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.
  • 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 contents1 kg11 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 SG200 SG200 SG20 SG250 SG90 SG
Application methodKneading by handPressing on by handApplication from tubeApplication from tubeBrush applicationBrush application
Curing conditionsAir drying at room temperatureRoom temperatureRoom temperature
… + 80°C
In temperature levels from 95°C - 315°C
Storage life at room temperature2 years2 years15 months6 months9 months6 months
IngredientsViscous, kneadable, sticky putty0.05 mm thick aluminum foil coated with 3 mm thick kneading cmpd.Solvent-containing one-component nitrile rubberTransparent, solvent free one-component silicone rubberSolvent-containing one component polyurethane paintTransparent, solvent-containing silicone resin
Weatheryesyesyesyesyesyes
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 generalnocondtl.condtl.no-condtl.
Fuels:
Gasoline
Kerosene
no
no
no
no
yes
yes
yes
no
no




Aromatic / Aliphatic mixturescondtl.
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 resistanceyesyesyesyesyes-

(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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