Diseño y fabricación de un control mecánico de presión para uso criogénico
Resumen
Se diseñó y fabricó un sistema mecánico que permite controlar la presión de vapor de diversos líquidos
criogénicos, para uso en enfriamiento de muestras [1] y termómetros de gas [2], en metrología de temperatura
criogénica [3] y en física de bajas temperaturas [4]. Una vez construido el dispositivo, se hicieron pruebas de
funcionamiento con nitrógeno líquido (LN2) controlando la presión de vapor sobre la superficie, para valores
entre 60 Torr y 700 Torr, correspondientes al rango de temperaturas entre 61 K y 77 K [5], respectivamente.
La temperatura medida dentro del LN2, se logró estabilizar con un error menor a 30 mK.
Un sistema mecánico de control de presión presenta algunas ventajas con respecto a uno electrónico, debido
a que se tiene la posibilidad de realizar ajustes gruesos y finos de la presión deseada, los cuales se pueden
manejar de forma manual de un modo más claro y comprensible para el usuario. Adicionalmente, una de
sus mayores virtudes es su fácil mantenimiento y también permite realizar ajustes, reemplazo de piezas y
elementos, adecuados para el líquido criogénico en uso.
Palabras clave
metrología, control de presión, metrología de temperatura, líquidos criogénicos, nitrógeno líquido
Biografía del autor/a
Hector Fabio Castro Serrato
Profesor Asociado, 20018 -
Departamento de Fisica
Universidad Nacional de Colombia
Profesor Asociado, 2005 - 2008
Departamento de Física
Universidad de los Andes
Bogotá - Colombia
Investigador Asociado, 1998 - 2004
Instituto de Fisica y Astronomia
Universidad de Tel Aviv, Israel
Investigador Asociado, 2006 - 2008
Instituto de Fisica Experimental
Universidad de Lausana, Suiza
Investigador Asociado
Centro Europeo de Investigación Nuclear - CERN
Ginebre - Suiza
ESTUDIOS
PhD, 1991 - 1995
Universidad de Lausana, Suiza
Fisico, 1982 - 1987
Universidad de los Andes
Bogotá - Colombia
Ingeniero Electrico, 1980 - 1985
Universidad de los Andes
Bogotá - Colombia
Citas
- F. Pobell, Matter and Methods at Low Temperatures.
- Heidelberg, Germany: Springer, 2007.
- Comité International des Poids et Mesures, The
- International Temperature Scale of 1990 (ITS-
- , Springer - Verlag, Canada, Ottawa, 1990.
- Pressure Controllers Suppliers,
- GlobalSpec. [Online]. Available:
- https://www.globalspec.com/suppliers/149/
- pressure_controllers.
- J. Johnson, Properties of materials at Low Temperature
- (Phase 1). A Compendium. London,
- England: Pergamon Press, 1961.
- Bureau International des Poids et Mesures, Guide
- to the Realization of the ITS-90. Cryogenic
- Fixed Points, Jan. 2018.
- S. F. E, N, Kurti, J. F. Allen, y K. Mendelsohn
- Low Temperatures Physics. Londres, Inglaterra:
- Academic Press Inc. (London), 1952.
- M. W. Zemansky and R. H. Dittman, Calor y
- termodinámica. Madrid, España: McGraw-Hill,
- C. Enss and S. Hunklinger, Low - Temperature
- Physics. Heidelberg, Germany: Springer, 2010.
- J. W. Ekin, Experimental Techniques for Low-
- Temperature Measurements. Oxford, England:
- OUP, 2006.
- Y. A. Cengel, M. A. Boles, and M. Kanoglu,
- Thermodynamics An Engineering Approach.
- New York: McGrawHill, 2019.
- J. Fischer and B. Fellmuth, Temperature metrology,
- Reports on Progress in Physics, vol. 68,
- Mar. 2005.