Eletrolung – Sensores

Foto: Clécio Mayrink

– Utiliza 3 sensores de O2 polariográficos

– Sensores robustos e feitos a mão pela Eletrolung

– Possuem um Catodo central de platina de cerca de 1/4″ de diâmetro, cercado por um anodo concêntrico de prata, de cerca de 3/8″ de diâmetro. No meio, um encaixe p/ o Eletrólito KOH.

– Uma membrana de Teflon de 0.001″ é mantida no local, por uma grossa bota de borracha silicone retendo o Eletrólito.

– No final de cada dia de mergulho, os sensores são retirados e lavados em água destilada. Leva poucos minutos e garante sempre um sensor ¨fresco¨.

– Sensores desse tipo não esgotam, sendo assim, eles são embutidos no circuito.

– Eles trabalham igualmente bem submersos, sendo os efeitos de qualquer condensação desprezível.

– Uma gota de água cobrindo totalmente o final do sensor, apenas diminui o tempo de resposta.

– Nunca houve condensação na área do sensor, já que vinha logo após do Canister e o gás estava no seu ponto mais seco e quente.

– Paredes de plástico grossas, provavelmente ajudavam também para a que não houvesse condensação nas superfícies frias.

– A grande vantagem dos sensores é que eles estavam sempre frescos e a condensação não era um problema.

– A desvantagem é que preparando eles com Eletrólitos frescos, pode-se acabar contaminando o sensor.

– Havia 2 potes de preparação para calibrar cada sensor.

– O ¨ZERO¨ era checado cada vez que o sensor fosse ¨lavado¨

– O ¨MELHORA¨ era calibrado inicialmente com ar, depois a unidade colocada junta e por fim checada com O2 Puro.

– A permeabilidade do Teflon com o O2 variava com a temperatura.

– Os sensores eram colocados numa embalagem Epóxi e os Eletrodos encaixados no Epóxi.

– O Termistor (dispositivo eletrônico cuja resistência muda com a temperatura) em contato com a parte de baixo do Catodo, também está encaixado no Epóxi.

– O Set-Point da PpO2 escolhido era de 0.5 Bar.

Eletrolung Eletrônica

– Ao contrário dos sensores galvânicos, os Eletrodos (parte de um circuito elétrico que controla, coleta ou emite elétrons) polariográficos não geram eletricidade.

– A condutividade da célula varia na presença de oxigênio.

– O potencial do nível elétrico de uma fonte externa, é aplicado entre o Anodo e o Catodo e o resultado do fluxo da corrente é a função da concentração molecular do oxigênio presente.

– A corrente envolvida é pequena, sendo assim, um Op Amp é usado em cada sensor para aumentar o poder a um nível útil para controlar e monitorar.

– Era possível ajustar cada Op Amp nos potes (Zero e Melhora) hermeticamente fechados.

– O sinal amplificado era lido no display de pulso, consistindo de uma memória temporária.

– Um medidor de 100 microampéres (medida de intensidade de corrente elétrica) foi usado em conjunção com a alta resistência, a fim de prevenir que um possível curto no circuito, pudesse afetar o controle solenóide(dispositivo mecânico operado por um campo eletromagnético).

– Medidores chamados de ¨à prova de choque¨ eram usados. Aguentavam pequenos choques, mas não uma queda no chão / concreto.

– A grande vantagem desse tipo de display análogo, é que se torna possível ter acesso rapidamente as informações.

– Nos dias de hoje, pode-se acrescentar apenas um leitor Bar do tipo LCD ou LED para monitorar e quem sabe separar display numérico (mutável) para calibração.

– Um display na máscara, também seria melhor do que no pulso.

– Os sinais amplificados dos 3 sensores caiam num quarto Op Amp que fazia a média deles e utilizava o valor do resultado para controlar o Set-Point Solenóide através de um transistor de troca.

– Um Set-Point de 0.5 Bar era usado.

– Circuito de corte limitava a entrada para o controle Op Amp de cada sensor, a valores correspondentes a 0.25 e 0.75 Bar de PpO2.

– Caso algum sensor começasse a ler drasticamente diferente dos outros, seu efeito no controle do Solenóide automático, era limitado.

– O corte acontecia depois do display.

– O corte também ativava um alarme sonoro.

– Caso um estivesse fora, os outros 2 tomavam o controle.

– Os Op Amp necessitavam de um fornecimento de voltagem + e -. O que era fornecida por 2 baterias 9 V (alcalinas de magnésio) radio transistor.

– A polarização do sensor era provida da mesma fonte, através de um circuito resistor de divisão de voltagem.

– Toda a eletrônica era incorporada numa simples placa de circuito de aproximadamente 4×5″

– Todos os componentes eletrônicos eram impressos numa placa de circuito. Depois de sua instalação, tudo era coberto (spray) por um produto a prova d’água, usado normalmente em eletrônica marinha.

– No Eletrolung tudo estava à pressão ambiente. O compartimento eletrônico era ventilado através de um canister de sílica gel, do resto do sistema.

– Um tubo solitário no orifício de ventilação, prevenia qualquer umidade acumulada no canister, ser enviada para o compartimento eletrônico.

– A umidade e a condensação não eram problema. A construção plástica provavelmente ajudou em evitar tais problemas, assim como, à cobertura a prova d’água pareceu ser suficiente.

Eletrolung Solenóide

– Foi usado uma válvula solenóide miniatura de 12 volts, feita para controle pneumático.

– Foi equipada com uma pequena válvula agulha de rosca de saída.

– Quando o Set-Point é atingido e o Solenóide disparado, leva cerca de 3 a 4 segundos, para que responder e subir o suficiente para cortar tudo de novo.

– A válvula de saída Solenóide era ajustada para que o O2 injetado, elevasse a PpO2 a uma pulsação pico de cerca de 0.75 Bar e ativando 2 bips sonoros.

– Com 2 respirações a mescla atingia 0.65 Bar e ia caindo até atingir o Set-Point em aproximadamente 1 minuto.

 

Carlos Nelli Borges
Carlos Nelli Borges é Master Scuba Instructor pela PADI, Instrutor de Rebreather pela TDI (E.1211.I) e Instrutor Trainer Rebreather pela RAB (BR-133-02/98), possindo mais de 1.200 mergulhos com rebreathers. Foi representante da Dräger no Brasil entre 1997 e 2000. Atualmente atua como instrutor na África do Sul.