Tutti conoscono il detto “non si può fare la frittata senza rompere le uova”. Nello sviluppo dei nuovi motori a combustione interna questo significa che particelle di fuliggine o depositi oleosi possono contaminare i sensori utilizzati.
La conseguenza di questo tipo di contaminazioni sono misurazioni sempre più imprecise. Se ad esempio il sistema di scarico di un nuovo motore a combustione interna viene monitorato con dei trasmettitori di pressione, nel corso del tempo sulla membrana del sensore si depositerà sempre più particolato. Le membrane dei sensori di pressione piezoresistivi sono molto sottili per poter fornire misurazioni di alta precisione. Se, però,col tempo su di esse si va a formare uno strato di fuliggine, questo riduce la sensibilità del sensore stesso.
Proteggere i trasmettitori di pressione dal particolato
Gli utenti notano questa deriva del sensore durante le misurazioni della pressione di riferimento: le differenze tra i valori del manometro di riferimento e quelli del sensore sono considerevoli. Spesso, poi, già i valori ottenuti degli utenti indicano quando i segnali misurati si allontano troppo dai risultati attesi. Anche delle forti oscillazioni nei valori misurati possono essere un indicatore di contaminazione.
In linea generale, quando si utilizza un sensore che entra in contatto con lo sporco, la STS consiglia ai suoi clienti di eseguire un controllo dopo massimo 100 ore di utilizzo. Inoltre, si può provare a proteggere il più possibile il sensore dallo sporco. A tale scopo esistono due metodi comuni.
Metodo 1: pellicola protettiva
Il primo metodo non sostituisce la manutenzione del sensore dopo massimo 100 ore, ma ne facilita la pulizia e preserva la membrana. Basta applicare una pellicola protettiva metallica molto sottile sulla membrana per proteggerla dallo sporco. Dopo 100 ore di funzionamento si toglie questa pellicola e se ne applica una nuova.
Metodo 2: adattatore di raffreddamento
Questo metodo permette agli utenti di prendere due piccioni con una fava. Avvitando sul connettore di pressione un adattatore di raffreddamento o una valvola climatica, la membrana risulta ampiamente protetta dallo sporco. La valvola climatica si apre solo quando c’è realmente qualcosa da misurare. Quindi nei casi in cui non è richiesto un monitoraggio fisso della pressione, questo può essere un buon metodo per mantenere al minimo il grado di contaminazione del sensore impiegato.
Allo stesso tempo, questo elemento di raffreddamento è in grado di garantire anche una temperatura del sensore costante. Oltre allo sporco sulla membrana, infatti, anche la temperatura influisce sulla precisione di misurazione dei trasmettitori di pressione piezoresistivi (Qui è possibile trovare maggiori informazioni sull’influenza della temperatura sull’accuratezza dei sensori di pressione).
Pulizia dei sensori di pressione in caso di contaminazione con oli
Soprattutto nello sviluppo dei motori navali si verificano contaminazioni con olio combustibile pesante. In particolare, gli additivi utilizzati si depositano sulla membrana, arrivando persino a danneggiarla. Queste sedimentazioni riducono la sensibilità del trasmettitore di pressione. Bisogna pertanto effettuare anche in questo caso dei controlli periodicamente.
Al fine di minimizzare il più possibile le contaminazioni e le conseguenze che ne derivano, già al momento di scegliere il sensore di pressione è necessario fare attenzione alle sue caratteristiche. Si consiglia un dispositivo che sia dotato di una membrana in acciaio inossidabile montata frontalmente e che non abbia canali nei quali si potrebbero formare piccoli depositi. Vale anche la regola per cui “più è liscio, meglio è”, poiché su una membrana ruvida si depositano più velocemente le particelle indesiderate. Tra l’altro, una superficie ruvida è anche più difficile da pulire.
Per pulire un sensore di pressione sporco, bisogna prima rimuoverlo dall’applicazione. Come detergente è consigliato l’isopropanolo (IPA).Mentre il corpo del sensore non necessita di particolari attenzioni, la membrana, invece, va pulita senza applicare una forte pressione, aiutandosi ad esempio con dei bastoncini di ovatta. Non utilizzare l’aria compressa in alcun caso. Le membrane sono molto sottili e se si applica troppa pressione si deformano.
