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Call_Me_V

[Cantiere Kilo Class Trumpeter 1/114] Conversione RC

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.....dopo la fine della vacanze e l'inizio delle attività lavorative......è ora di riprendere anche il cantiere da dove avevamo lasciato, per il momento non trattando ancora l'argomento wifi che sarà un tema da chiusura cantiere ma riprendendo dal nostro amato pressostato!!!

 

Come vi dicevo in precedenza, vorrei fare "una proposta che non si pu√≤ rrrrifiutare" (si sente l'accento siciliano?) ma vorrei arrivarci dopo un minimo di analisi di alcune caratteristiche del pressostato. Magari qualcuno avr√† gi√† sfogliato la scheda tecnica che avevo postato un po' di tempo fa, in ogni caso lasciatemi fare un preambolo del sensore, che non vuole essere una riscrittura del datasheet¬†ma cercher√≤ di fare un "breve" sunto delle caratteristiche pi√Ļ salienti legate al cantiere.

 

Il BMP280 √® un sensore MEMS della Bosch con una tecnologia proprietaria APSM (Advanced Porus Silicon Membrane - una particolare tecnologia di realizzazione del componente), pensato per varie tipologie di mercati, dall'automotive al consumer ma principalmente realizzato per applicazioni "mobile". ¬†Non √® altro che un sensore barometrico assoluto di pressione all'interno di un package 2 x 2.5 mm^2 e vista la sua integrazione, bassi consumi, misure estremamente precise/accurate, reiezione ai disturbi, possibilit√† di configurazione, protocolli di comunicazione disponibili.....e chi pi√Ļ ne ha pi√Ļ ne metta......√® diventato un riferimento in campi d'impiego pi√Ļ disparati.....e speriamo che vada bene anche per DELF-ino.

 

Solo per dare un'idea, essendo stato progettato per applicazioni in cui √® richiesta un'accuratezza/risoluzione/sensibilit√† molto alta, il sensore ha un'accuratezza relativa dell'ordine di +-0.12 mbar (+- 1 metro riconsiderandola¬†come variazione di altitudine), il tutto con un coefficiente di offset in temperatura (TCO) mooooolto basso, dell'ordine dei 0.015 mbar/k. Quest'ultimo parametro √® intrinseco nei sensori di pressione, ovvero la temperatura influisce sull'accuratezza dei sensori di pressione e quindi rimane sempre un piccolo errore di temperatura nel campo di temperatura nominale nonostante un'ampia gamma di misure di compensazione. Tale coefficiente descrive un errore (lineare), a partire da un punto di riferimento (in generale la temperatura ambiente), perci√≤ sempre "presente/predicibile", perci√≤ non ce ne preoccupiamo pi√Ļ di tanto.¬† Ci sono tanti altri parametri da considerare in aggiunta (reiezione dai disturbi/rumore, affidabilit√† nel ciclo vita e via dicendo), ma questo √® solo per dire che tale dispositivo √® estremamente sensibile.

 

Considerando invece la logica, il BMP280 consiste in un sensore di pressione piezo-resistivo associato a un ASIC (ovvero Application Specific Integrated Circuit, un circuito integrato creato appositamente per risolvere un'applicazione di calcolo/elaborazione ben precisa), per capire è l'opposto di Arduino, programmabile per qualsiasi scopo. Questo dispositivo dedicato alla lettura del sensore, non fa altro che effettuare delle conversioni analogico/digitali del dato misurato, a cui può applicare dei filtri/compensazioni per poi renderlo disponibile su un bus di comunicazione SPI o I2C......e qui si aprono vari mondi ma per evitare di fare un trattato e annoiarvi eccessivamente,  visto che chiunque si è confrontato con un Arduino ne ha sicuramente sentito parlare, senza scendere troppo nei dettagli il bus adottato è l'I2C. Solo per comprensione, diciamo che (in modo molto blando) per i meno addetti ai lavori, questo protocollo di comunicazione I2C altro non è che la "lingua" con cui Arduino interroga il sensore e riceve i risultati. In aggiunta, attraverso questo linguaggio, i sensori "intelligenti" danno la possibilità all'utilizzatore non solo di richiedere/ricevere i dati ma anche di configurare il sensore per "lavorare in diversi modi", per esempio variarne l'accuratezza di misura, il tempo di misura, i consumi e così via. Direi che come intro basta e avanza!!

 
Vi riporto una brevissima analisi dei parametri pi√Ļ importanti che ho impostato nel sensore.

Partiamo dalle tre tipologie di funzionamento, ovvero il sensore può lavorare in "sleep/forced/normal mode". Nella prima modalità il dispositivo semplicemente non effettua nessuna misura e diminuisce il suo consumo di corrente al minimo; nella modalità forced viene effettuata una misura secondo determinati parametri e tempistiche riportate nel datasheet e poi passa in modalità sleep. Infine nella modalità normal, il sensore ciclicamente alterna varie misure (a seconda della configurazione che vedremo a breve) a una modalità di stand-by per un determinato intervallo di tempo. Visto che in questa fase di sviluppo la "power consumption" non è tra i vincoli di progetto :biggrin: la modalità impostata nel firmware è la normal. Selezionando e/o mixando le precedenti modalità con delle caratteristiche di oversampling (sovra-campionamento del segnale acquisito, senza eccedere nell'approfondimento del termine, principalmente serve per diminuire il rumore di misura e aumentare la risoluzione) si riesce ad avere un sensore che ha dei consumi "irrisori" oppure dal lato diametralmente opposto un sensore con una risoluzione "altissima". Questa opzione configurabile di sovra-campionamento è applicabile sia alla misura di temperatura che di pressione, mediante un parametro/registro del sensore. Per avere un'idea riporto la tabella della pressione che trovate nel datasheet del componente:

image.png.dda507e7995e398cc5568c5800aa5e17.png 

 

la misura della pressione può anche non essere effettuata nel caso in cui si utilizzi il sensore come sensore di temperatura....ma non è il nostro caso.

Come noterete dalla tabella, l'oversampling è impastabile con valori discreti/definiti da 1 a 16, maggiore è il sovra-campionamento minore sarà il rumore e maggiore sarà la risoluzione. Se tale parametro è impostato a 16, si ha la risoluzione massima del sensore ovvero 0,0016 mbar.  Tutto ciò per sottolineare che questo dispositivo è estremamente "sensibile" e che la misura rilevata ha già subito un processo hw/sw a basso livello (senza neanche aver attuato algoritmi di nessun genere da alto livello) contribuendo a diminuisce il rumore e l'incertezza di misura per rendere il dato attendibile. 

 

Se tale risoluzione la rapportiamo a qualche post fa di @Ocean's One in cui parlavamo di una variazione stimata dell'ordine dei 333 mbar per 85 ml di cassa d'immersione, direi che possiamo effettuare delle misure molto "fini" su tutto il range e implementare l'algoritmo d'interesse per tutte le varie condizioni, decidendo il range di variazione delle misure, tendo conto di una granularità di dati estremamente fine.


Dalla tabella precedente si nota anche un suggerimento rispetto il campionamento della temperatura (legato alla pressione). Tornando a sottolineare che per questa fase i bassi consumi non sono d'interesse ma preferisco avere un'alta risoluzione, ho impostato a 16 l'oversampling della pressione e di conseguenza un oversampling in temperatura pari a 2. Per completezza riporto anche la tabella della temperatura

image.png.e303bcb2a999d3cbcecb8f907a09fef4.png


Come noterete con un settaggio pari a 2 si ottiene una risoluzione pari a 0.0025 ¬įC, perci√≤ pi√Ļ che sufficiente per il nostro scopo.


Infine (e perdonatemi se mi sono già dilungato parecchio), un ultimo parametro interessante da impostare è il filtro digitale IIR (Infinite Impulse Response - su internet di informazioni in merito sul suo funzionamento se ne trovano un'infinità).....ma basti pensare che mediante la configurazione di questo filtro c'è la possibilità di eliminare delle variazioni repentine sui valori del sensore ed eliminare eventuali disturbi di misura rendendo la misura maggiormente immune a variazioni anomale. Perciò in definitiva la configurazione a oggi impostata nel sensore è la seguente

image.png.0ef1a8298d41593f1cda4314eb26b5f6.png

 

Diciamo che a questo punto abbiamo un po' di info per comprendere meglio quanto possa essere configurabile, sensibile e robusto (a livello di misure) questo sensore.....perciò dopo questo preambolo volevo arrivare a qualche considerazione per proporre una soluzione che  mi frulla in testa da quando ho adottato questo sensore e che non si può rrrrifiutare!!! :biggrin:

 

Pur comprendendo pienamente che come pi√Ļ volte sottolineato da @Ocean's One¬†in vari commenti, converrebbe avere un pressostato differenziale e non assoluto, l'idea di non stravolgere il sistema/architettura proposta¬†(andando ad aggiungere un manometro/pressostato direttamente sul tubo per rilevare la pressione della sacca) mi alletta parecchio. Se a questo si aggiunge la disponibilit√† di un sensore come il BMP280 (con caratteristiche molto raffinate), la mia idea e proposta √® quella di utilizzare solo questo sensore assoluto e implementare mediante l'algoritmo di DELF-ino tutti i casi possibili di funzionamento a cui associare gli eventi di guasto. Questo potrebbe permette di avere un sistema robusto a prova di errore umano, come nel caso anticipatoci da @Ocean's One¬† in cui √® esplosa la cassa d'immersione.....

On 9/8/2020 at 14:44, Ocean's One said:

Infatti, cosa succederebbe se dopo la manutenzione periodica ti dimenticassi di ricollegare il cavo del pressostato?
Al raggiungimento della pressione limite la pompa continuerebbe a funzionare distruggendo la sacca. (per inciso, questa cosa mi è già successa una quindicina di anni fa sul mio Neptune, prima che avvisassi la Thunder Tiger di modificare il pressostato).

 

Anche questa casistica può essere coperta con la giusta strategia firmware e un solo pressostato......non si rileva il pressostato la pompa non parte. Oppure problematiche relative a una eventuale connessione invertita delle fasi di pilotaggio della pompa, che la farebbe funzionare in modo inverso con possibili cause di esplosione sacca........una strategia da adottare potrebbe essere--> quando il sistema si attiva e viene chiuso nel WTC (....e già queste poche parole si potrebbero tradurre in qualsiasi strategia ancora da vedere :smile:), parte un check sulle fasi della pompa che viene pilotata per un breve periodo e il micro rileva una minima variazione di pressione; in base a tale variazione (positiva o negativa) si può decidere se il firmware in automatico "comprenda" come pilotare la pompa e in seguito imposti i due versi delle fasi per riempire e svuotare la cassa in modo corretto....oppure dia a display una segnalazione di fault che dica di invertire fisicamente le fasi del motore!! .....E questo è solo un altro esempio :cool:

 

Anche nel caso del ragionamento riguardo la connessione temperatura/pressione, si possono implementare algoritmi per la loro gestione, infatti riprendendo quanto giustamente evidenziato nel seguente post

On 30/7/2020 at 23:00, Ocean's One said:

Ma se anche così fosse, ed è già difficile, tieni conto che un incremento della temperatura interna di 30 gradi, certamente possibile, aumenta la pressione interna di 100 mbar e falsa tutte le valutazioni.

 

si può pensare di prevedere un check costante sulla temperatura e rimodulare il valore letto della pressione in base al cambio di temperatura....avendo una sensibilità/risoluzione così elevata sulla pressione e un micro che la può comprendere/gestire a suo piacimento, si può realmente fare un software intelligente che preveda e gestisca le casistiche che possono presentarsi, non so se rendo l'idea della potenzialità che abbiamo!!

 

Infine e dopo la smetto di insistere :biggrin: rispetto a quanto detto in precedenza nel seguente post

On 30/7/2020 at 23:00, Ocean's One said:

Però considera che la pressione nella sacca cresce pochissimo finché la sacca è quasi piena e poi si impenna solo nell’ultimo 10% della capacità. Potrebbero esserci dei falsi allarmi se questo sistema non è abbastanza sensibile.

 

con il BMP280 riusciamo a verificare costantemente in maniera fine e attendibile tutto il range di utilizzo e non solo l'ultimo 10% di riempimento..... questo credo sia un enorme vantaggio da poter sfruttare a nostro uso e consumo. Solo per darvi l'idea di quanto si riesce a rilevare, bastano 1-2 giri di pompa peristaltica per far variare minimamente la pressione del WTC......e il BMP280 vede tale variazione!!!

 

Vi posto un video di qualche giorno fa, non sono riuscito a fare inquadrature decenti e perdonate per i rumori di fondo, comunque fornisce una primissima idea del sistema chiuso e le misure del pressostato

 

nel video ho fatto qualche ciclo parziale di riempimento e svuotamento¬†della cassa d'immersione....parziale perch√© come previsto dal mitico @Ocean's One¬†qualche tempo fa, se tento di riempire la cassa d'immersione completamente senza nessun blocco sui tappi, aumenta talmente tanto la pressione che il tappo di prua viene letteralmente "sparato" fuori dal WTC. In pi√Ļ nella parte finale del video si nota come inesorabilmente la pressione nella camera stagna tende a diminuire, perci√≤ ho qualche perdita....che dopo un'accorta analisi in acqua/bollicine dovrei aver capito da dove si origina, perci√≤ sistemo i tappi e vi faccio qualche video migliore.

 

Che ne pensate? L'idea comincia a piacere anche a voi?

 

Direi che per il momento è tutto :cool:

 

Edited by Call_Me_V

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Ed ecco il nostro amico subito a riprendere l’impegnativo cantiere...!

Vincenzo, sei già sul pezzo? E che pezzo: questo MEMS della Bosch sembra proprio un vero gioiello.

Già conoscevo la qualità dei MEMS Bosch per motivi di lavoro, ma vedere questa risoluzione fa impressione: siamo a livello di qualche centesimo di mm di colonna d’acqua!!!

Tant’è vero che io, fossi in te, non userei questo gioiello per controllare il riempimento della sacca, ma lo collegherei ad una presa esterna per avere un misuratore della pressione d’acqua, ovvero un profondimetro.

Questo dispositivo sarebbe capace di misurare la quota con una risoluzione di almeno 1 mm, ma anche soltanto 1 cm sarebbe grasso che cola!
Inoltre, se collegato al circuito di gestione dei piani di profondità, potrebbe servirti per sviluppare un circuito per il mantenimento della quota durante la navigazione sommersa (quello che io chiamo autoquota), interfacciato con i timoni e/o con la pompa di immersione.

Domanda: tu dici che il sensore MEMS la tecnologia APSM, ovvero una membrana in silicone, ma ti risulta che questa sia waterproof?

Per quanto sopra, in effetti servirebbe...

________
 

Complimenti per aver già messo a punto un sistema funzionante che comprenda tutto, come si vede nel video.

Tuttavia, in merito alla logica di funzionamento, ho ancora diversi commenti da fare.

Tu dici che il sensore è in grado di discriminare tutte le fasi di riempimento della sacca è non solo l’ultimo 10%, cosa certamente confermata.

Tuttavia, la grandezza misurata e la pressione interna al WTC, che non è sufficientemente affidabile per i nostri scopi.

Mi spiego meglio: la pressione misurata cresce costantemente proprio per il fatto che anche il volume di aria nel WTC decresce con continuità, visto che la pompa continua immettere nella sacca una portata d’acqua costante, riducendo così il volume del WTC in progressione.

Tuttavia, non sappiamo quale sia esattamente la pressione DENTRO la sacca.

Finch√© essa √® solo parzialmente gonfia, c‚Äô√® l‚Äôequilibrio fra pressione interna nella sacca e pressione nel¬†WTC,¬†visto che la parete della sacca √® deformabile, e¬†quindi la pressione che tu misuri √® significativa.¬†Tuttavia, quando andiamo a sforzare le pareti in gomma della sacca, la pressione in essa cresce molto pi√Ļ rapidamente della pressione esterna, e quindi tu non avresti uno strumento in grado di accorgersi di questo fatto, con il rischio di fare scoppiare la sacca.

Teoricamente, √® vero che tu potresti registrare il valore di pressione limite (anche se pi√Ļ basso dell‚Äôeffettivo nella sacca) e dire all‚Äôelettronica di fermarsi a quel punto,

Ma allora dovresti essere sicuro della costanza di questo valore limite.

Mi spiego: supponiamo che l‚Äôaria nel wWTC trafili¬†leggermente verso l‚Äôesterno¬†dopo alcune decine di minuti di immersione (ricordiamoci¬†quanta extra-pressione c‚Äô√® all‚Äôinterno del WTC a¬†sacca piena). Se¬†in questa condizione tu fai un ulteriore ciclo di svuotamento e poi di¬†riempimento, l‚Äôelettronica pretenderebbe di fermare la pompa molto pi√Ļ tardi, visto che la pressione interna ora √® pi√Ļ bassa, con¬†il serio rischio di fare scoppiare la sacca.

 

Ora, anche se io sceglierei un pressostato differenziale, non dico che questo sistema basato su una misura assoluta sia completamente da scartare: Può funzionare, ma sotto alcune condizioni:

 

- Non ci devono essere trafilamenti di aria fuori dal WTC quando questo è in pressione: quindi, ben venga una tua prova in acqua, dove riempirai completamente la sacca e lascerai il WTC in pressione immerso per qualche ora, leggendo dal display la pressione, che non deve calare nel tempo.

 

- Viceversa, se decidi di chiudere il WTC a sacca piena, devi ripetere la prova in acqua lasciando la sacca vuota (ovvero con il WTC in depressione), e verificare che la pressione interna si mantenga ad un valore costante e non cresca nel tempo (il che fra l’altro significa che sta entrando acqua!)

 

- Ad ogni modo, tutto ciò deve essere completato da una funzione aggiuntiva, ossia una vera e propria sequenza di inizializzazione, che ora provo a spiegarti.

Appena chiuso il WTC, aziona la pompa a svuotare e tienila attiva per un tempo sufficiente ad essere sicuro che la sacca sia completamente vuota.

Dopodiché, leggi e registra il valore di pressione interna in queste condizioni.

A questo punto, il tuo software calcolerà la pressione limite per questa tornata di utilizzo, sommando alla pressione a sacca vuota un valore costante che avrai trovato sperimentalmente in precedenza e pari all’incremento di pressione che c’è durante il riempimento della sacca fino al massimo previsto.

 

Tutto ciò non è impossibile, ma certamente è da studiare bene.

 

 

p.s. se posso fare il rude meccanico, io continuerei a preferire un pressostato differenziale on/off  per fermare la pompa a sacca piena.

Il tuo¬†gioiellino MEMS¬†che sarebbe molto pi√Ļ utile¬†come profondimetro, per esempio.

Ma questa è solo la mia idea…

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Per il problema dell'evitare l'esplosione della sacca io agirei in modo "meccanico" ovvero metterei uno switch che verrebbe chiuso dalla sacca al raggiungimento di un determinato volume...

 

Per l'autoquota, assumendo che i cavalli siano sferici (*), userei questo algoritmo, in simil arduinese:

 

var pressione_di_livello;

 

setup()

{

    pressione_di_livello=BMP280();

}

 

loop()

{

    if (pompa_in_funzione())

    {

        pressione_di_livello=BMP280();

    }

    else

    {

          pressione_di_livello=compensazione_temperatura(pressione_di_livello);

    

    servo_profondita(BMP280() - pressione_di_livello);

    }

}

 

servo_profondita(var delta_pressione)

{

    if (canale_profondita==0)

    {

        servo[profondita]=f(delta_pressione)

    }

}

 

(*): i cavalli sarebbero sferici se si riuscisse in qualche modo a far variare la pressione interna al WTC al variare della pressione esterna, ovvero il WTC non dovrebbe essere troppo rigido alla compressione ma solo all'espansione.

Inoltre si assume che non ci siano perdite o infiltrazioni, ma questo lo si lascia ai costruttori del battello ūüėõ

 

Edited by gepard
invio errato

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Mitico Marco.....mi fa piacere che hai già scritto un pezzo di algoritmo per come funzionerà il pressostato, la strada è quella giusta!!! :biggrin:

 

Comprendo le tue remore e i tuoi dubbi nell'utilizzare questo pressostato per rilevare la pressione del WTC al posto di un semplice pressostato differenziale e comprendo che probabilmente stiamo complicando non poco le cose ma vorrei provarci almeno per capirne la fattibilità e i limiti sul campo, la semplicità di una tale architettura mi piace troppo:dribble:.....Tanto la strada tracciata/fattibile con il pressostato differenziale è sempre percorribile in futuro e nel caso in cui arriviamo a un nulla di fatto, possiamo applicarla...considerando anche l'ottima modifica con la resistenza in parallelo da te indicata :wink:

 

Che ne dite proviamo questa sfida a singolo pressostato assoluto? :showoff:

 

Riprendiamo i tuoi ragionamenti molto interessanti del post precedente, 

19 hours ago, Ocean's One said:

Tuttavia, quando andiamo a sforzare le pareti in gomma della sacca, la pressione in essa cresce molto pi√Ļ rapidamente della pressione esterna, e quindi tu non avresti uno strumento in grado di accorgersi di questo fatto, con il rischio di fare scoppiare la sacca.

 

fenomeno chiaro, provo a fare delle misure per analizzare meglio la cosa e fornirvi dei dati concreti....ma una domanda mi sorge spontanea (e magari √® una castroneria) tenendo presente che svuotando il palloncino dall'acqua presente, con la pompa peristaltica riesco a fare il "vuoto" (passatemi il termine) al suo interno ed eliminare anche l'aria eventualmente presente....¬†se prendessi una sacca un po' pi√Ļ grande del necessario (tipo da 130 ml per caricarla con 85 ml) in modo tale da non sforzare le sue pareti, potrebbe essere migliorativo? potremmo limitare il fenomeno da te indicato?

 

19 hours ago, Ocean's One said:

- Non ci devono essere trafilamenti di aria fuori dal WTC¬†quando questo √® in pressione: quindi, ben venga una tua prova in acqua,¬†dove riempirai¬†completamente la sacca e lascerai il WTC in pressione¬†immerso per qualche ora, leggendo dal display la pressione, che non deve calare nel tempo.ÔĽŅ

- Viceversa, se decidi di chiudere il WTC a sacca piena, devi ripetere la prova in acqua lasciando la sacca vuota (ovvero con il WTC in depressione), e verificare che la pressione interna si mantenga ad un valore costante e non cresca nel tempo (il che fra l’altro significa che sta entrando acqua!)

 

Appena sistemo i trafilamenti le due prove le faccio in sequenza e vi posto qualche video così verifichiamo insieme il tutto e mi dite cosa ne pensate.

 

19 hours ago, Ocean's One said:

- Ad ogni modo, tutto ciò deve essere completato da una funzione aggiuntiva, ossia una vera e propria sequenza di inizializzazione, che ora provo a spiegarti.

Appena chiuso il WTC, aziona la pompa a svuotare e tienila attiva per un tempo sufficiente ad essere sicuro che la sacca sia completamente vuota. Dopodiché, leggi e registra il valore di pressione interna in queste condizioni. A questo punto, il tuo software calcolerà la pressione limite per questa tornata di utilizzo, sommando alla pressione a sacca vuota un valore costante che avrai trovato sperimentalmente in precedenza e pari all’incremento di pressione che c’è durante il riempimento della sacca fino al massimo previsto.

 

Gli algoritmi prendono forma¬†:smiley19:¬†la procedura di inizializzazione sar√† la fase pi√Ļ delicata.

 

19 hours ago, Ocean's One said:

Tutto ciò non è impossibile, ma certamente è da studiare bene.

 

e lo stiamo facendo....:smiley28:

 

Riguardo l'autoquota, l'idea √® bella ma purtroppo un tale sensore non √® fatto per essere utilizzato direttamente in acqua in pi√Ļ non si avrebbero riferimenti corretti sulle sue caratteristiche di risposta.....perci√≤ se vogliamo farlo ci dobbiamo inventare altro!!¬† Invece riguardo il discorso di utilizzare uno switch per rilevare¬†

 

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@Call_Me_V nel seguente sistema potresti verificare se la pompa peristaltica ha delle variazioni di assorbimento di corrente nei passaggi tra gli stati 1,2,3 e 4 ?

   757739020_SnorkelBallastSystem(2).thumb.jpg.8d910778003673ccb8e26306f3b2b061.jpg

 

A : tubo di ingresso/uscita acqua

B : cassa di zavorra rigida

C : snorkel

 

Gli stati 4 e 1 una volta raggiunti sono stabili fintanto che non si inverte la direzione di rotazione del motore della pompa.

 

A battello emerso il sistema è in stato 1

A battello immerso il sistema è in stato 4

2 e 3 sono stati intermedi

Edited by gepard
refuso

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Ciao @gepard l'idea di utilizzare uno "shunt" per le correnti assorbite dalla pompa peristaltica è fattibile senza problemi, si realizza anche rapidamente.....considera che generalmente utilizzo il driver/amplificatore INA214 della Texas Instruments molto semplice, immediato e parecchio accurato ma vedo che per Arduino ci sono già delle librerie fatte bene per l'INA219 (un parente del precedente :biggrin:) che tra le altre cose funziona anche lui in I2C.....bisognerebbe fare 4 conti ma non la vedo problematica.

 

Solo che guardando il tuo schema hai considerato una zavorra rigida e uno snorkel.....stai già pensando a una cassa d'immersione di qualche tipo? hai qualche link di riferimento?

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Ciao, ecco un paio di link:

Ballast system based on a pump (open)¬†in questo link, pi√Ļ avanti c'√® anche il sistema con lo switch di arresto per la sacca flessibile.

 

Different types of submarine ballast systems (minuto 9:40)

 

Con una stampante 3D la forma della cassa di zavorra da inserire dentro il WTC la puoi fare come ti pare purché sia del volume interno necessario, e che:

1: non assorba e non faccia trasudare acqua.

2: l'ingresso/uscita dell'acqua sia il pi√Ļ in basso possibile

3: l'ingresso/uscita dell'aria sia il pi√Ļ in alto possibile

 

Con la pompa peristaltica non hai bisogno di nessuna valvola

 

2 hours ago, Call_Me_V said:

l'ideaÔĽŅ di utilizzareÔĽŅ uno "shunt"¬†per le correnti assorbÔĽŅiÔĽŅteÔĽŅ dallaÔĽŅ ÔĽŅpompa

 

Sì, io pensavo semplicemente ad un driver basato su un chip tipo LM298, campionando da un pin di ingresso analogico di Arduino il valore di tensione presente sulla resistenza RS ma se ci sono dei moduli già fatti ben venga, tanto per il nostro scopo non serve il valore assoluto della lettura ma l'andamento.

 

Tutto ciò premesso che ci siano variazioni di corrente misurabili nelle fasi che ti ho indicato nel post precedente.

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@gepard sì, secondo me dovresti vedere qualche differenza nell'assorbimento, soprattutto se la strozzatura nello snorkel sarà sensibile, come in effetti deve essere.

 

 

 

@gepard e @Call_Me_V

Vorrei però invitare entrambi a riflettere sulla modalità di funzionamento della soluzione a cassa rigida, che certamente possiede qualche criticità.

Per il riempimento non c'è nessun problema, e anzi c'è anche il vantaggio di non creare pressione interna al WTC, vsto che l'aria in eccesso uscirebbe dallo snorkel.

 

Tuttavia, vogliate notare che lo svuotamento può avvenire solo con il modello già in affioramento e il tubo snorkel già esposto all'aria esterna, altrimenti la pompa espellerebbe acqua rimpiazzandola con altra acqua.

Occorre quindi che il modello risalga a quota periscopica con altri mezzi, ovvero motore e timoni, e soltanto dopo che questo è accaduto sarà possibile azionare la pompa per lo svuotamento.

Ci√≤ non √® molto sicuro, specie se il fail-safe a batteria scarica si baser√† proprio sullo svuotamento della cassa (che impossibile se non si risale in superficie, ma anche questo √®¬†impossibile se non c'√® pi√Ļ motore)

 

In realtà, l'autore dell'articolo specifica un punto fondamentale: la strozzatura dello snorkel deve essere piccolissima.

In questo modo si ha lo stesso effetto di creare il vuoto di quando si aspira troppo velocemente un liquido con una siringa dotata di ago: il volume libero non sarà riempito da aria (che non c'è all'interno), ma nemmeno da acqua perché questa è troppo lenta ad entrare.

Quindi, nel caso della cassa rigida, questo 20-30% di volume in cui si è fatto il vuoto consentirà di avere, per una decina di secondi, meno acqua nella cassa ed una leggera spinta positiva per arrivare in superficie e finalmente aspirare aria fresca dallo snorkel.

 

Beh, potrebbe funzionare. Ma voi vi fidereste?  :unsure:

(io lo farei solo per un modello bilanciato leggero ed intrinsecamente positivo, che risalirebbe comunque a galla)

 

Edited by Ocean's One

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18 hours ago, Ocean's One said:

Beh, potrebbe funzionare. Ma voi vi fidereste?  :unsure:

(io lo farei solo per un modello bilanciato leggero¬†ed intrinsecamente positivo, che risalirebbe comunque a gallaÔĽŅÔĽŅÔĽŅÔĽŅÔĽŅÔĽŅÔĽŅÔĽŅÔĽŅÔĽŅ)ÔĽŅ

 

Personalmente mi fiderei di pi√Ļ in un sistema a cassa di zavorra rigida la cui unica parte che potrebbe deteriorarsi nel tempo sarebbe la pompa.

 

La sacca di gomma a forza di essere riempita e svuotata e a causa di reazioni chimiche con l'ambiente acquatico potrebbe con il tempo rovinarsi e lacerarsi causando l'allagamento del battello.

 

Riguardo al fatto che il battello debba avere galleggiabilità intrinsecamente positiva è indicato sia nell'articolo che nel filmato (in quest'ultimo si vede che il sistema è utilizzato su un battello a grande scala, sicuramente non leggero) inoltre, personalmente la considero un fail safe gratuito.

 

Sempre riguardo all'affidabilità dei componenti, a dirla tutta, eviterei anche la pompa peristaltica per lo stesso discorso di logoramento meccanico/chimico del tubo in silicone.

 

Utilizzando in sua vece una piccola pompa a ingranaggi, che permetterebbe di ridurre i tempi di immersione/emersione (comunque sempre impostabili a piacimento tramite il controller).

 

Per ovviare al problema di infiltrazioni d'acqua della pompa ad ingranaggi, anziché usare una valvola (come suggerito nell'articolo) userei una disposizione a sifone del tubo di collegamento pompa <-> cassa di immersione come nel seguente disegno (pessimamente abbozzato al volo su taccuino):

 

1763380168_SnorkelBallastSystem_2.thumb.jpg.c5dd72a87913745f94583290445ecc19.jpg

 

A cassa piena il sifone si verrebbe a trovare appena sopra la linea di galleggiamento, a cassa vuota si verrebbe a trovare qualche centimetro sopra la linea di galleggiamento, impedendo alle infiltrazioni di passare nella cassa di zavorra.

 

Dato che, con la cassa di zavorra rigida, la pressione nel WTC rimarrebbe costante, i valori letti dal BPM280 (che a questo punto servirebbe solo per implementare il sistema di auto quota) non verrebbero falsati. Occorrerà solo fare in modo che la pressione idrostatica esterna riesca a raggiungere il sensore, dopodiché per l'auto quota serve solo capire quanto/in che percentuale la pressione corrente letta quando gli idroplani sono comandati da r/c a posizione neutra, differisca dal valore letto precedentemente durante il comando da r/c a salire/scendere degli idroplani.

 

Edited by gepard

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@gepard

scusami, leggendo velocemente quanto hai segnalato mi era sfuggito il bilanciamento leggermente positivo. Mettendolo in pratica, le criticità sulla sicurezza verrebbero risolte. :thumbsup:

 

Poi, è una questione di gusti: a me piacciono le manovre a bassa velocità con il modello assolutamente neutro, per evitare il fastidio di correggere la leggera risalita spontanea, ma per un Kiletto che si muove veloce il problema sarebbe probabilmente impercettibile.

Stiamo parlando di mantenerlo positivo di soli 15-20 grammi (2%), il che basta anche a compensare eventuali variazioni di densità dell’acqua dolce, che sono meno dell’1%.

D’altro canto, io non ho mai avuti problemi con la sacca nemmeno dopo 10 anni. Se la gomma è quella giusta, probabilmente basta mettere un filtrino in linea sul tubo per fermare eventuali particelle solide.

 

Infine, due parole sull’autoquota.

Sappiamo già che 1 bar = 10 m di colonna d’acqua, per cui 1 mbar = 1 cm di variazione di quota del battello, che è il dato da dare in pasto all’elettronica.

Poi, di quanto si dovranno angolare i timoni per effettuare una correzione di quota, va messo a punto sperimentalmente. 
Se possibile, io non opterei per una correzione puramente proporzionale, ma piuttosto PID (proporzionale, integrale, derivativa), come si fa nell’automazione industriale.

 

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5 minutes ago, Ocean's One said:

Se possibileÔĽŅÔĽŅÔĽŅ, io non opterei per una correzione puramente proporzionale, ma piuttostoÔĽŅ ÔĽŅPID

 

Sì, concordo assolutamente.

 

5 minutes ago, Ocean's One said:

PoiÔĽŅ, di quanto si dovranno angolare i timoni per effettuare una ÔĽŅcorrezione di quota, va messo a punto sperimentalmente

 

Potrà essere tutto automatizzato tramite software. Ricorda che tra i vari sensori che @Call_Me_V vuole installare ci sarà anche un chip IMU a 9 gradi di libertà, che permetterà di misurare il pitch del battello e questo dato sarà un ulteriore input per il controllo dell'autoquota.

 

Autoquota e autolivello andranno a braccetto.

 

Il sw potr√† convertire il valore del canale dello stick dei timoni orizzontali in un angolo entro un range opportuno (esempio: 1ms=30¬į a scendere, 1.5ms=orizzontale, 2ms=30¬į a salire) che dovr√† essere assunto dal battello.

 

Il sw, dati gli input dai sensori, agirà poi sui i piani di controllo.

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Buon pomeriggio ragazzi, silente vi seguo sempre¬†ūüėČ

Carino il kilo del link gepard, però anche lui ha un assetto "bagnato", un peccato...

Fin'ora l'unico kilo ad immersione statica che io abbia visto, privo di sistema a gas ma con un assetto in emersione fedele agli originali, è quello costruito da Paolo Saccenti. Un modello a singolo scafo con chiusura a baionetta della parte posteriore. Un lavoro degno di nota...

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Maremma mi distraggo un attimo e avete riprogettato il sottomarino :doh:, zavorre rigide, sifoni, snokler.....stavamo parlando di capire se misurare una corrente sulla pompa o meno e mi sono ritrovato in un altro progetto :biggrin::biggrin::biggrin: Belle idee ma sicuramente per qualche progetto futuro.....magari anche il Thypoon in scala 1:350....ma ne riparliamo a chiusura Kilo!!

 

Al contrario per l'auto-quota e il discorso PID direi che se tutto va come deve andare la cosa è fattibile.

 

Riguardo il progetto rcshipyard a saperlo prima lo compravo da lui......non spendevo tutti i soldi che sto spendendo :biggrin:....scherzi a parte concordo con @andreavcc la linea di galleggiamento in emersione è praticamente in vela. Certo, ci possono essere spunti interessanti ma (a mio modesto parere e sottolineo che non ci capisco nulla) se consideri l'architettura di sistema e la realizzazione non hanno molti elementi "innovativi" soprattutto considerandoli dal mio punto di vista HW/SW. Aspetta che mettiamo in pista la board DELFino con tutti gli ammennicoli annessi, il rispettivo SW, le dritte della base e la guida costante di @Ocean's One......non vedo l'ora che sia tutto in acqua:dribble:!!

 

Passiamo alle note dolenti, nella precedente settimana non ho postato avanzamenti perché nelle varie prove effettuate in acqua la camera stagna ha qualche problemino, ovvero i tappi. Sono stagni se non si considera la variabile pressione, se al contrario attivo la pompa con variazioni di meno di 100 mbar vedo bolle d'aria fuoriuscire dal tappo di poppa o peggio imbarcare acqua!! Sto facendo varie prove per eliminare questo problema variando parametri di stampa dalle temperature, all'altezza in z, alle pareti, al percorso di stampa, al cambiare il materiale da PLA in PETG e via dicendo.......diciamo che i progressi si vedono ma non ho ancora risolto, alla peggio martedì mi arriva una colla epossidica bi-componente fatta per stampe in 3D e tra le varie cose le rende impermeabili....vediamo come va!! 

 

Riprendendo il progetto rcshipyard vedo che lui ha stampato tutto in PLA perciò credo che la stara per trovare la quadra con le pressioni c'è.....anche se considerando la linea di galleggiamento non credo imbarchi tanta acqua per immergersi, perciò non ha molta variazione di pressione nel WTC.....solo ragionamenti....vediamo come risolvo nei prossimi giorni!!!

 

________________________

@andreavcc hai qualche riferimento o foto del progetto di cui parli di Paolo Saccenti?

 

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Vincenzo, ho introdotto, come suggerimento, la cassa di zavorra rigida proprio per ovviare alle variazioni di pressione all'interno del WTC.

Si risolverebbero due problemi: le infiltrazioni/perdite del WTC e le complicazioni nel rilevamento della pressione per l'auto-quota dovute alle variazioni di pressione causate dalla sacca di immersione.

 

Crea con la stampante 3D un contenitore stagno del volume interno pari a quello che serve per la cassa di zavorra e della forma adatta al tuo WTC che abbia due connettori per tubo, uno, il pi√Ļ in basso possibile, da collegare alla pompa peristaltica che hai realizzato, l'altro, il pi√Ļ in alto possibile, a cui collegare un tubicino flessibile che fuoriesce dal WTC e va fino alla vela e si connette ad uno spezzone di tubicino di ottone del diametro interno di 1 o 2 mm che fuoriesce dalla vela per 3 o 4 cm e funge da snorkel.

 

In pratica la cassa rigida andrebbe a sostituire e ad occupare il posto della sacca flessibile, che una volta riempita occuperebbe nel WTC lo stesso volume, al solo costo di un tubicino che deve uscire dal WTC.

 

Secondo me potrebbe valere la pena fare questo tentativo, che dici ?

Edited by gepard

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Mi spiace leggere della scarsa tenuta dei tappi, leggendo delle bolle d'aria che escono mi vien da pensare che il problema sia dovuto dalla scarsa tenuta degli o ring sulle loro sedi, è così? 

 

 

Eccovi il link del kiletto:

http://www.nonsolovele.com/DAATTIVITASOMMERGIBILI/classe Kilo_saccenti.htm

Chiedo venia per la gaffe mnemonica ma lo ricordavo a singolo scafo... io non voglio minare alcuna corrente di pensiero sia chiaro, ma vaglierei bene la soluzione di gepard per nulla campata in aria. Se non erro una delle ultime modifiche che ha apportato al modello il Saccenti è proprio l'aggiunta di quel piccolo tubicino di cui ti parla gepard... solo che lui ha una sacca in un comparto in sovrapressione che quindi tenderà a svuotarsi di continuo (la sicurezza...). Quando lo vede troppo leggero gli da una pompatina e via. Tu con un comparto di dimensioni adeguate non avresti neanche quel fastidio. 

Risolvi prima i problemi di tenuta e poi valuta¬†ūüėČ

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Il modello del Saccenti utilizza una cassa di zavorra flessibile (sacca elastica) come il progetto di Vincenzo e una pompa a ingranaggi.

La sacca in riempimento crea sovrapressione nel WTC e quindi se i tappi non sono perfettamente a tenuta, un po' d'aria esce - problema riscontrato da Vincenzo.

La sacca in svuotamento crea depressione nel WTC e quindi se i tappi non sono perfettamente a tenuta, un  po' d'acqua entra - problema riscontrato da Vincenzo.

La pompa usata dal Saccenti è del tipo a ingranaggi che quando è ferma non è a tenuta, quindi permette il passaggio del fluido (acqua/aria) dalla parte a maggior pressione a quella a minor pressione, da qui la necessità di azionare la pompa ogni tanto.

La pompa peristaltica usata da Vincenzo invece è intrinsecamente a tenuta, quindi quando è ferna non permette nessun passaggio di fluido.

 

Il tubicino di sfiato nel modello del Saccenti non è collegato alla cassa di zavorra ma al WTC, e serve per poter chiudere i tappi in modo che all'nterno del WTC non si crei sovrapressione od eventuamente serve per fare in modo che nel WTC all'inizio ci sia una (de)pressione voluta, dopodichè anche il tubicino viene chiuso e riaperto solo quando si vuole riaprire il WTC (per compensare l'effetto ventosa), in pratica agisce come i tappini dei contenitori a tenuta stagna per alimenti. Questa soluzione può essere utilizzata anche da Vincenzo, gli basta fare un forellino in uno dei tappi che poi potrà chiudere con una vite o bulloncino e un piccolo o-ring posto tra la testa della vite/bullone e la superficie del tappo per garantire la tenuta stagna.

 

Ripeto per  chiarezza che il sistema da me proposto non causa mai nessuna variazione di pressione all'interno del WTC in quanto la cassa di zavorra rigida è sempre a contatto con l'ambiente esterno tramite lo snorkel (e relativo tubicino che lo collega alla cassa), la pompa peristaltica immette/aspira acqua nella cassa e l'aria esce/entra dallo snorkel.

Volendo usare una pompa a ingranaggi si deve usare una valvola oppure il sistema a sifone, che ho schematizzato in un precedente post, per evitare che a battello emerso non entri acqua nella cassa (a battello immerso la cassa è già piena d'acqua e in equilibrio con l'ambiente esterno quindi non cambia se passa acqua attraverso la pompa).

In ogni caso a pompa ferma la quantità di acqua presente nella cassa non varia.

 

Avendo spazio la cassa rigida con snorkel può essere anche esterna al WTC.

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50 minutes ago, gepard said:

...modello del Saccenti nonÔĽŅÔĽŅÔĽŅÔĽŅÔĽŅÔĽŅ √® collegatoÔĽŅ alla cassaÔĽŅ di zavorraÔĽŅ ma al WTC...

 

Mi riferivo ad una ultima modifica che ha apportato dopo il¬†¬†2005, anno in cui mise in rete il modello¬†ūüėČ

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3 hours ago, andreavcc said:

MiÔĽŅ riferivoÔĽŅÔĽŅÔĽŅ ad una ÔĽŅultima modifica che ha apportato dopo il¬†¬†2005, anno in cui mise in rete il ÔĽŅÔĽŅmodello

Forse ho trovato la modifica che intendi.

Anzi, le modifiche sono due.

Anzi, anzi, il modello su cui le ha implementate √® il Seawolf ūüôā

 

Dunque, una modifica, quella a cui penso tu ti riferisca, è puramente estetica: il tubicino dalle sacche di zavorra esce dal WTC e va alla vela per far estrarre/ritrarre il periscopio del modello tramite la forza idraulica.

La seconda invece è funzionale ad evitare l'esplosione delle sacche per eccessiva pressione: un altro tubicino dalle sacche di zavorra esce dal WTC e va ad una valvola a fungo calibrata per aprirsi al raggiungimento di una determinata pressione, inferiore a quella che farebbe scoppiare le sacche, l'acqua verrebbe quindi espulsa all'esterno anziché sovraccaricare le sacche. 

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Gepard, parlando con lui circa il suo invidiatissimo kilo, ormai un p√≤ di anni orsono mi diceva di questa modifica apportata, e il ricordo mi riporta a sorridere...¬†ūüôā¬†eravamo io e il mastromaestro dasboot a¬†Verona che lo guardavamo mettere il modello in acqua quando ad un tratto uno zampillo d'acqua esce sottile e prepotente dalla vela prima che il modello si immergesse. Fu in quel momento che il mastromaestro fece una battuta a Saccenti che port√≤ ilarit√† generale (tra i due c'√® una amicizia da anni) ma sto andando O.T. scusate...

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Hmmm, posso supporre che se ha mantenuto le sacche flessibili allora lo zampillo è quello che esce dalla valvola a fungo per il raggiungimento della pressione limite, a questo punto capisci che le sacche sono piene e smetti di attivare la pompa a riempimento.

 

Ma, come dice Il Dottore (Doctor Who), le cose supposte non sono cose, sono solo supposte e poi:

¬ęNella vita e nella morte ci sono le cose vere e le cose supposte: le cose vere mettiamole da parte, ma le supposte? Le supposte dove le mettiamo?¬Ľ [Tot√≤]

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buonasera. 

visto che si sta riprogettando, una soluzione RCABS va esclusa?

una decina abbondante di anni fa (come passa il tempo e io invecchio e rincoglionisco)  avevo risolto il problema "bagnato" con RCABS:

 

affondava e riemergeva, o meglio, partiva dal fondo, poi saliva ūüôā

varo01.jpg

varo02.jpg

varo03.jpg

 

 

 

 

 

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@bilanciozero mi permetto di inserire il link al tuo sito in cui descrivi il tuo Kilo:

 

KILO CLASS 1:144

 

Puoi aggiungere ulteriori dettagli tecnici ?

 

Lunghezza e diametro del WTC ? il diametro sembra inferiore a 50 mm o è una mia impressione ?

Diametro delle spallette della cassa di immersione ? (il diametro massimo interno del modello del Kilo è di 62 mm)

 

Utilizzi l'intero WTC come "bombola" di aria compressa quando il battello è in immersione ?

 

@Call_Me_V il suggerimento di @bilanciozero è saggio, in particolare, usando una valvola a solenoide normalmente aperta l'RCABS è intrinsecamente sicuro, in caso di batteria scarica la valvola si aprirebbe e l'aria compressa presente nel WTC andrebbe a gonfiare automaticamente la sacca "natatoria" che avvolge il WTC stesso facendo riemergere il battello.

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dunque.. diametro esterno del wtc 40mm, lunghezza 345mm.

 tutto l'interno del wtc viene utilizzato come riserva di aria, la sacca di emersione che si gonfia tramite rcabs, è esterna al wtc

diametro esterno dell'anello della sacca 60mm, diametro interno 41mm, ovviamente la sacca deve scorrere sul wtc.

lunghezza della sacca 210mm

 il fatto che possa scorrere permette di bilanciare facilmente  il modello.

attenzione: l'anello della sacca non è simmetrico, il foro interno è decentrato, in modo da minimizzare la parte sotto al wtc.

praticamente è così (vedi sotto). in blu la sacca in verde il wtc.

 

non ho esperienza con i materiali da stampa3d flessibili ma forse si può fare anche  stampata in 3d. a suo tempo ho utilizzato un pezzo di telone di copertura di un camion. incollandolo a guisa di tubo sui due anelli.

 

 

 

image.thumb.png.6cb7fb47f71862779b1121d631592a57.png

 

image.png.11799819a4ec16e9393fe310c4bb93ed.png

 

 

 

 

 

 

 

 

Edited by bilanciozero

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I suggerimenti di modifica al sistema di immersione sono nati per permettere a @Call_Me_V di implementare sia il controllo del sistema di immersione sia la funzionalità di autoquota, utilizzando un solo sensore di pressione che misura la pressione assoluta.

Da qui la necessità di fare in modo che il sistema di immersione non causi variazioni all'interno del WTC.

Per questo motivo il sistema originale dell'RCABS, utilizzando il WTC come riserva d'aria compressa non va bene.

Può andare bene invece la sua evoluzione, il Reverse-RCABS (alias R-RCABS, alias RCABS-R), schematizzato come segue:

 

art-rcabs-r.gif

 

Il quale fa uso di una piccola riserva per l'aria compressa.

 

La descrizione dei due sistemi la trovate qui:

 

Recirculating Air Ballast Systems

 

Dato che @Call_Me_V ha già il WTC da 5cm di diametro e la pompa peristaltica, per implementare l'R-RCABS, dovrebbe:

- riservare nel WTC una sezione che sia a libera circolazione d'acqua in cui inserire la sacca, ovviamente il resto del WTC deve essere a tenuta stagna

- riservare spazio nel WTC per una piccola riserva di aria compressa

- aggiungere una elettrovalvola o implementare una valvola utilizzando un servocomando che pinza e libera un tubicino di silicone.

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Ciao ragazzi,

devo ammettere che dopo tanti post pregni di cos√¨ tanti spunti e considerazioni, √® complicato riprendere le fila del discorso cercando di essere pi√Ļ esaustivo possibile nelle risposte¬†:biggrin:......ma prima di "provare" a rispondervi volevo ringraziarvi per tutte le analisi/proposte fatte che¬†forniscono un giusto punto di vista alternativo e¬†sottolineano¬†che in realt√† l'implementazione pu√≤ essere affrontata in miglia di modi differenti ma pur¬†sempre allettanti e¬† stimolanti a livello di sfida ma anche a livello intellettivo nella ricerca costante di soluzioni pertinenti.

 

Detto ci√≤, per evitare di fare un poema in un solo post, vorrei dividere le risposte in pi√Ļ post consecutivi partendo dai progressi fatti per poi riprendere le vostre considerazioni e decidere come procedere. Perci√≤ partiamo subito dal discorso della "tenuta stagna" del WTC in pressione.

 

Come anticipatovi in qualche post precedente, se utilizzo un tappo stampato in 3D e non aggiungo la variabile pressione, tutto funziona correttamente, ovvero posso lasciare in immersione il WTC per giorni senza che l'acqua entri all'interno, questo¬†anche considerando il tappo con le due torrette e la tenuta a grasso che risultano ininfluenti, in pi√Ļ gli o-ring e le¬†loro sedi¬†si comportano egregiamente. A tal proposito ho condotto ulteriori test in immersione movimentando i¬†servi¬†continuamente e riconfermo quanto appena detto, perci√≤ anche se non siamo in una condizione statica ma dinamica (quindi movimento costantemente i servi attraverso le camere di tenuta a grasso) non si hanno problemi di sorta. Tengo a sottolineare che cambiando il materiale di stampa si ha lo stesso risultato, io ho provato con PLA e PETG.

A questo punto, avendo l'elettronica e il firmware a disposizione nel WTC ho cominciato a fare dei test in pressione e come conviene sempre fare sono andato per gradi e ho evitato di immergerlo immediatamente in acqua avendo un display e un pressostato pronti per l'occasione. Perciò ho svuotato tutta la cassa d'immersione e cominciato ad imbarcare acqua. Fino a poco meno di 100 mbar non rilevo perdite/trafilamenti, infatti se mi tengo lontano da tale soglia vedo il pressostato stabilizzarsi su una pressione costate (dopo qualche secondo) e rimane costante sul suo valore. Al contrario se continuo a imbarcare acqua, vedo la pressione aumentare ma a un certo punto pur continuando a imbarcare acqua comincia a diminuire rapidamente....il discorso vale anche in depressione partendo da una cassa d'immersione piena.

Allora per fugare ogni dubbio ho stampato un tappo di poppa completamente chiuso, senza il supporto motore con il foro per il passaggio cavi e senza i fori passanti degli assi dei servi con la camera di tenuta a grasso....qualcosa di questo tipo

20200901_225509.thumb.jpg.45da5639cd6a6a0996de0bb78ee39efe.jpg 20200901_225604.thumb.jpg.539e9e82d3eef7facc416cdb037f4886.jpg

 

come notate in foto ho anche aggiunto del mastice lungo l'asse filettato e una volta inserito nel tappo, ho previsto due o-ring tra il dado cieco e il tappo come da foto successive

20200901_225726.thumb.jpg.c4012c297317ca20f2b81732aae99b3f.jpg20200901_225739.thumb.jpg.db72919103babb836c57fdd3287eab18.jpg

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....e con mio grande stupore, dopo qualche test mi sono accorto che la perdita di pressione non veniva da quanto appena eliminato dal tappo :doh: perciò il problema era da ricercare altrove....e come anche ipotizzato da @andreavcc  

 

On 7/9/2020 at 03:00, andreavcc said:

Mi spiace leggere della scarsa tenuta dei tappi, leggendo delle bolle d'aria che escono mi vien da pensare che il problema sia dovuto dalla scarsa tenuta degli o ring sulle loro sedi, è così? 

 

ho immaginato che fossero gli o-ring il problema, perciò ho preso coraggio e ho approcciato una prova in acqua seguendo qualche dritta di @Ocean's One, ovvero ho depressurizzato il WTC dopo averlo chiuso per poi immergerlo e imbarcare acqua mediante la pompa peristaltica nella cassa d'immersione.....il tutto facendo attenzione a non eccedere troppo perché avrei potuto "espellere "i tappi con conseguenze disastrose :biggrin:.....e rimanendo a guardare attentamente le bollicine che si formavano mi sono accorto che la perdita di pressione non era dovuta alla scarsa tenuta degli o-ring ma al tappo di prua, ovvero la camera realizzata mediante l'elongazione. Praticamente, le pareti sottili in tecnologia 3D a deposizione creano dei micro-trafilamenti se sottoposti a pressione, infatti vedevo tutte le bolle formarsi sulle pareti dell'elongazione del tappo e non sugli o-ring.

A questo punto mi sono messo d'impegno e ho provato vari parametri di stampa, dalle temperature al percorso dell'estrusore nel formare i vari layer a mille altre cose....passando per l'utilizzo di materiali differenti.....e purtroppo devo dirvi che non ho trovato la quadra, ho solo una stanza piena di tappi :smiley21:

Perciò mi sono messo l'anima in pace e ho percorso un'altra strada....la colla epossidica.....che mi ha svoltato la situazione. Mi è bastato ricoprire l'interno del tappo con la colla bicomponente per eliminare qualsiasi forma di trafilamento in pressione 

20200920_183913.thumb.jpg.0d23b8300e404191dbbaa8ddb74e79e3.jpg20200920_183920.thumb.jpg.9fe7b2e2bebf7b56a1be1a82c1b90e70.jpg

 

e visto che la cosa mi è piaciuta :dribble: ho anche rivestito la parte esterna del tappo per maggiore sicurezza 

20200920_183924.thumb.jpg.3f6702fc886c738ff1bb6fd6ff83c3db.jpg20200915_071828.thumb.jpg.36fb8ccc6f31a35131709d082cd95839.jpg

 

fatto ciò ho eliminato tutti i problemi di perdita di pressione!!!

 

A questo punto per non farmi mancare nulla, ho condotto anche un altro esperimento per irrobustire la soluzione di stampa 3D e avere dei tappi solidi e non usurabili nel tempo, ovvero ho ridotto i diametri interni del tappo di poppa e ricoperto anch'esso di colla epossidica facendo attenzione alla scanalatura dell'o-ring

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certo magari non saranno belli a vedersi ma sono pur sempre robusti e duraturi!!!

 

In tutto ciò, ho anche acquistato la seguente colla specifica per stampe 3D

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è recensita molto bene ma onestamente non sono ancora riuscito a provarla, per ora mi sono basato sulla colla bicomponente della Prochima.

 

Per questo primo capitolo è tutto.....fatto sta che a oggi ancora non mi sento di cambiare la strada intrapresa ma sto comunque valutando le alternative......perciò forse qualche spunto dalle mille idee di @gepard lo prenderò.....ma prima dovremo affrontare un altro tema del prossimo post, la pompa peristaltica in 3D!!:biggrin:

 

 

Edited by Call_Me_V

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Carissimo,

innanzitutto scusami per il ritardo in questa mia risposta.

Vedo comunque che hai fatto un'analisi pi√Ļ che corretta e stai cercando di rendere applicabile la soluzione che hai originariamente pensato. Direi che √® la strada pi√Ļ lineare.

 

L'epossidica sui tappi sembra una buona soluzione, ed aspetto tue ulteriori notizie.

Per conto mio posso suggerirti un paio di punti su cui prestare particolare attenzione.

 

Innanzitutto, il velo di epossidica è sicuramente buono per reggere la pressione esterna, mentre va verificato bene cosa succede quando la pressione arriva dall'interno, attraverso i micro-canali del pezzo stampato 3D. Infatti, nel caso peggiore la pressione interna potrebbe separare localmente lo strato di colla dal pezzo stampato, creando una bolla interna che magari si allargherebbe pian piano, fino a far saltare via la "crosta" epossidica e generare il trafilamento.

A questo punto, è importantissimo verificare la perfetta adesione dello strato di colla sul pezzo: in alcuni casi il velo di colla oppure anche la base di primer per la verniciatura di un pezzo non aderiscono bene al fondo e basta una sollecitazione localizzata per far saltare via la "crosta" a pezzettoni.

Ti potrei consigliare di stampare un pezzettino piano con gli stessi parametri di stampa, applicandogli poi lo strato di epossidica con le modalità note.

Dopo perfetta asciugatura, applicagli sopra un nastro adesivo molto tenace (millechiodi o biadesivo telato) e fallo aderire molto bene, pressandolo il pi√Ļ possibile. Poi strappa di colpo il nastro adesivo dal pezzo e giudica l'effetto "ceretta": se la colla √® venuta via a scaglie insieme all'adesivo non va bene, se √® rimasta attaccata al pezzo s√¨.

 

Seconda cosa: la sovrapressione può essere manifestarsi sia dall'esterno che dall'interno.

Le due condizioni pi√Ļ critiche sono l'inizio dell'immersione, con sacca piena ma ancora quasi in superficie, e la riemersione da quote profonde.

Se riempi completamente la sacca in superficie generi una pressione interna di 300 mbar (o gi√Ļ di l√¨), maggiore della pressione esterna.

Se invece sei a quota -3 metri e svuoti completamente la sacca, la pressione esterna sarà maggiore di 300 mbar di quella interna. (*)

Affinché l'epossidica possa reggere bene entrambe e condizioni, è bene applicare la colla su entrambi i lati in maniera completa, in modo che non ci siano situazioni in cui la pressione da uno dei lati possa insinuarsi facilmente nei piccoli pori del pezzo 3D, arrivando a spingere dall'interno lo strato di colla dall'altro lato.

 

Piccoli suggerimenti per aiutarti ad affinare la soluzione. Facci sapere...

Ciao!

________

 

(*) nota: la stima dei +300/-300 mbar si riferisce alla chiusura del WTC con sacca vuota.

Se invece tu lo chiudessi con sacca piena, poi avresti in superficie una pressione interna di -300 mbar in galleggiamento e di zero all'inizio dell'immersione. All'atto della risalita da -3m, però, una volta svuotata la sacca avresti -300 per l'effetto sacca ed ulteriori -300 mbar  per la pressione dell'acqua esterna, per un totalone di -600 mbar che certo potrebbe preoccupare!

(n.b il tuo pressostato interno leggerebbe solo -300, ma i tappi sentirebbero tutta quella brutta pressione...)

Vedi tu.

Forse è meglio chiudere il WTC a sacca vuota; oppure pensi che non andrai mai a quota -3m? :wink:

 

p.s. anni fa all'Elba, alla ricerca degli occhiali di mia moglie caduti in acqua dal pattino :doh:, il mio TT Neptune era arrivato a quota -5,6 m!

E in rete avevo anche letto di un altro Neptune che aveva fatto -7,5...

 

Edited by Ocean's One

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