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 onde guidate, quali sono le sue specifiche e quali sono i vantaggi di questo principio di misura.

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Indice: 
- Misura di livello radar a onda guidata: come funziona
- I motivi per scegliere un radar a onda guidata per applicazioni igieniche
- La costante dielettrica nella misura radar a onde guidate

- Misura di livello radar a onda guidata: come funziona

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).

- I motivi per scegliere un radar a onda guidata per applicazioni igieniche

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: i trasmettitori di livello radar a onda guidata sono progettati per soddisfare rigorosi standard igienici e possono ottenere le certificazioni EHEDG e ASME-BPE;
• Facile da pulire: i trasmettitori di livello radar a onda guidata utilizzano sonde in acciaio inossidabile facili da pulire e igienizzare, progettate per ridurre al minimo il rischio di contaminazione del prodotto;
• Misura senza contatto: i trasmettitori di livello radar a onda guidata misurano il livello senza entrare in contatto diretto con il liquido: questo riduce il rischio di contaminazione e garantisce che la misura non sia influenzata dalle variazioni delle proprietà fisiche del liquido;
• Elevata precisione: i trasmettitori di livello radar a onda guidata offrono elevata precisione e ripetibilità, il che è importante nelle applicazioni in cui la misurazione precisa del livello è fondamentale; 
• Adatto per ambienti difficili: i trasmettitori di livello radar a onda guidata 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: i trasmettitori di livello radar a onda guidata non hanno parti in movimento, il che riduce il rischio di guasti meccanici e interventi di manutenzione; 
• Ampia gamma di misure: i trasmettitori di livello radar a onda guidata possono 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 nella misura radar a onde guidate

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, che hanno portato allo sviluppo del software PulseMaster®. 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:

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.

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