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NOVEMBRE-DICEMBRE 2016 AUTOMAZIONE OGGI 394 62
Pubbliredazionale
Una questione
di frequenza
I benefici del radar a 80 GHz nella misura di livello
La disponibilità è frutto
del progresso
La disponibilità di sensori radar a 80 GHz è
frutto di investimento e innovazione. Lo svi-
luppo dell’impiego delle microonde è avan-
zato al punto tale da essere oggi facilmente
accessibile 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 supe-
rare questi ostacoli con un ampio campo
dinamico e algoritmi software che filtrano
le interferenze. Ora che il radar a 80 GHz è
disponibile e utilizzabile per la misura di li-
vello sui liquidi, gli utenti devono abituarsi
a sensori con migliore focalizzazione, di-
mensioni 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 mer-
cato. Gli operatori di im-
pianti 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) im-
pediva ai segnali radar di
rilevare il livello tra agita-
tori, serpentine di riscaldamento e altre in-
stallazioni interne. Le riflessioni causate da
questi ostacoli alteravano la curva d’eco:
gli utenti si trovavano obbligati ad effet-
tuare delle regolazioni per monitorare l’ef-
fettivo livello del liquido. I nuovi modelli
ad alta frequenza hanno angoli molto più
stretti che evitano le installazioni interne al
serbatoio…. quasi come se non ci fossero.
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 pic-
cola grazie alla focalizzazione amplificata.
Il nuovo VEGAPULS 64 prodotto da VEGA
GRIESHABER KG, 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’ingom-
bro ridotto dello strumento è un grande
beneficio. Ora è infatti possibile integrare
radar molto avanzati in impianti esistenti
senza dover considerare migliaia di mo-
difiche nei serbatoi. Strumenti più piccoli
non sono comunque solo idonei a vecchi
serbatoi, bensì possono aiutare i produt-
tori 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 unminor investimento di
risorse economiche. I lotti piccoli sono pro-
dotti in serbatoi piccoli, dove l’esperienza
insegna che usare il radar non è possibile a
causa dei piccoli attacchi di processo. Gra-
zie 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 de-
finita e più dettagliata in virtù della mi-
gliore definizione. Gli utenti sperimentano
una differenza simile passando da sensori
radar a bassa frequenza ai 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’o-
peratore che il serbatoio è vuoto, mentre
non è così in realtà. Ciò compromette l’ef-
ficienza del processo. Gli strumenti a 80
GHz misurano il liquido fino all’ultimo mil-
limetro e possono così fornire all’utente
dati accurati, utili per l’ottimizzazione dei
processi produttivi.
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. Il futuro della misura
di livello è già qui.
Due dei produttori più accreditati nell’industria del con-
trollo di processo hanno recentemente annunciato il lan-
cio sul mercato di strumenti radar per la misura di livello
su liquidi che lavorano con una frequenza di trasmissione
di 80 GHz. È il segnale di unmondo assolutamente nuovo
nella misura di livello, la dimostrazione che il radar può
arrivare dove non è mai arrivato finora.
Questa è realmente un’era stimolante nell’automazione.
Con l’ascesa di apparecchiature ad alta frequenza è arri-
vato il momento di esaminare il perché del successo della
tecnologia radar e quali siano i benefici utilizzando que-
sti nuovi sensori nei processi industriali.
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