Piezo Dönüştürücüler Üzerinde Hidrojen Etkisi (Biyo Kirlenme)

[NETES MÜHENDİSLİK]

BİYOLOJİK KİRLENME
Biyokirlilik veya biyolojik kirlenme, mikroorganizmaların, bitkilerin, alglerin veya hayvanların ıslak yüzeylerde, su girişleri, borular, ızgaralar, göletler gibi cihazlarda birikmesi ve tabii ki ölçüm aletlerinde birikmesi ve bu öğelerin birincil amacına zarar vermesidir.

ANTIFOULING
Antifouling, bu birikimlerin ortadan kaldırılması veya oluşmasının önlenmesi işlemidir. Gemi gövdelerinde ve deniz veya acı su tanklarında oluşan kirlenmeyi azaltmak/önlemek için farklı çözümler bulunmaktadır:

Biyolojik kirlilik oluşturan organizmaları öldüren özel toksik kaplamalar; yeni AB Biyosit direktifi ile çevre güvenliği nedeniyle birçok kaplama yasaklandı.

Mikroorganizmaların yüzeylere yapışmasını önleyen toksik olmayan yapışma önleyici kaplamalar: Bu kaplamalar genellikle organik polimerlere dayanır. Düşük sürtünme ve düşük yüzey enerjileri sayesinde yapışmayı önlerler.

Ultrasonik zehirli boya: Ultrasonik dönüştürücüler, küçük ve orta boy teknelerde gövdenin içine veya çevresine monte edilebilir. Sistemler, yosun oluşumunu kontrol ettiği kanıtlanmış teknolojiye dayanmaktadır.

Darbeli lazer ışınlaması : Plazma darbesi teknolojisi, zebra midyelerine karşı etkilidir ve organizmaları mikrosaniye süre ile şok ederek veya öldürerek, suya yüksek voltaj darbeleriyle enerji vererek çalışır.

Elektroliz yoluyla antifouling:

Organizmalar bakır iyonları ortamında yaşayamazlar. Bakır iyonları, bir bakır anot ile elektroliz yoluyla oluşur. Çoğu durumda, tank gövdesi veya gemi gövdesi katot görevi görür. Konfigürasyona takılan bir bakır anot, anot ve katot arasında bir elektroliz oluşturur.

Balast suyu arıtma sistemleri (elektroliz ve UV sistemleri) nedeniyle hidrojen ortaya çıkabilir.O-ring ile sensör gövdesi arasında klor birikmesinden kaynaklanan boşluk korozyonu titanyum sensörler kullanılarak önlenebilir.

ELEKTROLİZİN PIEZO DİRENÇLİ TRANSDÜSER ÜZERİNE ETKİSİ

Elektrolizin bir sonucu pozitif hidrojen iyonlarıdır. Polarizasyonları nedeniyle hidrojen iyonları, dönüştürücünün kurulu olduğu katoda (tank gövdesi veya gemi gövdesi) doğru hareket eder. Tank ve dönüştürücü arasında doğrudan temas olması durumunda, hidrojen iyonları, dönüştürücünün diyaframı olan anodun en ince bileşeninden geçer. Hidrojen iyonlarının diyaframdan geçmesinden sonra, hidrojen iyonları bir elektron alır ve moleküler hidrojene (H2) dönüşür. Hidrojen, dönüştürücünün doldurma sıvısında birikir. Bu etki daha uzun sürerse, doldurma sıvısındaki hidrojen konsantrasyonu artacak ve diyafram şişecektir. Sonuç olarak, sensör kayar ve yanlış bir değer verir.

Malzeme Bilimi Laboratuvarına Göre Araştırma Sonuçları

Gemilerin balast tanklarında 2-3 yıl boyunca kullanılan paslanmaz çelik basınç transmiterleri araştırıldı. Bu uygulama için sensör, titanyum gibi korozyona daha dayanıklı bir malzemeden yapılmalıdır. Titanyum kullanarak klorun neden olduğu boşluk korozyonunu da önlüyoruz.

ÖNERİ:
Bu bulgulara göre, STS Sensor Technik Sirnach AG, 10 yılı aşkın süredir deniz, acı su ve deniz suyu uygulamalarında titanyumdan gövdeli ve membranlı piezo dirençli elastomersiz sensörleri başarıyla kullanıyor.