministry of Defence (MoD) laboratories.
Acceso Abierto
Digitalization of a calibration laboratory: Batch calibration
(Elsevier, 2024-12-22) Perez Sanz, Fernando; Larroca Sanz, Rebeca; Mohíno Herranz, Inmaculada; García Gallegos, Jaime; Vicente Mussons, Tomás; Benyon Puig, Robert
The Metrology and Calibration Centre (CMC) at the National Institute of Aerospace Technology (INTA) has introduced an innovative tool designed to enhance the efficiency and effectiveness of calibration processes within its facilities. This cutting-edge software enables technicians to conduct multiple calibrations simultaneously, provided the requisite experimental setup is in place. Developed with a focus on streamlining the entire calibration workflow, from data acquisition to certificate issuance, the software ensures compliance with the ISO/IEC 17025 standard. Through rigorous testing, the CMC verified the software's performance using devices employed for monitoring ambient conditions (temperature and humidity) across various INTA test laboratories. Notably, these devices underwent batch calibration in groups of six, resulting in a sixfold reduction in experimentation time. Although the associated paperwork was reduced, the necessity to maintain traceability and issue individual calibration certificates for each device offsets the time savings.
Acceso Abierto
Digitalization of on-site characterization of climatic chambers
(Elsevier, 2024-12-27) García Gallegos, Jaime; Benyon Puig, Robert; Perez Sanz, Fernando; Mohíno Herranz, Inmaculada; Vicente Mussons, Tomás
The implementation of a software tool applied to the characterization of climatic chambers is presented and discussed. INTA took part in the design and development of the algorithms for the automatic identification of stabilization periods of physical parameters measured based on defined acceptance criteria and the application of mathematical and statistical analysis for the interpretation of the results obtained. The new operational procedure implemented at INTA is presented as an innovation in the service offered by the laboratory to its clients, allowing them to improve the efficiency of their production processes. It enables the remote calibration of climatic chambers and other thermal facilities of the Institute in different locations in Spain, without the need to move calibration technicians, resulting in increased efficiency in the use of human resources and cost savings.
Acceso Abierto
Diseño y fabricación de una antena LPD entre 100 y 6000 MHz para ensayos de emisión radiada en una cámara reverberante
(Universidad de Valencia, 2023-11-22) Añón Cancela, M.; Díaz Acosta, Laura; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA); Ministerio de Ciencia e Innovación (MICINN)
De forma opcional, la Section 21 de la norma RTCA/DO-160G (EUROCAE ED-14G), contempla la posibilidad de medir la emisión radiada de los equipos de aviónica en un una cámara reverberante (ver apartado 21.6 de la norma). El rango de frecuencias que cubre la Section 21 para los ensayos de emisión radiada, va desde los 100 MHz hasta los 6 GHz y la norma no especifica que tipo de antenas se tienen que usar, por lo que normalmente se utiliza una antena LPD entre 100 y 1000 MHz y una antena bocina de banda ancha entre 1 y 6 GHz. En el INTA se ha desarrollado una antena LPD específica que cubre en un único rango entre 100 MHz y 6 GHz, para la realización de los ensayos arriba mencionados en la cámara reverberante de la que se dispone, de esta forma se puede realizar el ensayo con un único barrido en frecuencia sin que tener que cambiar la configuración en 1 GHz. En la presentación, se discutirán los criterios de diseño, se comentarán los problemas de fabricación, los resultados de las medidas de emisión radiada realizadas con esta antena en la cámara reverberante y por último, las ventajas y los inconvenientes. De forma adicional, aunque sólo se necesitan dos antenas para la realización de este ensayo, se comentará que en total se han fabricado tres unidades iguales de tal forma que se puedan obtener sus factores (expresados en dB1/m) mediante el método las tres antenas deducido de la norma ARP-958E, pudiendo así ser usadas también en un ensayo clásico de emisión radiada en una cámara semianecoica convencional (ver el apartado 21.5 de la norma arriba mencionada). Por último, se comentarán posibles alternativas de uso para esta antena, como por ejemplo los ensayos de medida de apantallamiento de cables, conectores y elementos pasivos de RF de acuerdo con la norma UNE-EN IEC 61726:2022.
Restringido
Evaluation of a Portable Apparatus for the Realization of the Triple Point of Argon
(Springer Link, 2014-06-21) de Lucas Veguillas, Javier; Benyon Puig, Robert
In this paper, the evaluation of the performance of a portable triple-point-of-argon apparatus, via the analysis of the calibration history of selected working (fused silica) standard platinum resistance thermometers (SPRTs), is presented. These have an extensive calibration history, both internally (using different apparatus) and externally at two National Measurement Institutes. A special procedure had to be developed, for the calibration of metal-sheathed SPRTs, in order to ensure adequate thermal contact between the SPRT and the well and to minimize the influence of stem conduction, inherent in the compact design of the maintenance system. The results show good agreement between the measurements performed with this system and those with the previously used apparatus, to a level of uncertainty consistent with the INTA calibration and measurement capability (CMC) of 3.0 mK (k = 2). This CMC is given by the Spanish accreditation body (ENAC), under accreditation No. 16/10.007, for the routine calibration of SPRTs at the triple point of argon. It is concluded that the portable apparatus is suitable for use as a transfer standard for the comparison of local realizations of the triple point of argon. This avoids the need to shipping fragile SPRTs, with a valuable long calibration history, and eliminates the contributions due the long-term stability of the thermometers subjected to transportation. The long-term stability of the portable apparatus reported in this work has only been determined in laboratory conditions.
Restringido
Experimental evaluation of the performance of humidity analyzers in natural gas under industrial conditions
(Elsevier, 2016-03-03) García Gallegos, Jaime; Ávila, Susana; Benyon Puig, Robert; McKeogh, G.; Stokes, Andrew
The work reported is the continuation of the extensive comparison performed in controlled laboratory conditions using natural gas from the Spanish grid, as part of the European Metrology Research Project (EMRP) “Characterisation of Energy Gases” (ENG01-Gas, 2009). One of the outcomes of the project was the good performance of a laser absorption spectrometer with respect to other measurement technologies, in particular the absence of appreciable drift effects, exhibited by aluminium oxide (Al2O3) sensors that are traditionally used in the natural gas industry. The investigation was performed over a wide range of humidity content (13 ppmv to 250 ppmv) in ambient conditions of 23 °C ± 3 °C, at Enagás central laboratory in Zaragoza, Spain (Gallegos et al., 2015). We report the subsequent comparison of two laser absorption analyzers, from different manufacturers, and a conventional Al2O3 installed on site in real industrial conditions, at an underground gas storage (UGS) and drying plant of Enagás in Serrablo, Spain. The performance of sensors is reported and discussed for all production stages of the plant (extraction, injection and shutdown), during which extreme ambient temperature values took place (from −15 °C up to 40 °C) and at line pressures up to 6.7 MPa. A purpose built sampling system was designed and constructed to accommodate the different instrumentation requirements and ensure an optimum metrological analysis. The new results are compared with those previously obtained under more ideal laboratory conditions in the context assuring compliance with the contractual specifications that are to be met in Europe (EASEE-gas, 2005).
Acceso Abierto
Final report to the CCT on key comparison CCT-K8 - comparison of local realisations of dew-point temperature of humid gas in the range 30 °C to 95 °C
(IOP Science, 2025-02-04) García Gallegos, Jaime; Mitter, Helmut; Abe, Hisashi; Benyon Puig, Robert; Carroll, P.; Choi, B. I.; Deschermeier, Regina; Ebert, V.; Fernicola, Vito; Wang, L.; Meyer, C.; Smorgon, Denis; Vicente Mussons, Tomás
The report summarises the results of the CCT-K8 key comparison in the field of humidity. The main target of this comparison was to obtain the degree of equivalence (DoE) between realizations of local scales of dew point temperature of humid gas (air), in the range from 30 °C to 95 °C, among the participating national metrology institutes. The report gives details of the scheme, procedure and analysis of the comparison. The overall results display a very good agreement of the nine participating laboratories. The results show excellent agreement between the realized scales with no detected outliers. The performance of the travelling standards was excellent and can be attributed to the intensive preconditioning and selection of the platinum resistance thermometers, prior to their integration into the measuring head assembly, that led to insignificant drift. In the conclusion, some lessons learned are reported that could be beneficial for future key comparisons.
Restringido
Geometrical and thermal optimization of cylinder-conical blackbody cavities to uniform radiance temperature profiles in the infrared
(Elsevier, 2023-04-07) de Lucas Veguillas, Javier; Segovia, José Juan; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)
Large-area blackbody cylinder conical cavities are generally used as primary radiation sources for calibrating and characterizing radiation thermometers and quantitative thermal imagers in the infrared, both in metrology laboratories or for industrial applications. The radiation temperature of the emitted radiation depends on effective emissivity and surface (contact) temperature. The instrument’s field of view generally only covers the cavity bottom since this is where contact temperature is best measured. A non-uniform effective emissivity profile at the bottom poses a problem if instruments with a different field of view have to be calibrated with the same blackbody. Spatial uniformity depends principally on the cone angle and temperature gradient along the cavity. In this paper, we analyse blackbody optimization in terms of uniform radiance temperature profiles as a function on geometric parameters and temperature. For the isothermal case, we conclude that angles between 160° and 170° are the optimum, depending on intrinsic emissivity and length-to-diameter ratio of the cavity. For non-isothermal cavities, the effect of the temperature gradient on uniformity is relatively small, with only the temperature near the bottom proving significant. The use of multi-zone maintenance furnaces would allow temperature gradients to be designed that can improve uniformity in addition to geometric optimization.

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