La calibrazione in un CCR

 

Una delle operazioni fondamentali nella preparazione della nostra unità CCR è la calibrazione dei sensori. Sebbene non sia complicata, richiede attenzione perché, se sbagliassimo a farla correttamente, i valori che leggeremmo sul Monitor/Controller non risulterebbero veritieri e potremmo respirare una PPO2 di ossigeno diversa da quella che pensiamo.  Questa che segue è una breve descrizione di ciò che faccio io, e la procedura di calibrazione può essere diversa a seconda del CCR.

I nostri strumenti di controllo possono essere:

Monitor. Si occupa solo della lettura della PPO2 mostrandola su un monitor e può essere collegato a un sistema di luci LED posizionato davanti alla maschera del subacqueo che viene avvertito se la PPO2 esce dai valori impostati, se c’è troppo O2 o troppo poco. Viene anche chiamato H.U.D (Head Up Display).

Un sistema H.U.D direttamente collegato al “board” dei sensori.

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Monitor PPO2 di un CCR collegato a sistema H.U.D.

Controller. Questo è un vero e proprio computer che si occupa di inviare ordini al CCR, calcolare la decompressione e, in alcuni casi, calcolare i tempi di durata del filtro. Oltre a ciò, come il Monitor, mostra i valori di due o tre sensori di ossigeno. Anche in questo caso i valori cambieranno colore nel caso in cui i valori di PPO2 dovessero uscire dal “range” impostato, allertando così il subacqueo.

 

I sensori sono delle batterie che emettono voltaggio variabile a seconda della PPO2. Essendo una batteria si scaricano e periodicamente vanno cambiate. Siccome le batterie subiscono l’influenza dei cambiamenti di temperatura, hanno un “termistore” (una resistenza variabile  con i cambi di temperatura) così che l’emissione di voltaggio non venga influenzata da questa variabile. Come fattore di sicurezza la maggior parte dei Monitor/Controller PPO2 accetta la calibrazione di un sensore che, immerso in atmosfera di O2 a 1 bar (puro), emette un voltaggio entro la fascia compresa fra i 30-70mV. Se il sensore emette un voltaggio troppo alto o troppo basso viene scartato e non considerato per la calibrazione. Se osserviamo i valori mV quando il sensore viene esposto all’aria, essi dovrebbero restare entro una fascia compresa fra i 9-12mV

Possibilità di connessione di diversi Controllers in un CCR

Possibilità di connessioni diverse di Controllers in un CCR

I dati Millivolts  (mV) dei sensori sono leggibili sul controller entrando nel menù.
Dato che in aria l’ossigeno ha una PPO2 di 0,21bar, questa è 4,76 volte meno di quella in ambiente di ossigeno puro. (1/0,21=4,76)
Annotando il valore in mV di un sensore e moltiplicandolo per 4,76 si ottiene il voltaggio che quel sensore deve avere in ambiente di ossigeno puro. Risultasse inferiore, può darsi che il sensore non abbia una lettura lineare a PPO2 1 bar, quindi se pretendessimo la lettura di valori tipo 1,3 l’errore aumenterebbe.
Questo potrebbe quindi essere un segno di allarme, in caso di un sensore particolarmente compromesso.

 


CCR corretta calibrazione

 

 

Per fare la calibrazione io aspiro tutto ciò che c’è nei contropolmoni espellendolo dal naso e riempio i sacchi di O2 fino a che non ho la bocca piena. A questo punto ri-espello tutto il gas succhiando ed espirando dal naso per tre volte di fila. Alla terza volta chiudo il DSV (la valvola del loop). Il mio rebreather è ora pieno di ossigeno puro. Attenzione però: quando prendo l’ultima boccata prima che i sacchi siano collassati e PRIMA di inserire ossigeno, ESPELLO TUTTO DAL NASO!  Se non lo facessi una parte di aria dei miei polmoni finirebbe nel Rebreather!
In tal caso, i sensori rientreranno nel range di mV accettati dal monitor/controller di PPO2, la calibrazione risulterebbe accettata, ma in realtà, a causa dell’errore sopracitato, avremo nel CCR 0,94 PPO2 e non 0,98 o 1,0 come dovrebbe essere. Dopo la calibrazione, se comparirà sui miei strumenti PPO2 = 1.0 essi leggerebbero PIÙ del reale. In effetti staremmo respirando 0,94 e questo sballerebbe tutti i calcoli della deco, facendoci rischiare una MDD e un’ipossia.

Altre interessanti informazioni relative ai Rebreathers le troverai cliccando qui

Ritorniamo al nostro CCR rebreather che, invece, abbiamo riempito correttamente di O2. Il loop é chiuso. Se eseguo ora la calibrazione, essa sarà ancora una volta sbagliata. Questo avviene a causa della sovrapressione che c’è nei sacchi polmoni (sopratutto nei CCR muniti di ugello sonico di immissione continua di ossigeno) quindi i sensori, se calibrati, leggeranno MENO del valore reale.

Supponiamo di fare la calibrazione in questa condizione.

Quando pensiamo di essere a 1,6PPO2, in realtà stiamo respirando una miscela più ricca di ossigeno: questo può causare problemi di CNS, OTU, ipossia, ritenzione di CO2.

Prima di effettuare la calibrazione dovrò perciò aprire un piccolo “gap” nella valvola DSV del loop per eliminare la sovrappressione e poi calibrare gli strumenti.

A questo punto, finito il check, chiuderò la valvola dell’O2, scaricherò l’impianto, aprirò la valvola DSV del loop ed inserirò diluente puro nel CCR per qualche secondo, fino a che i miei strumenti non leggeranno il corretto valore di PPO2 del diluente ( in caso di aria 0,21 .). Questa è un’altra procedura di controllo incrociato che convalida la giusta calibrazione.

Alcuni CCR calibrano automaticamente controllando i valori  in aria e ossigeno ed eseguono una doppia calibrazione. Seppur in alcuni casi sia possibile calibrare gli strumenti anche SOLO ad aria (come nel caso di unità SCR…) questa non è mai una buona idea perché gli errori di lettura dei sensori, come abbiamo visto, aumentano con i valori di PPO2. Meglio quindi effettuare questa manovra alla massima PPO2 a livello del mare e cioè 1 bar di ossigeno puro, perché gli errori di lettura possano essere più facilmente identificabili.

 


 

Controllare i sensori in acqua

 

 

Entrati in acqua si possono controllare i sensori e la loro corretta calibrazione in ogni momento. Sul Controller spesso viene riportata la PPO2 del diluente alla profondità del momento e, facendo un lavaggio dei sacchi con il diluente, i valori dei sensori devono coincidere con quello visto sul monitor.

Quando, invecchiando, i sensori perdono capacità, non riescono più a leggere correttamente valori alti. A noi però serve assolutamente che i sensori ci allertino in caso di valori alti di PPO2 nel CCR!
Possiamo quindi fare un lavaggio ad ossigeno a 6 mt, dove i sensori devono leggere 1,6 (approx, almeno…) verificando che riescano ancora a leggere questo valore in modo lineare. Personalmente, lascio questa procedura per la fine dell’immersione, per varie ragioni:

1) devo fermarmi e perdere tempo per eseguire la manovra correttamente;
2) devo effettuare un lavaggio diluente prima di proseguire la discesa e consumare gas ad immersione non ancora iniziata;
3)  i sensori, se esposti a PPO2 basse per un certo periodo di tempo, riprendono un po’ vigore, seppur momentaneo.

Immaginiamo le batterie di un telecomando (abbiamo visto che i sensori sono delle batterie): se non riesco più ad accendere la mia TV e le estraggo dal telecomando, la mattina dopo può essere che abbiano sufficiente energia per accendere  di nuovo il televisore.
Lo stesso potrebbe succedere con i sensori compromessi  che ALL’INIZIO dell’immersione riescono a leggere 1,6, ma durante la fase subacquea perdono capacità e non riescono nemmeno più a leggere correttamente valori ben più bassi. Verifico quindi i sensori alla fine dell’immersione, quando sono in decompressione e non so più come passare il tempo, ottenendo una verifica più precisa e comoda.

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Nel CCR il sensore legge correttamente a inizio immersione,ma non alla fine

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Nel CCR continuo ad usare il sensore esaurito e passa comunque il test 1,6 a inizio immersione, poi legge sempre peggio

Se vuoi approfondire ulteriormente questa procedura leggi questi articoli:

Understanding Oxygen Sensors 

Undestranding Oxygen Sensors The Myth

Supponiamo che io non mi immerga con il mio CCR da qualche mese. In tal caso, invece, verificherei la corretta lettura di 1,6 PPO2 a 6 mt anche in fase di discesa.

 


 

Purezza ossigeno e immersioni in altitudine con CCR

 

 

Altra procedura importante è quella che ci permette di controllare la purezza dell’ossigeno della nostra bombola. Se fosse 0,98% bisogna “settare” opportunamente il monitor/controller. Chiaramente, se nel Monitor/Controller avrò impostato una frazione di ossigeno di 0,98 a 6mt, ora leggerò massimo 0,98×1,6= 1,56 PPO2

Nei CCR in altitudine, la calibrazione dei sensori O2 dev'essere condizionata dall'altezza.

Nei CCR in altitudine, la calibrazione dei sensori O2 dev’essere condizionata dall’altezza.

La stessa logica la applicherò se dovessi immergermi in altitudine. Alcuni computer hanno una funzione automatica, altri, specialmente i monitor, prevedono che si diminuisca la frazione di ossigeno da 100 a valori inferiori. Con un barometro, che spesso è inserito nel computer (per esempio nello Shearwater) leggo i millibar sulle sponde del mio laghetto di montagna preferito. Sono 990: sapendo che a livello del mare in una giornata serena normalmente sono 1013 Millibar, posso facilmente calcolare quale frazione di ossigeno devo impostare nel monitor.
100:1013=x:990. X= 100×990/1013 = 97%.

La calibrazione é un’operazione fondamentale, seppur non necessaria ad ogni immersione. Fatta con una certa frequenza migliora la sicurezza, a patto di non commettere errori. Nel corso, l’istruttore CCR insegnerà ad eseguire una corretta calibrazione dei sensori ossigeno.

Per informazioni sui corsi CCR Rebreather non esitate a contattarmi!

yme.carsana@gmail.com