PO 448

64 progettare 448 • settembre 2022 SOFTWARE to, le dimensioni del dispositivo sono un altro criterio importante nella pro- gettazione di un nuovo contatore di gas. Tutti questi criteri rendono difficile che i dispositivi vengano approvati durante le fasi finali dei test di qualità. Infatti, i tassi di rifiuto possono essere molto elevati. Il team di Raychem, guidato da Ishant Jain, ha cercato di ridurre al minimo il numero di componenti dei flussimetri e di diminuire il tasso di rifiuto durante la fase dei test di qualità, riducendo così il costo totale di produzione di questi dispositivi. A tal fine, il team Raychem ha eseguito analisi di simulazione con il software Comsol Multiphysics. Validare progetti con la simulazione I tecnici di Raychem hanno sviluppato quattro contatori di gas. Si sono basati sulle richieste dei clienti e sull’ottimiz- zazione del progetto utilizzando Triz, una metodologia di problem solving. Hanno iniziato con la validazione del modello a elementi finiti di un contatore di gas convenzionale. Il team ha poi esteso i risultati per valutare i progetti proposti. Il primo dei nuovi progetti di contatori nasce da una modifica del sistema a diaframma esistente, in cui il gruppo del pantografo è sostituito da un meccanismo Scotch-Yoke per ridurre il numero di componenti. Dopo aver ottimizzato il progetto (Figura 2), il team di Raychem è riuscito a elimi- nare diversi componenti meccanici dal progetto originale, oltre a migliorare la precisione e la sensibilità della misu- razione. Il numero di componenti del sistema di misurazione è stato ridotto in modo significativo: si è passati dai 35 componenti del precedente progetto a diaframma a 5 o 6 componenti, assi- curando così la robustezza meccanica e l’integrità del sistema. Misuratore a turbina a nastro di Möbius Il progetto successivo consiste in una turbina a nastro di Möbius, in cui la rotazione della turbina viene utilizzata per misurare la portata del gas. Questi contatori misurano il volume del gas determinando la velocità del gas che si muove attraverso il nastro di Möbius. Il rotore a forma di nastro di Möbius è po- sizionato in modo da far passare il flusso di gas, che fa ruotare l’albero. L’uscita dell’albero viene trasferita a un sistema di ingranaggi conici. La turbina rileva la velocità del gas, che viene trasmessa meccanicamente a un contatore elettro- Profili di velocità del gas nel flussimetro a nastro di Möbius, mostrati da due diverse angolazioni. Concept del flussimetro a sfera/disco magnetico (a sinistra) e simulazione del movimento del disco indotto dal fluido (a destra).