Resumen

FLORES-FUENTES, Wendy et al. Estimación de la incertidumbre en un sistema de visión para la evaluación experimental de un mezclador magneto-hidrodinámico. Ing. invest. y tecnol. [online]. 2020, vol.21, n.4, 00005.  Epub 20-Nov-2020. ISSN 2594-0732.  https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2020.21.4.033.

Se presenta la metodología y los resultados de la estimación de incertidumbre de un sistema de visión basado en iluminación por campo oscuro para la evaluación experimental de un mezclador magneto-hidrodinámico (MHD, por sus siglas en inglés). Dicha evaluación se realizó a través de un sistema de visión diseñado para realizar mediciones de velocidad sobre la superficie libre del micro-fluido contenido en el mezclador MHD, el sistema de visión permite disminuir la restricción de transparencia de las paredes del contenedor (mezclador propuesto) y permite aplicar sus paredes como un par de electrodos distribuidos. La estructura del mezclador se clasifica como un canal anular abierto. El canal está formado por dos cilindros de material conductor, una base aislante y una superficie abierta. El canal anular contiene un micro-fluido de baja conductividad, el cual se gobierna por la ley de Lorenz debido a la presencia de un campo magnético y un campo eléctrico, resultando en un proceso de mezclado. La manipulación de fluidos a través de la MHD es muy útil y de gran interés para el diseño de sofisticados sistemas micro-electromecánicos (MEMS, por sus siglas en inglés), en especial para sistemas de microanálisis total ($\mu TAS,$ por sus siglas en inglés), también conocidos como dispositivos laboratorio-en-un-chip (LOC, por sus siglas en inglés). Sin embargo, no es una tarea fácil para un control preciso del micro-fluido, se requiere considerar en el diseño de los mezcladores algunos parámetros como la forma y tamaño del canal, conductividad del micro-fluido y la interacción de los campos magnético y eléctrico. Además, se requiere de una herramienta que permita evaluar el comportamiento del micro-fluido, en esta ocasión, un sistema de visión basado en velocimetría en imágenes de partículas (PIV, por sus siglas en inglés), al cual bajo las especificaciones de experimentación descritas en el presente trabajo se estimó una incertidumbre de medición de ±0.001152 m/s para perfiles de medición con comportamiento de velocidad estables, cuya máxima velocidad de perfil es mayor a 0.003000 m/s y corresponden a micro-fluidos MHD de baja conductividad compuestos de 100 ml de agua destilada y 0.1 g de esferas S-HGS, inducidos por un campo magnético de 0.1624 T, un campo eléctrico inducido por la aplicación de una diferencia de potencial mayor a 4.0 V en un canal anular abierto con configuración de profundidad de 7 mm, relación de radios de 0.60, y relación de aspecto de 0.22. Con el sistema de visión se logra obtener una configuración optimizada geométrica y magnetohidrodinámica de mezcladores que abrirán nuevas posibilidades en la eficiencia del control automático del proceso de mezclado de fluidos.

Palabras llave : Magneto-hidrodinámica; micro-fluidos; sistema de visión; mezclador.