Sensori radar, una questione di frequenza

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    I sensori radar ad alta frequenza rappresentano un vero e proprio balzo in avanti nella tecnica di misura di livello. I sensori a 80 GHz hanno un’antenna piccola grazie alla focalizzazione amplificata e presentano molti vantaggi. Il nuovo VEGAPULS 64 di VEGA ha l’antenna più piccola al mondo e non necessita di un cono largo per focalizzare il suo raggio verso il materiale da misurare.

    Due dei produttori più accreditati nell’industria del controllo di processo hanno recentemente lanciato sul mercato strumenti radar per la misura di livello su liquidi che lavorano con una frequenza di trasmissione di 80 GHz.  È il segnale di un mondo assolutamente nuovo nella misura di livello, la dimostrazione che il radar può arrivare dove non è mai arrivato finora.

    Con l’ascesa di apparecchiature ad alta frequenza è arrivato il momento di esaminare il perché del successo della tecnologia radar e quali siano i benefici utilizzando questi nuovi sensori nei processi industriali.

    La disponibilità è frutto del progresso. La disponibilità di sensori radar a 80 GHz è frutto di investimento ed innovazione. Lo sviluppo dell’impiego delle microonde è avanzato al punto tale da essere oggi facilmente accessibile ed è quindi possibile utilizzare tali nuove tecnologie in molteplici settori industriali.

    Proprio come i prezzi dei PC sono diventati così bassi da consentire che in ogni casa ci sia un PC, ora è possibile installare radar a 80 GHz in ogni impianto, cosa impensabile solo 20 anni fa. Tuttavia, il prezzo non era l’unico fattore che ha scoraggiato finora gli operatori di impianti dall’uso di radar ad alta frequenza.

    Infatti, i sensori ad alta frequenza non resistevano a condizioni di processo difficili allo stesso modo dei loro cugini a bassa frequenza, insensibili alla schiuma e in grado di funzionare anche in presenza di condensa e adesioni. I moderni strumenti radar sono progettati per superare questi ostacoli con un ampio campo dinamico e algoritmi software che filtrano le interferenze.

    Queste innovazioni hanno reso questa accessibile tecnologia idonea alle applicazioni reali. Ora che il radar a 80 GHz è disponibile e utilizzabile per la misura di livello sui liquidi, gli utenti devono abituarsi a sensori con migliore focalizzazione, dimensioni contenute e alta risoluzione.

    Focalizzazione. È il primo vantaggio del radar a 80 GHz, quello che rende gli altri possibili! In ogni processo la focalizzazione del segnale è fondamentale per un’accurata misura di livello e questi nuovi strumenti emettono i segnali con la maggior focalizzazione possibile oggi presente sul mercato. Gli operatori di impianti hanno lottato con radar non focalizzati per decenni. L’ampio angolo di apertura dei sensori a 26 GHz (e di quelli a 6 GHz prima ancora) impediva ai segnali radar di rilevare il livello tra agitatori, serpentine di riscaldamento ed altre installazioni interne.

    Le riflessioni causate da questi ostacoli alteravano la curva d’eco: gli utenti si trovavano obbligati ad effettuare delle regolazioni per monitorare l’effettivo livello del liquido. I nuovi modelli ad alta frequenza hanno angoli molto più stretti che evitano le installazioni interne al serbatoio. Questa novità è la benvenuta nel settore chimico e alimentare, dove ostacoli interni sono la norma e lo spazio a disposizione è veramente limitato.

    Dimensione. I sensori a 80 GHz hanno un’antenna piccola grazie alla focalizzazione amplificata. Il nuovo VEGAPULS 64, per esempio, ha l’antenna più piccola al mondo e non necessita di un cono largo per focalizzare il suo raggio verso il materiale da misurare. L’ingombro ridotto dello strumento è un grande beneficio, in special modo nei casi di retrofitting.

    Ora è infatti possibile integrare radar molto avanzati in impianti esistenti senza dover considerare migliaia di modifiche nei serbatoi. Strumenti più piccoli non sono comunque solo idonei a vecchi serbatoi, bensì possono aiutare i produttori a reagire rapidamente e prontamente alle richieste del mercato. Nelle industrie farmaceutiche e chimiche si tende sempre più alla produzione di lotti, che consente di ottenere prodotti su base stagionale e a volumi bassi, con un minor investimento di risorse economiche.

    I lotti piccoli sono prodotti in serbatoi piccoli, dove l’esperienza insegna che usare il radar non è possibile a causa dei piccoli attacchi di processo. Grazie al design compatto dei sensori radar a 80 GHz questo non corrisponde più al vero e gli operatori non saranno più costretti a sacrificare l’accuratezza della misura in nome dello spazio.

    Risoluzione. Immaginate di guardare un’immagine su una televisione a definizione standard piuttosto che su una HD. L’immagine ad alta definizione sarà più chiara, più definita e più dettagliata in virtù della migliore definizione. Gli utenti sperimentano una differenza simile passando da sensori radar a bassa frequenza a sensori radar ad alta frequenza.

    Quando il livello di liquido in un serbatoio diventa sufficientemente basso, il radar a 26 GHz considera l’eco dal materiale e l’eco dal fondo del serbatoio come un’unica eco. Questo indica all’operatore che il serbatoio è vuoto, mentre non è così in realtà. Ciò compromette l’efficienza del processo. Gli strumenti a 80 GHz misurano il liquido fino all’ultimo millimetro e possono così fornire all’utente dati accurati, utili per l’ottimizzazione dei processi produttivi.

    La risoluzione maggiore è particolarmente vantaggiosa anche in realtà particolari, come per esempio nei cantieri navali, dove il livello preciso nei grandi serbatoi di zavorra è importante.

    Conclusione. I sensori radar ad alta frequenza sono quindi il prossimo balzo in avanti nella tecnica di misura di livello. Costituiscono il proverbiale passo da gigante dopo il quale l’industria di processo non sarà più la stessa.

    Grazie all’eccellente focalizzazione sono perfetti per i serbatoi con numerose installazioni interne e grazie all’ingombro ridotto sono idonei al retrofitting ed alla produzione di lotti. Inoltre la risoluzione senza rivali consente all’utente di sfruttare fino all’ultimo millimetro di spazio nei serbatoti. Il futuro della misura di livello è già qui. Se vuoi saperne di più visita il sito www.vega.com/radar

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