Superare le sfide poste dalle batterie della strumentazione

Pubblicato il 19 febbraio 2021

Quali sono le sfide poste dalle batterie nelle apparecchiature di prova e nella strumentazione? 

La misurazione è un requisito fondamentale delle discipline scientifiche ed ingegneristiche. Senza misurazioni precise da cui partire, tutto il lavoro futuro è condannato all’imprecisione o all’inefficacia. Per questo motivo, è fondamentale che le apparecchiature di prova e di strumentazione possano essere considerate affidabili e in grado di fornire misurazioni coerenti e accurate. In questo articolo, Rob Brown, responsabile marketing presso il produttore di batterie professionali Accutronics, spiega il ruolo che le batterie svolgono per ottenere una strumentazione affidabile — e le sfide che i progettisti devono prendere in considerazione.

 

Poche settimane dopo il lancio del telescopio spaziale Hubble da 4,7 miliardi di dollari, avvenuto nel 1990, il team della NASA si è reso conto di un errore: le immagini restituite dal telescopio non erano così nitide come era stato previsto. Ciò era dovuto a un problema al sistema ottico del telescopio, perché il perimetro esterno dello specchio primario era di 2.200 nanometri troppo piatto.

Un’indagine su come ciò fosse potuto accadere ha evidenziato un correttore di nullità riflettente, un dispositivo utilizzato per testare e modellare correttamente gli specchi non sferici. Questo dispositivo era stato appositamente assemblato per la costruzione del telescopio, ma l’operazione era stata eseguita in modo non corretto, con una lente fuori posizione di 1,3 mm.

La leggera differenza ha avuto un impatto significativo sull’utilità del telescopio, fino a quando, tre anni dopo, non è stato bilanciato. Ciò ha comportato una serie di costosi lanci per montare e sostituire la strumentazione negli anni successivi.

Anche se la maggior parte delle applicazioni di strumentazione tendono ad essere più vicine a casa, il telescopio spaziale Hubble evidenzia come deviazioni anche lievi nelle misurazioni possano avere conseguenze significative.

I progettisti che lavorano su dispositivi di prova, misurazione e strumentazione mirano a garantire la precisione specificando componenti di alta qualità e assicurando che i progetti siano adatti allo scopo e funzionali. Uno di tali componenti è la fonte di alimentazione.

L’alimentazione non è sempre la prima cosa a cui i progettisti pensano quando considerano come garantire affidabilità e precisione nelle prove e nella strumentazione. Eppure, se ci fosse un’improvvisa perdita di alimentazione, dovuta a un guasto elettrico di rete o a un guasto della batteria, tutti i risultati andrebbero persi. Allo stesso modo, i cali dell’energia fornita a un dispositivo digitale possono influenzare le misure registrate.

Nella scelta della fonte di alimentazione ottimale, è importante considerare l’applicazione prevista del dispositivo e l’ambiente in cui opererà. Se il dispositivo è presidiato, portatile o utilizzato regolarmente, allora una batteria secondaria (ricaricabile) può essere la più adatta perché in grado di comunicare informazioni all’utente, come la salute della batteria e lo stato di carica, per consigliare quando deve essere ricaricata o sostituita.

In alternativa, se il dispositivo viene utilizzato in un luogo in cui è disponibile energia naturale proveniente dal sole o dal vento, ha senso sfruttare tale energia. Ad esempio, una stazione meteorologica potrebbe utilizzare una batteria secondaria (ricaricabile) che si ricarica con l’energia solare o eolica e, quindi, può funzionare per molti anni senza bisogno dell’intervento umano.

Mentre alcuni dispositivi hanno il lusso di poter recuperare l’energia rinnovabile, altri, come i sismometri a fondo oceano (usati per misurare i terremoti e altre attività sismiche) possono essere impostati per lunghi periodi in luoghi remoti dove hanno un accesso limitato all’energia e non possono essere ricaricati o sostituiti. In tali ambienti, le batterie primarie (non ricaricabili) con bassi tassi di autoscarica sono essenziali per fornire energia per un periodo che si estende per diverse settimane o mesi. Le batterie dovranno anche essere rinforzate per resistere alle pressioni elevate e agli urti.

Sebbene ognuna delle suddette applicazioni sia varia e richieda diverse forme di alimentazione, ciò che hanno in comune è la necessità di batterie affidabili e ad alte prestazioni. Se le batterie dovessero improvvisamente guastarsi, non ci sarebbero più misurazioni disponibili, il che ostacolerebbe gli scopi di ricerca o di monitoraggio dei dispositivi.

Una delle sfide principali affrontate dalle batterie nei dispositivi di prova e misurazione è che non esiste un’unica serie di sfide tipiche. Un dispositivo portatile per il controllo delle emissioni dei veicoli dovrà affrontare ambienti operativi molto diversi rispetto a un sismometro.

È per questo motivo che, quando Accutronics lavora con i progettisti su progetti di test e strumentazione, spesso si trova a sviluppare batterie intelligenti su misura che rispondono alle sfide peculiari di una determinata applicazione.

Grazie ad anni di esperienza nello sviluppo e nella produzione di batterie intelligenti per soddisfare i complessi requisiti di molti ambienti di collaudo, Accutronics è in grado di sviluppare una batteria che offre un’alimentazione affidabile e fornisce funzionalità all’avanguardia. Il servizio su misura Accupro dell’azienda si basa su questa esperienza per progettare, sviluppare e produrre una batteria o un caricabatterie personalizzati che soddisfano i requisiti delle vostre applicazioni e la tempistica di sviluppo dei prodotti.

Se consideriamo la scienza e l’ingegneria come il nostro modo di osservare i fondamenti del mondo che ci circonda, una misurazione accurata è il modo in cui determiniamo quali siano questi fondamenti. Componenti di alta qualità, fra cui le batterie, sono essenziali per garantire che le misurazioni siano e continuino a essere accurate.

Rob Brown, responsabile marketing presso Accutronics



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