Scelta dei materiali di copertura e visione d’insieme degli stessi

La qualità di una misura effettuata con un estensimetro dipende essenzialmente dal tipo di installazione e dal design del punto di misura. Per ottenere risultati esenti da problemi, bisogna tenere conto di alcuni fattori fondamentali, quali un’attenta preparazione della superficie di installazione, un collegamento corretto e l’impiego di una copertura di protezione.

Appena terminata l’installazione di un estensimetro, è necessario provvedere a un’accurata protezione del punto di misura sulla superficie del componente dagli agenti atmosferici utilizzando un materiale di copertura. Nella scelta del materiale di copertura, è necessario tenere in considerazione i fattori seguenti:

Condizioni ambientali durante la misurazione
Durata della misurazione
Vita utile richiesta
Precisione della misurazione
L’oggetto da misurare non deve essere solidificato in maniera irreversibile; e
Il materiale che viene a contatto con il punto di misura, compreso il cavo per il collegamento, deve avere un’elevata resistenza all’isolamento e non deve innescare reazioni chimiche o corrosione.

Condizioni del punto di misura

Il punto di misura deve essere coperto subito dopo l’installazione. Utilizzare solamente materiali di copertura raccomandati dai produttori degli estensimetri per proteggere l’estensimetro e lo strato adesivo.

Il punto di misura deve essere in condizioni perfette prima di essere coperto, ossia deve essere privo di sporcizia, umidità, sudore proveniente dalle mani dell’operatore e residui di saldatura. Se non è possibile evitare l’installazione dell’estensimetro in condizioni di umidità (scadenze, brutto tempo, locali umidi), l’oggetto da misurare deve essere essiccato in forno laddove possibile; in caso ciò non sia possibile, il punto di misura deve essere asciugato con un asciugacapelli o con un altro strumento con la stessa funzione.
L’agente di copertura deve aderire completamente all’area circostante il punto di misura. Eventuali difetti e capillarità costituiscono infatti punti di accesso da cui potrebbero penetrare sostanze aggressive. Il legame tra l’agente di copertura e l’area circostante deve rimanere invariato per tutto il periodo di vita utile del punto di misura. L’area circostante (circa 1 o 2 cm oltre l’estremità esterna dell’adesivo) e il punto di contatto dell’adesivo devono quindi essere puliti in maniera approfondita. Il sudore delle mani (punte delle dita) può causare la formazione di ruggine sotto all’agente di copertura e renderlo quindi inefficace nonostante le perfette condizioni iniziali.

Punto di misura con copertura di protezione

Gli ingressi dei cavi devono essere sigillati con cura. L’agente di copertura deve circondare le estremità dei cavi, anche nella parte inferiore, per garantire che non siano presenti canali o capillari attraverso i quali l’umidità potrebbe penetrare nella copertura. In caso di cavi multiconduttore, incastrare i cavi singolarmente nell’agente di copertura e coprire anche una parte della guaina dei cavi con l’agente di copertura. In condizioni ambientali critiche, irruvidire l’isolamento dei cavi e poi sgrassarlo con un solvente senza agenti chimici.

Scelta del materiale di copertura:

	AK 22 Viscous putty Ord. no.: 1-AK22	ABM 75 Aluminum foil with kneading cmpd Ord. no.: 1-ABM75	NG 120 Nitrile rubber Ord. no.: 1-NG120	SG 250 Transparent Silicone rubber Ord. no.: 1-SG250	PU 140 Polyurethane paint Ord. no.: 1-PU140	SL 450 Transparent silicone resin Ord. no.: 1-SL450
Temperature range of resistance in air in °C	-30°C...+75°C [-22°F ... +167°F]	-196°C … +75°C [-321°F … +167°F]	-40°C ... +120°C [-104°F … +248°F]	-70°C … +200°C [-94°F … +392°F]	-40°C … +140°C [-40°F … +284°F]	-50°C … +450°C [-58°F … +842°F]
Package contents	1 kg	11 pcs. 205 mm x 100 mm	Tube with 150 g	Tube with 85 g	3 bottles each with 30 ml	3 bottles with 25 g each
One Package sufficient for approx.	30 SG	200 SG	200 SG	20 SG	250 SG	90 SG
Application method	Kneading by hand	Pressing on by hand	Application from tube	Application from tube	Brush application	Brush application
Curing conditions	–	–	Air drying at room temperature	Room temperature	Room temperature … + 80°C	In temperature levels from 95°C - 315°C
Storage life at room temperature	2 years	2 years	15 months	6 months	9 months	6 months
Ingredients	Viscous, kneadable, sticky putty	0.05 mm thick aluminum foil coated with 3 mm thick kneading cmpd.	Solvent-containing one-component nitrile rubber	Transparent, solvent free one-component silicone rubber	Solvent-containing one component polyurethane paint	Transparent, solvent-containing silicone resin
Weather	yes	yes	yes	yes	yes	yes
Water: Pressurized water Condensation Tropical climate Water vapor	yes - - - no	yes - - - condtl.	yes - - - no	yes - - - no	yes - yes yes no	yes - - - no
Oil: Engine oil (RT/70°C) Mineral oil (RT/70°C) Hydraulic oil (RT/70°C)	no - - -	no - - -	yes yes yes yes	yes - - -	yes - - -	- - - -
Greases	-	-	-	-	yes	-
Solvents in general	no	condtl.	condtl.	no	-	condtl.
Fuels: Gasoline Kerosene	no no –	no no –	yes yes yes	no no –	– – –	– – –
Aromatic / Aliphatic mixtures	–	–	condtl.	–	–	–
Aromatics: Benzene Toluene Xylene	no – no no	no – no no	condtl. no condtl. condtl.	no – no no	no – – no	no – no no
Chlorinated solvents: Dichloromethane Carbon tetrachloride Perchloroethylene 1.2-Dichloroethane o-Dichlorobenzene	no no – – – –	no no – – – –	no no no no no no	no no – – – –	no no – – – –	no no – – – –
Alcohols: Ethyl alcohol Methyl glycol Butyl alcohol Isopropyl alcohol Ethylene glycol	cndtl. condtl. – – – –	yes yes – – – –	condtl. condtl. no condtl. condtl. yes	condtl. condtl. – – – –	no no – – – –	yes yes – – – –
Ketones: Acetone Methyl ethyl ketone	condtl. condtl. no	condtl. condtl. no	no no no	no no no	no no no	condtl. yes condtl.
Terpenes: Dipentenes Turpentine	– – –	– – –	condtl. condtl. yes	– – –	– – –	– – –
Acids: Hydrochloric acid conc. Sulfuric acid 50 % Acetic acid 50 % Nitric acid 50 % Oleic acid conc. Lactic acid conc. Air containing acids	no no no no no – – –	condtl.⁽¹⁾ – – – – – – –	condtl. condtl. – no no – condtl. –	yes yes yes yes yes – – –	no no no no no – – yes	yes yes yes condtl. yes – – –
Alkalis: Sodium hydroxide 10 % Potassium hydroxide 10 % Ammonia 28 % Air containing alkalis	condtl. condtl. – – –	condtl.⁽¹⁾ – – – –	condtl. no no condtl. –	no no – – –	condtl. no – – yes	yes yes – – –
Liquefied gases (excluding oxygen)	-	-	yes	-	-	-
UV resistance	yes	yes	yes	yes	yes	-

^{(1) Up to 5 % (destruction of aluminum foil!).}

^{condtl. = Conditionally resistant (at least 10 days at RT)}

Agenti combinati

Spesso un solo agente di copertura non è sufficiente per proteggere efficacemente il punto di misura. Alcuni esempi di combinazioni di agenti diversi sono forniti da AK22 e ABM75 (massa plastica più lamina di alluminio).

Per aggiungere ulteriore protezione meccanica alla lamina di metallo, è possibile applicare uno strato di materiali extra come la gomma siliconica SG250.
Quando si realizzano coperture multi-strato, assicurarsi che ogni strato sia perfettamente solidificato prima di applicare il successivo. Ogni strato deve, inoltre, sovrapporsi a quello sottostante per diversi millimetri su tutti i lati.
Spesso, su uno stesso punto di misura agiscono diversi elementi, ad esempio olio e acqua. In questi casi, ad esempio, ABM75 solubile in olio deve essere applicato direttamente sull’estensimetro, coperto con una lamina di alluminio come barriera anti-diffusione; si deve poi applicare una resina epossidica resistente all’olio come strato finale.

La protezione multi-strato è fondamentale per le sostanze indefinibili, come ad esempio l’acqua di mare. Gli strati superiori che non entrano in contatto con l’estensimetro possono essere realizzati in materiali diversi da quelli indicati, ad esempio asfalto. Questi materiali, però, non devono dissolvere o alterare dal punto di vista chimico gli strati sottostanti. La loro resistenza all’isolamento elettrico non è invece rilevante.

È possibile ottenere una protezione assoluta per un periodo di tempo illimitato solamente utilizzando un contenitore metallico sigillato ermeticamente. Questo tipo di protezione può essere implementato per i trasduttori commerciali standard. L’implementazione di estensimetri con protezione ermetica a scopo sperimentale implica però costi aggiuntivi molto elevati.

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