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Reguladores de Mergulho – Segundo Andar

Por Paulo Franco em Revista de Marinha n.º 972 (Maio e Junho de 2013)

 

Nas duas anteriores Crónicas de Mergulho introduzimos o tema do regulador de mergulho, abordando a sua principal função e componentes e aprofundando, na última, o funcionamento do primeiro andar (PA). Nesta terceira e derradeira crónica dedicada a esta temática vamos falar do segundo andar (SA).

Recordando, a principal função de um SA de um regulador é reduzir a pressão intermédia (PI), que chega através da mangueira com origem no PA, para a pressão da profundidade a que se encontrar o mergulhador, permitindo uma respiração comoda e natural. Genericamente é o SA o responsável pelo conforto respiratório de qualquer regulador. Os SA podem dividir-se em dois grandes grupos: os downstream e os de válvulas piloto servo-assistidas.

Atualmente existe uma vasta gama e variedade de computadores disponíveis, adaptando-se a todos os tipos de mergulhos, do recreativo ao técnico mais radical

Fig. 1 - Desenho esquemático de uma SA Downstream. (Fonte: http://www.idc-guide.com/equipment.html).

O tipo de SA vastamente mais comum é o downstream. Esta denominação advém do facto do SA ser construído de modo a que a válvula abra a favor da pressão o que garante, em caso de uma avaria no PA que eleve a PI para além do recomendado, a saída deste excesso de pressão assegurando que o mergulhador não fica sem fornecimento de gás para respirar. Estes SA são constituídos por duas câmaras, uma seca e outra molhada, separadas por uma membrana. A câmara molhada permite o contacto da membrana com a água, logo com a pressão ambiente, trabalhando em oposição à alavanca que faz abrir a válvula que se encontra na câmara seca. É desta forma garantido o necessário equilíbrio para o fornecimento do gás à pressão ambiente. Ao inspirar o mergulhador vai criar uma depressão na câmara seca provocando uma flexão da membrana no sentido da menor pressão que vai accionar a alavanca que permite a abertura da válvula e a entrada de ar na câmara seca e consequente chegada desta à boca do mergulhador. O esforço necessário por parte do utilizador para criar esta depressão e fazer abrir a válvula é designado habitualmente por “cracking effort” sendo, no fundo, a resistência respiratória necessária vencer para iniciar cada inspiração. O sucesso deste tipo de SA está associado à sua simplicidade, fiabilidade e robustez.

Atualmente existe uma vasta gama e variedade de computadores disponíveis, adaptando-se a todos os tipos de mergulhos, do recreativo ao técnico mais radical

Fig. 2 - Fotografia com corte de um SA Downstream com regulação do efeito Venturi e regulação da tensão da mola. (Fonte: http://www.scubapro.com/en-US/USA/second-stage-technology/air-balanced-(a700).aspx)

 

Conforme já mencionado nas crónicas anteriores, a maioria dos SA downstream actuais são construídos de modo a aproveitar o efeito venturi associado ao movimento do ar no seu interior para trabalhar a favor da depressão criada pela inspiração do mergulhador reduzindo o esforço inspiratório através da alavancagem da abertura da válvula, com um consequente aumento do conforto respiratório. O aproveitamento deste efeito é de tal maneira eficaz que na maioria dos casos tem regulação, permitindo a sua supressão em caso do regulador não estar na boca do mergulhador, caso contrário, o SA entra com facilidade em fluxo contínuo “alimentado” unicamente pela depressão resultante deste efeito.

Computador Orca Edge. Lançado em 1983

Fig. 3 - Esquema de SA de um regulador de válvula piloto servo-assistida. (Fonte: http://www.youtube.com/watch?v=ppGiKtEWFc8)

Em reguladores para mergulho além dos 20 m é importante também existir regulação da tensão da mola que fecha a válvula. A função desta regulação é permitir regular o cracking effort, alterando a resistência da abertura ao longo do mergulho de modo a poder, simultaneamente ser confortável a baixa profundidade e não ter fugas a maior profundidade devido ao aumento da PI, resultante do aumento da pressão ambiente. Este botão de regulação é muitas vezes erradamente confundido com uma regulação do fluxo do regulador.

No caso dos SA que utilizam válvulas piloto servo-assistidas, o conceito de funcionamento é um pouco mais complexo mas bastante eficaz. Recorrendo também a uma membrana com uma função em tudo idêntica aos SA downstream, que por movimentar apenas a válvula piloto é de menor dimensão, vai fazer actuar a haste da válvula piloto que permite a despressurização de uma pequena câmara que, trabalhado no sentido de fechar a válvula do SA com a pressão, ao ficar despressurizada vai permitir a sua abertura, disponibilizando o gás ao utilizador. Estes SA caracterizam-se por um bom conforto respiratório, baixo cracking effort (grande sensibilidade) e elevados caudais de gás disponibilizados, no entanto são equipamento um pouco mais exigentes em termos de cuidados de manutenção e pós utilização.

Computador Orca Edge. Lançado em 1983

Fig. 4 - Imagem de um SA de um regulador de válvula piloto servo-assistida. (Fonte: http://www.poseidon.com/products/regulators-gauges/jetstream-regulator)

Falámos assim sucintamente dos dois principais tipos de SA de reguladores de mergulho, com algum destaque para os downstream por serem vastamente mais utilizados que os que recorrem à tecnologia de válvulas piloto servo-assistidas, referindo as suas principais características e princípio de funcionamento.

Terminada esta crónica fecha-se este ciclo de três crónicas dedicadas aos reguladores de mergulho, com a espectativa que tenham sido interessantes e esclarecedores no que diz respeito à caracterização e princípios básicos de funcionamento destas peças centrais de qualquer equipamento de mergulho autónomo.

Computador de mergulho para utilização de misturas binárias (NITROX) e ternárias (TRIMIX), com equipamentos de  circuito aberto, fechado e semi-fechado

Fig. 4 - SA Downstream em utilização por mergulhador. (Fonte: Foto do Autor)

O segundo andar do regulador é o componente que fica na boca do mergulhador. A sua principal função é reduzir a PI que chega do primeiro andar através da mangueira, para uma pressão próxima da ambiente, permitindo ao mergulhador aceder confortavelmente ao gás que se provém da garrafa. É um sistema que funciona “a pedido” o que significa que o fornecimento de gás acontece aquando da inspiração do utilizador, parando durante o período de expiração. É estruturalmente composto por uma câmara molhada e uma câmara seca, divididas por uma membrana. Alojada na camara seca está a válvula que, actuando por acção da subpressão causada pelo processo de inspiração abre, fornecendo gás ao mergulhador. Também os segundos andares podem ser compensados ou não compensados, com sistemas Downstream (mais comum) ou recorrendo a válvulas piloto servo assistidas. Hoje em dia, na maioria dos casos são concebidos para aproveitar o efeito Venturi para reduzir o esforço respiratório do utilizador. São normalmente fabricados em materiais plásticos ou compósitos podendo incorporar alguns componentes metálicos (para além dos constituintes da válvula).

Descrita que está a função de um regulador de mergulho, os seus principais componentes e quais as suas funções, continuaremos nas próximas crónicas a aprofundar um pouco mais o seu funcionamento e as características associadas a cada um dos tipos disponíveis, procurando esclarecer algumas dúvidas frequentes no que se refere ao modo de funcionamento das diversas variantes de primeiros e segundos andares, suas vantagens e inconvenientes.

 

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