Sebbene il radar sia impiegato per la misurazione dei livelli in ambito industriale da ormai molti anni, il principio di misura talvolta è ancora percepito come una nuova tecnologia. In alcuni casi, questa percezione limita la diffusione del radar nelle applicazioni in cui può fornire un chiaro vantaggio rispetto alle altre tecnologie di misura. In questo articolo consideriamo come funziona la misurazione del livello radar a onda guidata, quali sono le sue specifiche e quali sono i vantaggi di questo principio di misura.
Misura di livello radar: leggi le FAQ! Clicca il bottone qui sotto e ricevi il documento.
Indice:
- Misura di livello radar a onda guidata: come funziona
- Perché scegliere un radar a onda guidata per applicazioni igieniche?
- La costante dielettrica nella misura radar a onde guidate
- I misuratori di livello radar a onda guidata Endress+Hauser
Il radar a onde guidate (guided wave radar, GWR) si basa sulla tecnologia a microonde, in base al principio del tempo di volo (Time of Flight, ToF). Si misura la distanza tra il punto di riferimento (R) e la superficie del prodotto.
Il dispositivo immette degli impulsi ad alta frequenza in una sonda e li guida attraverso di essa. Quindi, gli impulsi sono riflessi dalla superficie del prodotto, vengono ricevuti dall'unità di elaborazione dati e convertiti in dati di livello. Questo metodo è anche conosciuto con il nome di TDR (Riflettometria in dominio temporale).
Ci sono diversi motivi per cui il radar a onda guidata (GWR) può essere una buona scelta per le applicazioni di misura del livello igienico:
| Design igienico | Sono progettati per soddisfare rigorosi standard igienici e possono ottenere le certificazioni EHEDG e ASME-BPE. |
| Facile da pulire | Utilizzano sonde in acciaio inossidabile facili da pulire e igienizzare, progettate per ridurre al minimo il rischio di contaminazione del prodotto. |
| Elevata precisione | Offrono elevata precisione e ripetibilità, il che è importante nelle applicazioni in cui la misurazione precisa del livello è fondamentale. |
| Adatto per ambienti difficili | Possono essere utilizzati in ambienti ad alta pressione, alta temperatura e corrosivi, rendendoli adatti a un'ampia gamma di applicazioni igieniche. |
| Nessuna parte in movimento | Il loro design compatto permette di ridurre i costi di manutenzione legati all'usura di dispositivi tradizionali. |
| Ampia gamma di misure | Sono in grado di misurare liquidi con costanti dielettriche fino a 1,8 e possono misurare livelli fino a 60 metri. |
Tutti questi vantaggi rendono i trasmettitori di livello radar a onda guidata adatti all’uso nell’industria farmaceutica ma non solo: possono beneficiarne anche l’industria alimentare e delle bevande, dove il mantenimento di elevati livelli di igiene è della massima importanza.
La costante dielettrica (DC) del fluido influisce direttamente sul grado di riflessione degli impulsi ad alta frequenza. Con alti valori di DC, come nel caso dell'acqua o dell'ammoniaca, si ha una forte riflessione dell'impulso, mentre con bassi valori di DC, come nel caso degli idrocarburi, si deve prevedere una debole riflessione dell’impulso.
Gli impulsi riflessi vengono trasmessi dalla sonda all'unità elettronica. Qui, un microprocessore analizza i segnali e identifica l'eco di livello generato dalla riflessione degli impulsi ad alta frequenza in corrispondenza della superficie del prodotto.
Questo sistema di rilevamento del segnale è il risultato di oltre un trentennio di esperienze con procedure basate sul Time of Flight. La distanza (D) dalla superficie del prodotto è proporzionale al Time of Flight (t) dell’impulso:
D = c · t/2
dove c = velocità della luce.
Conoscendo la distanza di vuoto E, si calcola il livello L:
L = E – D.
Ecco una tabella che illustra i vari tipi di prodotto misurabili e i relativi campi di misura:
Endress+Hauser è leader mondiale nel campo dei misuratori di livello radar a onda guidata.
Dal 1998 a oggi, sono stati raggiunti i 220.000 dispositivi installati in diversi contesti applicativi che richiedevano sia la misurazione di solidi sia di liquidi.
Levelflex FMP51, per esempio, è considerato il "tuttofare" per la misura di livello e d'interfase nei liquidi e può essere utilizzato in combinazione con sonde ad asta e coassiali per misurare la maggior parte dei liquidi, come i gas liquefatti.
Levelflex FMP53 è progettato per applicazioni igieniche nel settore alimentare e farmaceutico e soddisfa i requisiti d'igiene secondo ASME BPE e USP Classe VI. La sua applicazione spazia dalla misura di liquidi con superfici mosse e schiumose, a quelli con proprietà fisiche variabili.
Levelflex FMP57, invece, è un sensore standard per la misura di livello nei solidi e viene impiegato sia nell'industria alimentare, che per applicazioni in ambienti polverosi, come i silos.
In conclusione, la misura di livello radar a onda guidata offre alti livelli di affidabilità e sicurezza, anche in condizioni di processo difficili o in presenza di liquidi corrosivi o che presentano schiume e depositi.
Vuoi scoprire se la famiglia Levelflex di Endress+Hauser è adatta per le tue applicazioni di processo? Parla con un nostro esperto!
