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IL TEMA
Z. Lazzero, S. Casinelli
Taratura di micro-flussi: il banco semi-automatico Aumento della produttività e qualità della misura
CALIBRATED LEAKS: A SEMI-AUTOMATIC TEST BENCH This paper covers the problem of calibrating leaks. This is a time-consuming, and hence expensive activity if performed manually. A semi-automatic test bench is presented in the paper that reduces calibration time and, consequently, cost. Its metrological performance, after calibration, is reported as well. RIASSUNTO L’articolo affronta il problema della taratura dei micro-flussi (o fughe tarate). Questa taratura è un’operazione che richiede tempo, ed è quindi costosa, se eseguita manualmente. L’articolo presenta un banco semi-automatico di taratura in grado di abbattere i tempi di taratura e, conseguentemente, i costi. Sono riportate le prestazioni metrologiche ottenute dopo taratura del banco. CAMPO D’IMPIEGO
mento aventi l’una valore minore e l’altra valore maggiore rispetto al flusso generato dalla fuga in taratura, utilizzando lo spettrometro di massa come strumento interpolatore, in conformità con la normativa vigente UNI EN ISO 20486:2018 (ex UNI EN13192:2003) “Prove non distruttive – Rivelazione di fughe – Calibrazione delle fughe di riferimento per gas”. Noti i segnali misurati con lo spettrometro e i corrispondenti valori di flusso dati dai Certificati di Taratura delle due fughe di riferimento, si ricava il valore di flusso corrispondente al segnale letto con lo spettrometro per la fuga in taratura. Il valore di flusso così ottenuto è espresso con la sua incertezza di misura.
– stabilizzazione della pressione a monte dello stesso; – effettuazione di 18 letture complessive e registrazioni sequenziali (10 valori per ogni lettura) dell’entità della portata di gas emessa dalla fuga in taratura e dei master tarati utilizzati per il confronto. Per un maggiore accuratezza del calcolo dell’incertezza, vengono effettuate le letture anche sul master avente lo stesso valore della fuga in taratura; – ripristino del valore iniziale della pressione a monte del flusso. Il set di letture viene eseguito 3 volte per ogni singola fuga in taratura, per un totale complessivo di minimo 53 minuti d’impegno del tecnico per la caratterizzazione di ogni singolo flusso e la predisposizione del rapporto di taratura relativo. In queste condizioni operative la produttività del laboratorio è limitata alla taratura di un massimo di 8 fughe per turno lavorativo, prevedendo l’impegno al 100% del tempo di un tecnico specializzato per turno di 8 ore.
I Micro-flussi calibrati (o Fughe tarate), vengono utilizzati in ambiente industriale e in Laboratorio per stabilire un riferimento in flusso per la misura della portata di un gas di lavoro. Sebbene maggiormente utilizzati nei collaudi di tenuta per la taratura della strumentazione, essi trovano applicazione anche nella formazione di miscele gassose per micro-dosaggi. Queste fughe tarate trovano largo impiego nell’industria manifatturiera: elettrodomestici e sistemi di scambio termico (HA – Household Appliances e HVAC&R – Heating Ventilation and Air Conditioning & Refrigeration) automotive, ma anche nel settore alimentare, delle fusioni, del trasporto dell’energia L’esigenza oltre che nell’industria del vuoto e dei Nell’ambito della produzione e taraturecipienti in pressione. ra dei flussi in Laboratorio, si è avvertita la necessità di automatizzare e standardizzare il processo di taratura, in LA VERIFICA DI TARATURA modo da poterne aumentare la produtDELLE FUGHE tività, riducendo l’impiego delle risorse umane ad alta specializzazione per La misura di micro-flussi si effettua uti- l’esecuzione di attività monotone sulizzando gas elio1, misurando la con- scettibili di errore umano. La taratura Figura 1 – Set up utilizzato per la verifica centrazione in regime dinamico con dei flussi, effettuata manualmente dal di taratura manuale flussi uno spettrometro di massa a deflessio- tecnico specializzato, richiede infatti ne magnetica incentrato sulla sua un alto dispendio di tempo in attività Lazzero Tecnologie srl massa (4 u.) ripetitive: La verifica consiste nella misura dei – alimentazione gas a monte del flusso z.lazzero@lazzero.com s.casinelli@lazzero.com flussi generati da due fughe di riferi- in taratura; T_M
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