Utilizzo dei sensori ottici di striature nei sistemi di lubrificazione aria+olio

I sensori possono essere montati in operazioni di retrofit, per verificare il funzionamento di miscelatori aria+olio precedentemente istallati. In questo caso si montano direttamente all'uscita del mixer.
Si deve qui considerare che il sensore controlla un flusso che non è mai costante poiché il dosaggio del lubrificante, nei sistemi monolinea, avviene ciclicamente ad impulsi temporizzati.

Dobbiamo quindi distinguere tra un controllo di tipo dinamico (segnale ad ogni ciclo di lubrificazione) o il controllo statico (segnale quasi continuo).
Abbiamo le seguenti opzioni:

1. Controllo dinamico: con sensore tipo IFX-S08 montato internamente al miscelatore (MVF-AX).
2. Controllo dinamico: quando il sensore (tipo IFX-C04 o C06) è esterno al miscelatore, ma distante al massimo 10 cm.
3. Controllo statico: quando il sensore (tipo IFX-C04 o C06) è esterno al mixer e viene posto ad una distanza superiore ad un metro.

Nei casi 1 e 2 il sensore reagirà con un cambio di stato (Led verde e poi rosso) ad ogni ciclo di lubrificazione, identificando che il dosaggio del lubrificante è avvenuto regolarmente. Nel caso 3, il segnale (LED verde) potrà essere sempre acceso sempre che la portata di lubrificante (la striatura d’olio) sia sufficiente e continua: per esempio, con un sensore posizionato a 3 m dal miscelatore e con un volume di lubrificante di almeno 300 mm3/h, con un flusso d'aria non superiore a 50 Nl/min.
Un quantità inferiore di un volume di lubrificante, o una maggiore portata d'aria, potrebbero determinare un segnale instabile a causa di un flusso troppo limitato e discontinuo, per l’ottica del sensore, ma pur sempre valido per le necessità del punto di lubrificazione. Di questo se ne dovrà ragionevolmente tenere conto nella gestione di controllo del segnale.

Secondo l’esperienza consolidata sul campo pratico, si preferisce raccomandare un controllo dinamico, poiché questo metodo di controllo risulta indipendente dal volume dosato e garantisce il controllo del singolo ciclo (“miss shot”).

Il controllo statico è utilizzato come controllo ridondante, a garanzia della presenza del lubrificante nella parte finale della tubazione (vedi anche filmato “sensore ridondante”)

Un sistema di monitoraggio con doppio sensore ottico di striature d'olio (sensore ottico IFX) è considerato come ridondante.
La ridondanza è la duplicazione dei componenti in grado di svolgere la stessa funzione, allo scopo di aumentare l'affidabilità del sistema. In questo modo un elemento guasto non provoca l'avaria del sistema in quanto la particolare funzione può essere eseguita da un altro elemento.
Un sistema “failure-safe” non implica che l'avaria sia impossibile / improbabile, ma piuttosto che il design del sistema previene o mitiga conseguenze pericolose in caso di guasto.

MWM ha sviluppato un nuovo sistema di lubrificazione con doppi sensori ottici di striature di olio, in grado di fornire maggiore sicurezza in qualsiasi processo di lubrificazione aria-olio per cuscinetti per mandrini.
Un primo sensore ottico di flusso, IFX-S08, montato all'interno del miscelatore aria-olio MVF-AX brevettato da MWM, esegue il monitoraggio dinamico in linea delle striature d'olio. Un sensore ottico di flusso IFX-C aggiuntivo, montato all'esterno del tubo in una posizione lontana dal miscelatore ma vicino al mandrino, esegue il monitoraggio statico. Questo sensore esterno fornisce all'operatore una completa visibilità della continuità del flusso di olio, in quanto viene rilevato in prossimità del punto di lubrificazione. In caso di guasto, il sensore restituisce un segnale di allarme e può arrestare la macchina, per evitare danni.

I significati di controllo dinamico e statico sono rispettivamente i seguenti:

• monitoraggio dinamico: durante il ciclo di lubrificazione, quando la pompa alimenta il lubrificante al miscelatore aria-olio, il sensore rileva la presenza di lubrificante (LED verde). Quando è passata la prima "onda" d'olio, il flusso d'aria pulisce il condotto dell'aria e quindi il sensore di striature d'olio non rileva alcun passaggio d'olio (LED rosso)
• monitoraggio statico: in normali condizioni operative, una striscia continua d'olio viene trasportata dal flusso d'aria verso il punto di lubrificazione (mandrino). Il sensore montato sul tubo, rileva la presenza di lubrificante in maniera continua (LED verde). Quando questa striscia si interrompe, il led diventa rosso.

Si raccomanda di montare il sensore esterno IFX-C a una distanza non inferiore ad 1 m prima del mandrino, in modo che la lunghezza residua del tubo possa agire come una riserva d'olio di sicurezza. Nel caso che il sensore esterno non rilevi striature d'olio, ci sarà ancora tempo sufficiente (10 minuti come minimo) prima che la riserva d'olio giunga alla sua fine. Sarà quindi possibile effettuare un intervento tempestivo, evitando il rischio di lasciare il mandrino in funzionamento senza lubrificante.
Invece, posizionare il sensore giusto prima del mandrino sarebbe una scelta critica: in caso di guasto non ci sarà alcuna lunghezza residua di tubo che possa essere usata come riserva d'olio per un breve periodo di tempo. Tuttavia, il sistema ridondante genererà un segnale di allarme (doppio) e arresterà immediatamente la macchina.

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