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) rádio 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.