Da VEGA per VEGA - misura di livello di gel siliconico |
La produzione elettronica a Schiltach è responsabile della realizzazione dell'anima intelligente degli strumenti VEGA. Qui ogni anno vengono prodotti più di un milione di circuiti stampati per sensori ed elaboratori, impiegati in gran parte nelle unità elettroniche dei sensori. Per garantire una lunga durata utile in presenza di condizioni applicative spesso difficili, le unità elettroniche vengono annegate in uno speciale gel siliconico a due componenti. Ma quale tecnica di misura di livello si impiega nei fusti di stoccaggio per assicurare il funzionamento in continuo del processo? La misura radar, e più esattamente il sensore radar VEGAPULS 64 a 80 GHz.
Fusti di stoccaggio del gel siliconico con sensori radar VEGAPULS 64.
Marcel Schrempp, responsabile di segmento produzione elettronica, è molto soddisfatto dei sensori radar piccoli e compatti, che misurano il livello in due fusti di stoccaggio da 200 l in maniera estremamente affidabile. I fusti contengono i componenti liquidi della massa colabile denominata Sylgard® 527, un prodotto di Dow Corning.
Di per sé rientrano tra i prodotti difficili da misurare con la tecnica radar: non sono infatti elettricamente conduttivi e hanno una bassa costante dielettrica pari a 2,85. Queste sono però esattamente le caratteristiche richieste affinché la massa colata nell'alloggiamento dell'elettronica la protegga da umidità, correnti di fuga e scariche di sovratensione.
Nell'esercizio quotidiano, i sensori con un minuscolo attacco filettato da ¾“ effettuano la misura attraverso un adattatore molto stretto, paragonabile alla toppa di una serratura. Attualmente, il VEGAPULS 64, grazie alla frequenza di trasmissione di 80 GHz con cui lavora, è l'unico sensore sul mercato a offrire questa straordinaria focalizzazione. Il valore di misura viene visualizzato nel controllo di processo, per cui l'operatore può pianificare comodamente la sostituzione dei fusti.
Naturalmente ciò è possibile anche tramite smartphone grazie alla nuova calibrazione Bluetooth.
Il display del controllo della macchina visualizza i fusti di stoccaggio e i serbatoi intermedi con i livelli attuali
La sostituzione del fusto è semplice e rapida: rimuovere il sensore dall'adattatore, svitare l'adattatore, chiudere i fusti vuoti con tappi ciechi, collocare al loro posto due fusti pieni e rimontare il sensore. Sono finiti i tempi in cui il livello si misurava tramite sonde capacitive! Dal punto di vista della tecnica di misura si trattava di una soluzione efficace, ma ad ogni cambio di fusto era necessario disconnettere elettricamente le sonde, svitarle ed estrarle completamente dal fusto – una procedura ben più elaborata rispetto alla nuova soluzione.
Serbatoi intermedi con due misure capacitive VEGACAL 63
Ma passiamo ora a descrivere il processo: come giunge il gel siliconico dai fusti all'alloggiamento dell'elettronica? Una pompa per vuoto munita di una lancia di prelievo aspira dall'alto dai fusti di stoccaggio esattamente la quantità necessaria per riempire due piccoli serbatoi intermedi da circa 36 l .
Stazione di riempimento con i due miscelatori statici al centro della figura. La pressione viene misurata tramite quattro VEGABAR 17
Anche il livello di questi serbatoi è monitorato – con sonde di misura capacitive fisse VEGACAL 63. Il prelievo da questi serbatoi è affidato a due pompe ad eccentrico che creano anche la pressione di ca. 3,5 bar necessaria per il riempimento. Dopodiché il gel siliconico passa attraverso un miscelatore statico e giunge nell'alloggiamento dell'elettronica attraverso gli ugelli di riempimento. Il miscelatore statico è semplicemente un tubo con una coclea fissata al suo interno, in cui vengono pressati e miscelati tra loro i due componenti prima della colatura
temporizzata, che avviene in un intervallo di tempo di
30 … 60 s. Il normale consumo giornaliero è di 100 l, per cui i fusti vanno sostituiti ogni quattro giorni e si effettuano fino a 250.000 riempimenti all'anno. Il gel si solidifica e raggiunge la consistenza desiderata poche ore dopo la miscelazione, proteggendo adeguatamente dalle vibrazioni l'elettronica del sensore.
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