Inicio / Aguascalientes - Laboratorios en la unidad
En el laboratorio de sistemas fotovoltaicos se realiza investigación científica y desarrollo tecnológico en temas como sistemas de seguimiento solar de alta precisión, sensores solares, sistemas de concentración solar, sistemas de control, entre otros. Los proyectos realizados en este laboratorio tienen el objetivo de aumentar la eficiencia de conversión de la energía solar en energía eléctrica y/o térmica a un costo cada vez menor. Así mismo, se ofrecen cursos de capacitación sobre sistemas fotovoltaicos basados en el estándar EC0586.01 Instalación de sistemas fotovoltaicos en residencia, comercio e industria.
En este laboratorio se llevan a cabo estudios en materiales de forma no invasiva a fin de determinar sus propiedades mecánicas. Las técnicas que se emplean abarcan desde el procesamiento digital de imágenes hasta la inspección tomográfica. Se emplea solamente luz como medio de interrogación de los materiales, lo que permite obtener resultados de campo completo y alta resolución. Se cuenta en este laboratorio con interfaces que permiten el seguimiento de cambios en los materiales de forma instantánea o dinámica. Esto último permite abrir el espectro de aplicaciones y estudios a un universo de materiales tan diversos como tejidos, composites, alimentos, etc. La infraestructura con que cuenta el laboratorio permite además medir y monitorear distintas características de los materiales con más de una técnica óptica a la vez y de forma simultánea. En el marco de estas investigaciones, se han desarrollado varios algoritmos de imagenología y procesamiento mecánico que generan más información del material bajo estudio que la que se obtiene directamente de las mediciones ópticas.
El Laboratorio de Espectrocolorimetría del Centro de Investigaciones en Óptica, Unidad Aguascalientes, se creó con la intención de apoyar a la industria textil en el desarrollo de nuevos tonos textiles principalmente y en el control de calidad tono a tono, años después comenzó junto con el Centro Nacional de Metrología (CENAM) los trámites para conformarse como Laboratorio Secundario de Calibración para realizar Calibraciones en las Magnitudes de Óptica (calibración de espectrofotómetros UV-Vis y Espectrocolorímetros) logrando la acreditación ante la Entidad Mexicana de Acreditación en el año del 2008. Al mismo tiempo se seguían atendiendo a las empresas Textiles y a todas aquellas donde la característica “color” es un control de calidad tono a tono (textil, plásticos, cartón, chile en polvo, piel, materiales plásticos para automotriz, tela automotriz, parabrisas, etc.); así mismo y prácticamente desde inicios del Laboratorio se imparte el curso de Colorimetría a empresas con estas necesidades de calidad. Este curso tiene bastante aceptación y aplicación en el sector empresarial. Actualmente el Laboratorio tiene acreditaciones en las magnitudes de Óptica, Fotometría y Radiometría; ofertando calibraciones para equipos como Espectrofotómetros UV-Vis, Espectrocolorímetros (geometría d/8 y 45/0), Brillómetros, Cabinas de Luces, Luxómetros y algunos materiales de referencia, de esta manera, el laboratorio puede ofrecer un servicio de calibración más integral al sector industrial.
En el Laboratorio de Fotometría y Radiometría (LFyR) se implementan técnicas metrológicas que son aplicables a materia prima, dispositivos y productos de empresas del sector industrial tales como Automotriz y Autopartes, Aeroespacial, Textil, Iluminación, Electrodomésticos, Agroindustria, etc. De esta manera, se transfiere el conocimiento generado en el Laboratorio a las empresas a través del diseño e implementación de servicios de ensayo para caracterización y/o controles de calidad, oferta de cursos de capacitación, asesorías y consultorías, etc.
Entre las principales actividades que se desarrollan en el laboratorio, se tiene:
Caracterización de Fuentes de Radiación y Luminarios UV-Vis-NIR (focos, lámparas y luminarios: Incandescentes, Fluorescentes, LED, etc.)
Caracterización de Luminarios Automotrices (Faros, luces de stop, intermitentes, reversa, trasera, etc.)
Caracterización de Dispositivos Luminosos (Pantallas, guías de luz, paneles de instrumentos, señalamientos viales luminosos, electrodomésticos, materiales fotoluminiscentes, etc.)
Caracterización de materiales retroreflejantes (Textiles, señalamientos viales y marítimos, etc.)
Evaluación de Sistemas de Iluminación y Radiación UV (Determinación de niveles de iluminación, uniformidad y radiación UV de espacios de trabajo, invernaderos, hospitales, bibliotecas, vialidades, procesos de esterilización y curado, dosimetría, etc.)
Capacitación, Asesorías y Consultorías en temas de Fotometría, Radiometría y Color
Estudios en Control de Calidad e Inocuidad en Alimentos
Descripción: La espectroscopia Raman es una técnica analítica que nos permite analizar materiales de sólidos y líquidos mediante la dispersión de la luz láser. La Espectroscopía Raman se utiliza para comprender mejor la composición de los materiales. La muestra se ilumina mediante un haz monocromático, comúnmente un láser y la forma en que la luz interactúa con la muestra nos da información al respecto.
Aplicaciones o Investigación: Laboratorio enfocado en la investigación básica y aplicada en el área de la biofotónica y caracterización de materiales así como servicios a empresas.
Servicios: Caracterización de muestras sólidas y liquidas mediante espectroscopia Raman.
Las ventajas de implementar un sistema de visión artificial, radican principalmente en dos características, comparándolo respecto al sistema de visión humano, estas son: Con la ayuda de un sensor y longitud de onda adecuada, se pueden apreciar detalles en un objeto o material que el ojo por su propia naturaleza no puede distinguir, mientras que la segunda característica que sobresale, es la velocidad con la que se puede adquirir una imagen y procesarla sin la intervención humana, facilitando de esta manera la automatización de procesos, muy útil en la industria.
El Laboratorio de Visión Artificial (LVA) de la unidad Aguascalientes del CIO, tiene como función principal dar solución a necesidades relacionadas con la identificación de características, tales como: color, brillo, opacidad, textura, dimensión y forma, asociadas a objetos y materiales para su clasificación, medición y/o evaluación, con la finalidad de desarrollar tecnología que permita hacer más eficiente el control de calidad en procesos productivos, además de apoyar las actividades académicas y de investigación propias del centro.
Para poder realizar las tareas inherentes del laboratorio, se cuenta con personal capacitado y experimentado en las diferentes áreas que se involucran en el desarrollo de los Sistemas de Visión Artificial, así mismo, se tiene una gran variedad de cámaras, sistemas de iluminación, ópticas y demás elementos con diferentes características, que se utilizan dependiendo de la aplicación y que a su vez, permiten realizar pruebas de concepto que brindan una mayor certeza sobre la viabilidad de la solución que se propone.
A lo largo de diez años se han podido desarrollar sistemas para diferentes áreas del sector productivo del país, con empresas que van desde las pequeñas hasta las grandes que proveen directamente a las armadoras de autos establecidas en México.
El Laboratorio de Sistemas Inteligentes (LSI) es parte del Laboratorio de Innovación y Caracterización de Sistemas Termosolares y Fotovoltaicos (LICS-TF) del Centro de Investigaciones en Óptica (CIO), ubicado en la unidad Aguascalientes. El LSI es un laboratorio dedicado a la investigación de frontera y al desarrollo tecnológico en el área de la robótica con aplicaciones en energía. Entre las líneas de investigación que convergen en este laboratorio se encuentran la robótica móvil, el procesamiento digital de imágenes, la visión artificial y la inteligencia artificial.
En el Laboratorio de Química Solar se lleva a cabo investigación y tecnología relacionada a los procesos químicos que se llevan a cabo con la energía solar como fuente de activación, tales como, generación de combustibles solares, tratamiento de contaminantes en sistemas acuosos mediante fotocatálisis, celdas solares DSSC y sistemas de química solar en general, así como, diseño de reactores y colectores solares y síntesis y caracterización de materiales fotocatalíticos para el aprovechamiento del recurso solar. E Laboratorio de Química Solar inició sus funciones en octubre del 2014 y está a cargo del Dr. Carlos Pineda en colaboración con el Grupo de Investigación e Ingeniería en Energía Solar y se ubica en el Laboratorio de Innovación y Caracterización de Sistemas Termosolares y Fotovoltaicos, en el CIO-Unidad Aguascalientes.
Aplicaciones o Investigación:
Las líneas de investigación que son llevadas a cabo en el Laboratorio de Química Solar son:
En el laboratorio de Aplicaciones Láser, se cuenta con diferentes tipos de láseres y equipo especializado para la realización de pruebas de interacción de la luz láser con la materia, como láseres para corte y marcado, láseres de baja potencia para sensado y/o bioestimulación láser.
En este laboratorio se realiza investigación aplicada para el desarrollo de nuevas aplicaciones y el desarrollo de prototipos funcionales para alguna aplicación en particular que se requiera en una proceso de producción y/o control de calidad.
Los servicios que ofrece este laboratorio son: Asesoría, capacitación y seguridad en el uso y manejo de los láseres; diagnóstico de sistemas láser, mantenimiento preventivo y correctivo, entre otros.
Lleva a cabo investigación, y desarrollo tecnológico en sistemas de concentración solar a escala laboratorio, prototipo y de planta piloto para aplicaciones de calor solar en procesos industriales, generación de electricidad y producción de combustibles alternativos. El Laboratorio cuenta con equipamiento para la caracterización térmica de materiales sólidos y gases mediante Termogravimetría (TGA), Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), Cromatografía de gases, Espectrometría de masas y Termografía infrarroja. También se realiza la evaluación térmica de colectores y concentradores solares así como el diseño, manufactura e ingeniería asistida por computadora CAD/CAM/CAE con enfoque al diseño y simulación de sistemas de conversión de energía solar. El laboratorio cuenta con estaciones de trabajo de alto rendimiento y software especializado como Fluent, CFX, ANSYS Mechanical, Catia V5 y V6, NX 11, SolieEdege, Solidworks, TRNSYS y SAM. Se pueden realizar simulación de fenómenos de trasporte (masa y energía), estudios de trasferencia de calor, diseño mecánico de prototipos, análisis estructural mediante elemento finito y optimización de sistemas de energía solar mediante TRNSYR y SAM.
En el Laboratorio de Radiación y Simulación Solar (LARSS) se realiza investigación de frontera y desarrollo tecnológico en el estudio del recurso solar, así como el estudio de la interacción radiación-materia; específicamente en el desarrollo de recubrimientos selectivos para la conversión óptico-térmica de sistemas de aprovechamiento solar. Se diseñan y caracterizan sistemas ópticos no-formadores de imagen para el aprovechamiento del recurso solar como fuente de calor y electricidad y se desarrollan radiómetros inteligentes para la predicción del recurso solar. Los proyectos realizados en el LARSS tienen como objetivo incrementar la eficiencia de conversión óptico-térmica de dispositivos de aprovechamiento solar y mejorar la penetración de esta tecnología en la matriz energética del país. Así mismo, se ofrecen cursos especializados de diseño óptico de no-imagen y del aprovechamiento del recurso solar. Se cuenta con equipo altamente especializado para la caracterización de sistemas de aprovechamiento termosolar.
En el laboratorio se desarrollan proyectos de diseño mecatrónico, instrumentación y control, electrónica de potencia y sistemas de conversión de energía. El laboratorio cuenta con equipos para el diseño electrónico como osciloscopios, fuentes, multímetros de banco y se cuenta con una impresora 3D. Se tienen también tarjetas de adquisición de datos, microcontroladores, controladores programables, sistemas de medición de potencia y energía, simuladores de arreglos fotovoltaicos y otros equipos útiles para el desarrollo e integración de sistemas mecatrónicos para diversas aplicaciones en el sector industrial o para sistemas de captación de energía solar.
La experimentación de laboratorio juega un papel esencial en la educación científica y tecnológica. Los laboratorios virtuales y remotos han surgido como una alternativa valiosa a los laboratorios prácticos convencionales. El CIO cuenta con Laboratorios Virtuales-Remotos de Automatización, Robótica y Optomecatrónica para aprovechar las Tecnologías de Información y Comunicaciones (TICs) en favor de la educación a distancia.
Los laboratorios de Automaización y Optomecatrónica están equipados con estaciones de trabajo que se integran por computadoras de alto desempeño que ejecutan Máquinas de Realidad Virtual (MRV) de sistemas físicos como robots manipuladores, robots móviles, ruteadores con control numérico computarizado (CNC) y procesos de manufactura. Los algoritmos de control de las MRV pueden ser desarrollados en microntroladores o controladores programables industriales conectados físicamente a las computadoras en configuraciones “Hardware in the loop” (HIL).
El laboratorio de Róbotica cuenta con robots manipuladores Techman y SCARA que junto con sus gemelos digitales conforman sistemas ciberfísicos (SCF), los cuales son tecnologías de la Industria 4.0 muy útiles para la capacitación y el entrenamiento a distancia. Los SCF posibilitan iniciar el proceso de enseñanza-aprendizaje en un entorno virtual, y una vez que se aprende a operar el gemelo digital, se completa el proceso de aprendizaje en su dimensión práctica cuando se interacciona con el sistema físico.
Laboratorio de investigación y desarrollo de sistemas opto-electrónicos, principalmente sensores de fibra óptica y láseres de fibra óptica.
En nuestro laboratorio de optoelectrónica se realiza investigación y desarrollo de sensores basados tanto en fibras ópticas estándar, así como fibras ópticas especiales o micro-estructuradas, para medir efectos físicos tales como: deformación, tensión, temperatura, presión, curvatura e índice de refracción entre otros. En estos sistemas sensores se desarrollan algoritmos novedosos para procesamiento de señales, así como nuevos esquemas de medición, y sistemas que miden en un solo punto o con varios puntos de medición simultánea a lo largo de la misma fibra. Estos sistemas se estudian para el desarrollo de prototipos funcionales que trabajen adecuadamente fuera de las condiciones del laboratorio. También se trabaja en el desarrollo de láseres de fibra óptica en régimen de onda continua, sintonizables y pulsados.
Última actualización: 23 de junio de 2021
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