Alcuni sensori per il controllo della contaminazione dei fluidi idraulici firmati Hydac.
Al fine di prevenire eventuali guasti degli impianti oleodinamici, è sempre opportuno controllare i fluidi idraulici impiegati. Per non perdere mai di vista la situazione dell’olio, Hydac propone una gamma completa di sensori e sistemi di monitoraggio.
di Alfonso Pinna
È stato ormai più volte ribadito il fondamentale concetto della riconducibilità dei guasti di un impianto oleodinamico alla contaminazione del fluido idraulico utilizzato come vettore energetico, arrivando a stimare empiricamente un rapporto causa-effetto di circa l’80%.
L’obiettivo di questo articolo non è quello di evidenziare l’importanza di una corretta politica di manutenzione attraverso il monitoraggio dell’olio, considerata ormai assodata per ogni costruttore e utilizzatore di impianti, ma quello di esplorare la tecnica dell’analisi online delle condizioni del fluido idraulico e, conseguentemente, dello stato di salute dell’impianto.
Quali sono le sentinelle dell’impianto oleodinamico nella gamma Hydac? Analizziamo con il supporto dell’Ing. Paolo Pano, Technical Office di Hydac S.p.A. il contributo dei sensori e dell’elettronica all’Oil Condition Monitoring.
In questo articolo, l’Ing. Paolo Pano, Technical Office di Hydac S.p.A., mostra il contributo dei sensori e dell’elettronica all’Oil Condition Monitoring.
L’EVOLUZIONE DELLE TECNICHE DI ANALISI
Le prime tecniche di analisi del fluido idraulico prevedevano la spillatura di un campione da analizzare in laboratorio – attrezzato o improvvisato a bordo impianto – mediante ispezione visiva e prova gravimetrica. Mentre una prima ispezione visiva permetteva già di fornire un’analisi qualitativa dell’olio a livello macroscopico, la prova gravimetrica permetteva invece di stabilire il livello di contaminazione a seconda della massa di particolato solido che precipitava nel campione spillato.
“I sensori, delegati alla misura delle caratteristiche e della contaminazione del fluido idraulico, rappresentano la strumentazione più adeguata attraverso la quale è possibile ottenere un’analisi online sull’intero volume di olio in circolo nell’impianto, con risultati statistici real time sul suo stato. Infatti, analizzando il fluido idraulico in circolo nell’impianto in regime operativo, i sensori diventano vere e proprie sentinelle dell’impianto oleodinamico, in quanto possono misurare e riscontrare in tempo reale variazioni delle caratteristiche chimiche e fisiche dell’olio ed eventuali problematiche collegate”, afferma Paolo Pano. A seguire, esaminiamo quali sono i principali sensori per tipo di contaminazione misurata.
SENSORI PER TUTTI I GUSTI
Hydac Contamination Sensor (serie CS1000) è uno strumento di misura stazionario per il monitoraggio continuo della contaminazione da sostanze solide in sistemi per olio idraulico o olio lubrificante con viscosità fino a 1.000 mm2/s. Il CS è progettato per l’allacciamento a circuiti a bassa e alta pressione, o a banchi di collaudo dai quali vengono prelevati per le misurazioni flussi di olio da 30 a 500 ml/min.
Lo strumento può interfacciarsi con le unità elettroniche di controllo mediante segnale analogico, interfaccia seriale o protocollo proprietario Hydac Sensor Interface. La contaminazione solida viene rilevata all’interno di una cella ottica di misura e visualizzata secondo gli standard ISO 4406, SAE AS 4059 o NAS1638.
L’alternativa al CS è il Metallic Contamination Sensor (serie MCS1000), per una misura dinamica (e non statistica, secondo le normative di riferimento) delle particelle ferromagnetiche e non ferromagnetiche entro una certa taglia rilevate nell’olio.
Uno strumento costruttivamente più semplice ed economico è invece il Contamination Switch (EY1356), un sensore con una superficie magnetica che attrae il particolato solido ferroso e che invia un segnale quando questa superficie giunge a saturazione.
STOP ALLA CONTAMINAZIONE LIQUIDA
Hydac Aqua Sensor (serie AS1000) è un sensore in grado di misurare il livello percentuale di saturazione d’acqua in olio, che si riferisce alla capacità dell’olio (crescente con la temperatura) di emulsionare acqua. Risulta evidente che, superata questa capacità (livello percentuale di saturazione pari al 100%), inizia a verificarsi la separazione fasica di olio e acqua, con conseguenti danni alle parti di impianto. Un’adeguata politica di manutenzione dettata da Hydac Aqua Sensor prevederebbe di intervenire con un processo di dewatering a un livello percentuale di saturazione dell’80%. Il livello di saturazione è quindi una misura molto più cautelativa ai fini della manutenzione rispetto alla presenza di acqua, che è già una condizione molto pericolosa per l’impianto, e conferma così il ruolo strategico di AS1000 come sentinella d’impianto.
Hydac Aqua Sensor (serie AS1000) è un sensore in grado di misurare il livello percentuale di saturazione di acqua in olio.
UN “SENSORE LABORATORIO” PER L’ETÀ DELL’OLIO
Per “invecchiamento dell’olio” s’intende la degradazione chimico-fisica dell’olio. A volte, l’indice di invecchiamento e degradazione dell’olio è rappresentato dalla sua variazione di viscosità. L’azione più intuitiva sembrerebbe quella di una misura continua della viscosità, ma tale misura risulta fisicamente complessa e costosa. In maniera analoga alla variazione di viscosità avviene anche l’oscillazione di altre due grandezze dipendenti dalla temperatura, ossia la conducibilità e la costante dielettrica dell’olio.
Hydac Lab (serie HLB1400) è un sensore che misura in maniera continua conducibilità e costante dielettrica dell’olio, sia in termini assoluti sia in termini di variazione percentuale rispetto alle condizioni iniziali.
Hydac Lab (serie HLB1400) è un sensore che misura in maniera continua conducibilità e costante dielettrica dell’olio, sia in termini assoluti sia in termini di variazione percentuale rispetto alle condizioni iniziali. Per fare ciò, il sensore necessita di una procedura di auto-apprendimento per la “mappatura” dell’olio. Una variazione percentuale di queste due grandezze oltre la soglia d’allarme (±15%) è indice di naturale invecchiamento dell’olio se avviene nel lungo periodo. Se invece tale variazione avviene nel breve periodo, si tratta di improvvisa contaminazione e conseguente degradazione dell’olio.
HLB1400 comunica con le unità elettroniche di controllo mediante segnale analogico, digitale, interfaccia seriale, protocollo IO-Link o proprietario Hydac Sensor Interface.
Per approfondire le soluzioni per l’Oil Condition Monitoring, è possibile consultare l’articolo “Oil Condition Monitoring: prendersi cura dell’olio idraulico” oppure richiedere la consulenza di un esperto Hydac. ©TECNeLaB
Per approfondire le soluzioni per l’Oil Condition Monitoring, è possibile consultare l’articolo “Oil Condition Monitoring: prendersi cura dell’olio idraulico”.