Diseño de cubierta envolvente para dispositivo electrónico con requisitos de funcionamiento acústico y de estanqueidad

Abstract

El estudio del comportamiento de elementos mecánicos en ambientes poco favorables y de carácter variable es de gran relevancia a la hora de diseñar sistemas que han de ser implementados en este tipo de condiciones. El objetivo de este proyecto es el análisis del diseño más adecuado de una envolvente para un conjunto de sistemas electrónicos que deben trabajar sumergidos a poca profundidad, cuya función es la de emitir ultrasonidos para evitar la eutrofización en balsas de riego y embalses a través de emisores en contacto con el agua. El estudio se realiza en colaboración con una empresa externa a la ETSI, que ha diseñado los elementos electrónicos, pero cuyo primer diseño de carcasa no ha sido capaz de soportar las condiciones ambientales a las que ha sido expuesto. En el trabajo se identifican y analizan los diferentes problemas del dispositivo ya existente y se estudian las modificaciones necesarias para solventarlos, comenzando por la realización de varios diseños iniciales con potencial de cumplir los requisitos exigidos para realizar un estudio intensivo sobre aquel que tanto la empresa como los integrantes del proyecto consideren el mejor candidato. Este estudio cuenta tanto con el análisis de su forma y dimensiones, como con la determinación del material y método más adecuado para su fabricación. Además, también se realizará un presupuesto aproximado del coste de su realización. La investigación llevada a cabo en esta parte consiste en crear una carcasa que se adecue a los elementos electrónicos fabricados por la empresa, sin embargo, el proyecto también abarca el estudio de la posibilidad de emisión de ultrasonidos sin la necesidad de que los emisores se encuentren en contacto con el agua, es decir, utilizando la propia envolvente como emisor. El análisis de ambas alternativas de solución se llevará a cabo empleando métodos de elementos finitos, tanto para la determinación del comportamiento mecánico, como para la obtención del nivel de presión producido en el agua en el último caso expuesto.