Collaudo dei regolatori di pressione proporzionale negli impianti idraulici

Collaudo dei regolatori di pressione proporzionale negli impianti idraulici

Nell’ambito dello sviluppo di complessi sistemi idraulici, durante il collaudo dei regolatori di pressione proporzionale è richiesta un’elevata capacità di impulso e precisione da parte dei sensori di misura della pressione utilizzati.

Quando si sviluppano nuovi sistemi idraulici, come ad esempio nella costruzione dei veicoli, un gran numero di componenti deve interagire alla perfezione. Accanto ai dati tratti dall’esperienza e ai modelli, i test ripetitivi svolgono un ruolo importante al banco di prova. I componenti provenienti dai fornitori corrispondono alle specifiche? Ci sono già risultati ottimali nell’intero sistema? 

Nei sistemi oleoidraulici, come ad esempio le frizioni dei veicoli, le valvole di pressione utilizzate sono di grande importanza. Trattandosi di componenti meccanici, queste devono essere accuratamente qualificate per ridurre al minimo gli effetti negativi come le sovraelongazioni o gli effetti di flusso avversi. Una valvola che non funziona in modo ottimale si ripercuote negativamente sull’intero sistema. Quali picchi di pressione si prevedono e quali effetti hanno sul sistema? Come deve essere costruita la valvola in modo tale da permettere degli accoppiamenti il più possibile delicati e senza vibrazioni? Per chiarire queste domande un ruolo chiave è svolto dal rilevamento preciso della pressione. Sono necessari numerosi test, fino a quando non c’è un sistema globale armonioso e si possono in gran parte escludere questi effetti negativi. Poiché, tuttavia, i test non sono eseguiti in modo isolato sulla valvola della pressione, bensì nell’intero sistema, i requisiti dei sensori utilizzati sono di conseguenza elevati. 

Misurazione della pressione nei sistemi idraulici: sono richieste le massime prestazioni 

In qualità di partner esperto per le applicazioni di misura della pressione nel campo Test & Measurement, la STS ha già potuto supportare un gran numero di progetti per il collaudo dei regolatori di pressione proporzionale negli impianti idraulici. Per questo conosciamo perfettamente quali sono gli elevati requisiti per le valvole della pressione dei sistemi oleoidraulici quando si misura la pressione. 

A causa dei compiti sempre più complessi nella qualificazione dei sistemi idraulici, lo spazio è diventato un criterio decisivo. Poiché, infatti, oggi nei sistemi si trovano molti sensori, più il sensore è piccolo, meglio è. Per soddisfare le esigenze in termini di miniaturizzazione dei sensori, l’anno scorso la STS ha introdotto con l’ATM.mini un trasmettitore di pressione di precisione che misura solo 17,5 x 49 millimetri, impiegato, nel frattempo, in numerosi banchi di prova. Per quanto riguarda l’installazione è richiesta anche flessibilità, dal momento in cui non deve essere adatto solo dal punto di vista dello spazio. Anche per quanto riguarda i collegamenti di processo ci sono sempre altri requisiti da soddisfare. Infine, nello sviluppo di un’applicazione al banco di prova, possiamo dire per esperienza che la scelta e l’installazione dei sensori spesso si trovano all’ultimo posto e devono potersi adattare ai fatti. Per questo motivo la STS segue un principio costruttivo modulare in modo da poter adattare i prodotti completi alle specifiche individuali. Ciò vale naturalmente anche per l’ATM.mini.

Oltre alle dimensioni, i “dati interni” sono determinanti. Continuiamo con il sistema idraulico nella costruzione dei veicoli: nelle misurazioni continue durante il test una capacità di impulso molto buona è una condizione imprescindibile. Le pressioni devono poter essere rilevate dinamicamente nello spazio di millisecondi. Inoltre, il tutto deve svolgersi in modo molto preciso in un intervallo di temperatura relativamente ampio compreso tra -30 e 140°C. Spesso la non-linearità può essere al massimo dello 0,1 percento del valore di fondo scala (qui puoi leggere maggiori informazioni sul tema dell’accuratezza). Da ultimo questo significa anche che il trasmettitore di pressione è ampiamente insensibile alle vibrazioni. Un ulteriore importante fattore è che durante il collaudo dei componenti in un sistema idraulico possono sempre verificarsi dei picchi di pressione la cui estensione non può essere determinata con precisione in anticipo. Per le applicazioni di questo tipo è dunque richiesto un trasmettitore di pressione con una capacità di sovraccarico che sia un multiplo del campo di misura.

 

L’ATM.mini da noi prodotto soddisfa tutti questi requisiti. Ecco i vantaggi in breve:

  • campo di misura della pressione da 0…1 bar a 0…100 bar
  • eccellente accuratezza dello 0,5% del fondo scala
  • design compatto con dimensioni esterne di 17,5 x 49 millimetri
  • massima precisione per l’intero intervallo di temperatura
  • campo di temperatura compensato da – 40 a 125°C
  • nessuna incompatibilità con le sostanze grazie al connettore di pressione saldato
  • soluzione adattabile caso per caso grazie alla struttura modulare
Applicazione della tecnica di misurazione della pressione nel settore navale

Applicazione della tecnica di misurazione della pressione nel settore navale

Nel settore navale e in particolar modo nelle costruzioni delle navi i sensori rivestono un ruolo essenziale. Misurare in modo affidabile e corretto la pressione, la temperatura e le altre grandezze in diversi serbatoi è un procedimento importante per evitare la fuoriuscita di sostanze aggressive, controllare i cicli dell’acqua durante l’attività navale e garantire un trasporto delle merci in alto mare senza difficoltà.

La tecnologia dei sensori che viene qui impiegata deve soddisfare diverse esigenze. Tra queste rientra il fatto che il materiale deve essere sufficientemente robusto per poter essere utilizzato a lungo. Anche l’elettronica, però, deve reggere alle dure condizioni presenti in mare aperto e deve quindi presentare un’alta resistenza. 

Monitoraggio dei carichi secchi e liquidi 

La parte principale del carico è costituita dalla merce da trasportare. Per mare vengono trasportati sia carichi secchi che carichi liquidi. Si parla di carichi secchi quando si trasportano materiali sfusi come cereali o mangimi ma anche colli singoli in container. Invece i carichi liquidi richiedono un monitoraggio particolarmente accurato e affidabile, poiché in questi casi di solito si trasportano sostanze molto sensibili come la benzina, il petrolio o il gasolio. Per evitare la fuoriuscita di materiali liquidi aggressivi, evitando dunque avarie con gravi conseguenze ecologiche, i prodotti utilizzati devono essere particolarmente robusti e affidabili. Anche i sensori, quindi, devono soddisfare requisiti elevati. 

Serbatoi di acqua dolce e acque reflue 

L’acqua dolce o potabile viene trasportata su navi da carico in apposite cisterne di acqua potabile oppure viene ricavata dall’acqua del mare tramite un trattamento per l’acqua potabile. Anche la raccolta, la depurazione e lo smaltimento delle acque di scarico delle navi nei propri serbatoi, devono essere monitorati con una tecnologia adeguata. Poiché queste acque reflue sono spesso contaminate da sostanze nocive come oli e detersivi, il trattamento è ulteriormente soggetto a determinate condizioni. Sia i serbatoi per l’acqua dolce che quelli per le acque reflue vengono controllati e monitorati tramite sensori integrati. In questo modo è possibile controllare i sistemi in modo efficace, garantendo un approvvigionamento idrico ottimale in alto mare. 

Casse zavorra 

Le casse zavorra sono un elemento importante della navigazione. Senza il carico fornito da queste – di fatto – cisterne le grandi navi da carico potrebbero essere troppo leggere e così le eliche della nave non andrebbero abbastanza in profondità nell’acqua. Per assicurare sufficiente profondità, le casse zavorra vengono riempite con l’acqua di mare. Inoltre, grazie a queste cisterne è possibile bilanciare la distribuzione del peso di una nave carica. Poiché le cisterne vengono riempite con acqua salata, sia i materiali delle cisterne che i materiali dei sensori impiegati devono essere robusti e resistenti alla corrosione. Si presta, infatti, particolare attenzione all’elevata affidabilità e resistenza, perché durante la navigazione i sensori in funzionamento a bordo sono quasi inaccessibili e quindi devono funzionare correttamente senza alcun tipo di manutenzione manuale o controllo.

Image 1: Level measurement installation options

Requisiti speciali per i sensori 

Nel corso degli ultimi anni per la costruzione navale si sono registrate continuamente innovazioni decisive in base alle quali è necessario reagire di conseguenza anche nella produzione dei sensori impiegati. Quindici anni fa, ad esempio, si puntava ancora sulla robustezza dell’acciaio inossidabile, ma oggi si sa che a contatto con l’acqua salata corrode a partire da una temperatura superiore a 21 gradi. Al suo posto oggi si usa il titanio. La STS ha riconosciuto subito questa problematica ed è stata una delle prime aziende a utilizzare il titanio come parte integrante della tecnologia dei sensori. Questo materiale estremamente stabile e robusto viene oggi impiegato in maniera standard per una varietà di trasmettitori di pressione e sonde ad immersione, dato che resiste anche alle condizioni più avverse. 

I requisiti tecnologici cambiano continuamente con la crescita e lo sviluppo del settore. Quello che fino a poco tempo fa era uno standard oggi può essere già insufficiente. Per questo la STS si impegna a sviluppare costantemente la tecnologia dei sensori offerti, garantendo così affidabilità e accuratezza anche rispetto alle crescenti esigenze dell’industria. Questa flessibilità e qualità ripagano: il tasso di rendimento è trascurabile e i problemi derivano più da errori umani che da errori tecnici. 

Collaborazione con la AE Sensors 

Ormai da più di 27 anni la STS collabora con l’azienda olandese a conduzione familiare AE Sensors. Insieme forniamo sensori ai principali clienti dell’industria navale. Grazie all’assistenza competente e all’impiego di soluzioni flessibili i nostri clienti sono riusciti a registrare un’enorme crescita in poco tempo. Nei cantieri di tutto il mondo si costruiscono navi ultramoderne che utilizzano sonde ad immersione, trasmettitori di pressione e altre soluzioni su misura della STS. Di standard vengono utilizzati soprattutto i sensori ATM/N e ATM.1ST/N in titanio con cavo in teflon. 

Grazie al sistema di montaggio modulare l’installazione dei sensori può essere adattata alle esigenze in questione in modo variabile. È possibile eseguire anche diversi tipi di misurazioni, come ad esempio la sovrapressione o la pressione assoluta. La lunga collaborazione di anni e anni con i nostri clienti soddisfatti dimostrano l’alta flessibilità della STS e del nostro partner AE Sensors, nonché l’impeccabile qualità della tecnologia dei nostri sensori.

Risorse rinnovabili: immagazzinamento dell’energia nelle applicazioni offshore

Risorse rinnovabili: immagazzinamento dell’energia nelle applicazioni offshore

Le risorse rinnovabili stanno iniziando ad essere sempre più diffuse sia nei sistemi onshore che nei grandi sistemi offshore. C’è, però, un problema notevole che, al momento, sta limitando la crescita del mercato: tutta l’energia prodotta, che sia essa ricavata sfruttando la potenza del mare, del sole o del vento, deve essere subito impiegata. Qualsiasi surplus che non può essere usato nell’immediato viene definitivamente perso. Inoltre, le fonti rinnovabili tendono ad essere instabili, dato che le condizioni ambientali possono cambiare improvvisamente, influenzando direttamente la potenza di uscita. La soluzione a questo problema è ovvia: ideare un modo per immagazzinare l’energia per un uso futuro.

La tecnologia Dual Chamber permette di immagazzinare l’energia in modo indipendente 

Con il progetto FLASC gli ingegneri della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Malta hanno trovato un modo per farlo. Hanno sviluppato un procedimento per i sistemi offshore che permette di immagazzinare in modo efficace il surplus energetico utilizzando l’aria compressa. Delle soluzioni simili già in uso si basano sulla pressione idrostatica, che, a sua volta, dipende dalla profondità dell’acqua. La tecnologia Dual Chamber FLASC, invece, consente un intervallo di pressione indipendente, a prescindere dalla profondità dell’acqua. L’energia in surplus può essere così immagazzinata in modo sicuro per poi essere rilasciata a intervalli specifici stabiliti individualmente. Questo assicura che i cambiamenti nell’ambiente naturale non influenzino più direttamente la potenza in uscita.

Misurazione esatta con i sensori ATM/N/T della STS 

L’intera tecnologia dipende dalla pressione dell’aria stabile, che deve, quindi, sempre essere garantita. A tale scopo, la tecnologia FLASC impiega i sensori STS ATM/N/T di alta qualità. I sensori sensibili misurano la pressione dell’aria e la temperatura in tre punti diversi del sistema. Grazie al materiale del corpo esterno realizzato in titanio resistente questi sensori sono perfettamente adatti all’uso permanente in acqua salata. Grazie ad una termoresistenza PT100 integrata per il rilevamento della temperatura, i sensori sono in grado di coprire un campo di misura della temperatura che va da 5 a 80 °C. Tutti i dati rilevati vengono trasmessi al sistema SCADA dove possono essere monitorati in tempo reale.