Sonda per salinometro

Sonda per misurare la conducibilità di un fluido
sonda per salinimetro width=

La sonda elettrodo per salinometro è un sensore che permette di determinare il tenore di sale contenuto nell’acqua misurandone la conducibilità elettrica.

Dove viene usata

La sonda viene innestata su una tubazione. Nel tubo scorre l’acqua prodotta dai dissalatori installati sulle navi o in luoghi dove si ottiene acqua dolce a partire dall’acqua di mare. L’acqua in uscita dai dissalatori è acqua demineralizzata che dovrebbe contenere una quantità di sale compresa tra 8 e 12 parti per milione (ppm). La sonda serve a verificare questo valore.

Il progetto

Il progetto che abbiamo sviluppato su alcuni standard dimensionali riguarda l’elettrodo in questione,  la sua prototipazione e successivamente la sua produzione

Coerenti con un metodo di lavoro a 360° abbaimo curato ogni aspetto relativo alle problematiche che via via si presentavano, seguendo in prima persona tutti i passaggi, dal progetto teorico alla realizzazione pratica. Passando attraverso le fasi di ingegnerizzazione, test, produzione e assemblaggio fino a consegnare al cliente i prodotti finiti, funzionanti, collaudati con test qualitativi.

Come è fatto il prodotto

La sonda per salinometro è costituita da un corpo principale da cui fuoriescono due elettrodi. Quando la sonda è in funzione gli elettrodi entrano a contatto con l’acqua e consentono la misurazione della conducibilità elettrica.

primo piano degli elettrodi della sonda per salinimetro
Primo piano degli elettrodi della sonda per salinometro.

L’interno del corpo sonda ospita un circuito stampato che consente di immagazzinare i dati rilevati dalla sonda e interfacciarli con il display che fa parte dell’apparecchiatura. Il circuito stampato, da noi completamente riprogettato, prevede al suo interno un sistema di compensazione termica che permette di avere sempre una lettura esatta del valore di conducibilità anche in condizioni di temperatura diverse.

Sopra al corpo della sonda è avvitato il cappuccio dotato di un pressacavo a tenuta stagna così acqua e umidità non possono entrare all’interno del prodotto.

primo piano del cappuccio della sonda per salinimetro
Primo piano del cappuccio e del pressacavo della sonda per salinometro.
Produzione e materiali impiegati

La sonda per salinometro è uno strumento di precisione adatta a lavorare in condizioni di impieghi continui e ritmi elevati di prestazione, rientrando a pieno titolo in una categoria di prodotti nella quale lavoriamo da anni: il “design for work”.

In questo progetto, data affidabilità e precisione richieste dalle apparecchiature impiegate, abbiamo curato e mantenuto un’alta qualità di standard prodotto. La produzione richiede lavorazioni complesse e tolleranze molto precise.

Gli elettrodi, lavorati a CNC, sono  trattati galvanicamente: nichelati e successivamente dorati. L’oro è stabile e non si corrode, garantendo una lettura della conducibilità sempre ottimale.

Il cappuccio e il corpo sonda sono realizzati con lavorazioni CNC. Il materiale impiegato è Nylon caricato con fibra di vetro: più robusto e meno soggetto a variazioni dimensionali rispetto al semplice Nylon.

Le guarnizioni sono realizzate in Viton, un materiale che resiste meglio alle alte e basse temperature rispetto alla gomma di nitrile comunemente usata nelle guarnizioni.

Assemblaggio e test di qualità

Per collaudare i prodotti finali abbiamo progettato e realizzato un’apparecchiatura apposita che conduce  test qualitativi sulle sonde stesse, garantendo una precisione di funzionamento sicura e costante. Grazie all’architettura del design impiegato il processo di assemblaggio è semplice e rapido. Ogni singola sonda viene controllata e testata al fine di consegnare al cliente  pezzi perfettamente funzionanti.

Dopo aver assemblato gli elettrodi e le schedine elettroniche, le sonde vengono posizionate su una vasca contenente acqua demineralizzata in scorrimento continuo.

Una sonda posizionata sulla vasca. A sinistra il sistema che permette il ricircolo continuo dell’acqua.

Per mantenere costante il tenore di sale nella vasca abbiamo progettato e realizzato un dializzatore elettrolitico.

Dializzatore elettrolitico
Particolare del dializzatore che scinde elettroliticamente il sale contenuto nell’acqua. Così manteniamo la concentrazione di sale costantemente ad un valore di circa 10 ppm.

Ad un’estremità della vasca abbiamo realizzato una stazione di lettura dove si verifica che le sonde non abbiano difetti e funzionino correttamente. I valori letti da ogni sonda vengono confrontati con quelli rilevati da una sonda campione.

Particolare dello strumento che consente di confrontare le singole sonde con la sonda campione.

Se i valori letti dalla sonda risultassero anomali, il pannello di comando del sistema di controllo qualità permette di effettuare una serie di verifiche e scoprire eventuali difetti.

Pannello di comando del sistema di controllo qualità.

Le sonde per salinometro  vengono posizionate successivamente in rastrelliere riscaldate. Un sistema autoregolante mantiene la temperatura a circa 40°C.

Nelle rastrelliere le sonde asciugano e raggiungono la temperatura  per poter colare la resina epossidica che sigilla scheda elettronica e collegamenti all’interno dell’oggetto. In questo modo umidità e acqua non possono compromettere il funzionamento del prodotto.

rastrelliera riscaldante per sonde per salinimetro
Una sonda posizionata sulla rastrelliera riscaldata.

Una volta che la resina è asciugata si completa l’assemblaggio posizionando in successione:

  • Guarnizione
  • Rondella di ottone che protegge la sonda dagli sforzi sulla sede di montaggio
  • Cappuccio
sonda per salinimetro assemblata
La sonda per salinometro assemblata.
Miglioramento sotto tutti i punti di vista

Rispetto a questa categoria di  sonde già presenti sul mercato abbiamo cercato di migliorare il prodotto in ogni suo aspetto:

  • Attraverso accorgimenti ergonomici nelle forme e  scelta consapevole di materiali più resistenti abbiamo migliorato la robustezza e la durabilità dell’oggetto.
  • Intervenendo sugli aspetti meccanico/materici e sull’elettronica di acquisizione dati abbiamo aumentato l’affidabilità del prodotto e l’accuratezza delle misurazioni, alzandone la precisione
  •  La forma del cappuccio  garantisce una presa sicura e comoda con un grip migliorato quando viene avvitato e svitato. Così abbiamo reso il prodotto più agevole ed ergonomico nell’uso.
  •  La semplicità nella produzione e nell’assemblaggio dei pezzi ci ha consentito il mantenimento dei costi entro limiti contenuti.
Padronanza e coordinamento di diverse competenze

Un progetto come questo è complesso e richiede la coordinazione e la padronanza di diverse competenze:

  • Saper scegliere le lavorazioni in relazione alla precisione necessaria e ai volumi di produzione.
  • Conoscere i materiali e le loro proprietà.
  • Aver aqcuisito notevole esperienza nel campo dell’elettronica.
  • Coordinare tutti gli aspetti del progetto verso il raggiungimento di risultati di affidabilità  e robustezza.
  • Acquisire una capacità organizzativa che si spinga oltre il progetto esecutivo: progettare e curare in prima persona tutta la produzione e coordinare con estrema precisione forniture e tempistiche.

In questo ambito progettuale possiamo esprimere al meglio i nostri punti di forza:

  • La capacità di gestire progetti complessi che richiedano competenze nei campi del disegno industriale, dei materiali, dell’energia e dell’elettronica.
  • Il coordinamento delle  nostre diverse competenze sempre al fine di raggiungere la soluzione più semplice possibile, affidabile e solida.
  • Un approccio che, unendo teoria e pratica, ci permette di realizzare e testare nella realtà i nostri progetti fino ad arrivare, come in questo caso, alla realizzazione del prodotto finito.
  • Il poter offrire al committente prodotti perfettamente rispondenti alle caratteristiche richieste customizzandole in base ai processi impiegati.
Seguici anche sulla nostra pagina Facebook