Com d’estrenyits estan els nostres premsaestopes?

Com garantim que les nostres sondes de nivell funcionin de manera fiable fins i tot en entorns submarins exigents?L'estanquitat del premsaestopes hi té un paper clau. En aquest article explico per què és tan important i com, com a aprenent, vaig contribuir al desenvolupament del nostre dispositiu de prova.
 

Estructura i funció d’un premsaestopes

A primera vista, l’estructura d’una sonda de nivell s’assembla a la d’un transmissor. No obstant això, en lloc d’una rosca, al costat de la membrana s’hi fixa una tapa protectora. Una altra diferència clau es troba en la connexió elèctrica: mentre que els transmissors solen tenir una interfície directament integrada al sensor, la sonda de nivell disposa d’un cable que surt de l’interior de la carcassa. El repte consisteix a garantir un segellat hermètic entre la carcassa metàl·lica soldada i el cable de plàstic, més tou. Aquí és on entra en joc el premsaestopes: un element que connecta fermament ambdues parts i que, alhora, pot suportar forces de tracció.

A KELLER Pressure, un premsaestopes de desenvolupament propi ha demostrat la seva eficàcia, mantenint l’interior del sensor sec gràcies a dues barreres:

• L’insert de segellat, que es pressiona fermament contra la paret de la carcassa mitjançant la femella de pressió (verd).
• El compost d’encolat que omple els buits i s’adhereix fermament a les parets (groc).
• El disseny requereix un equilibri entre estanquitat, resistència mecànica i costos de fabricació.
   

Dispositiu per a la comprovació de fuites

Per garantir-ne la funcionalitat, els premsaestopes es comproven amb un dispositiu especial. Aquest mesura la humitat a l’interior de les sondes de nivell, cosa que permet detectar qualsevol increment de fuites.

Amb aquesta finalitat, es fabrica una sonda de nivell especialment preparada. En lloc de l’electrònica habitual per a l’avaluació de la pressió, incorpora un sensor d’humitat a l’interior. La sonda de nivell s’allotja en una cambra de canonades amb una connexió de pressió i un manòmetre. La sortida elèctrica de la sonda preparada s’extreu de la cambra a través del cable. D’aquesta manera, es pot determinar la humitat.

La meva tasca: optimització del dispositiu existent

Com a aprenent d’enginyeria de disseny de tercer any, se’m va assignar la tasca d’optimitzar el nostre dispositiu existent. Vaig seguir el procés de disseny après durant la meva formació. Primer, vaig obtenir una visió general de la situació. Vaig analitzar el dispositiu existent i en vaig documentar el funcionament. Vaig plantejar nombroses preguntes per identificar els punts febles des del punt de vista dels usuaris i derivar possibles solucions. Vaig redactar un informe de documentació del projecte amb tota la informació recopilada i les meves conclusions.

Després d’una pluja d’idees utilitzant mètodes intuïtius i basats en la recerca, vaig dissenyar i esbossar diverses variants en forma de models 3D. En vaig comparar els avantatges i inconvenients per caracteritzar les solucions i identificar les diferències rellevants. En consulta amb el meu formador professional, vaig escollir la variant definitiva i en vaig definir les implementacions i dimensions exactes. En primer lloc, vaig analitzar les nostres condicions internes de fabricació, vaig contactar amb diversos proveïdors de matèria primera i vaig realitzar càlculs de resistència i toleràncies. Finalment, es va preparar tota la documentació de fabricació i es va dur a terme una inspecció final.

El resultat va ser un dispositiu més lleuger i resistent a la corrosió, amb processos operatius més senzills.

Aprenentatges d’aquest projecte tan estimulant

Aquest projecte em va oferir l’oportunitat d’aprendre més sobre els premsaestopes i la seva aplicació. Algunes tasques no van ser fàcils. Vaig avançar lentament des de la pluja d’idees fins a les tres propostes finals. Tot i això, amb el suport del meu formador professional, vaig aconseguir completar amb èxit totes les etapes.

Al final del projecte, vaig reflexionar sobre el procés i la metodologia utilitzada: què va funcionar bé i per què? Quins riscos hi va haver i on es van cometre errors? Com s’haurien d’afrontar els projectes futurs de manera diferent?

Per a mi, va ser un projecte exitós i molt formatiu, i vaig poder adquirir una gran experiència. Per a mi, cada repte és una oportunitat per superar-me. L’aprenentatge no s’atura mai!

Mattia Rüegg
Design Engineer in Training