Se nel tuo processo produttivo è necessario effettuare la misura di livello in presenza di estreme condizioni di processo, la soluzione ottimale è un misuratore radiometrico.
Il sensore di livello radiometrico sfrutta il principio dell’emissione di radiazioni da parte di isotopi (tipicamente 137Cs o 60Co). La sicurezza è garantita: il produttore verifica la tenuta e la decontaminazione di ogni sorgente di radiazioni prima della consegna dello strumento. Dopo questo test, la sorgente di radiazioni può essere considerata una sorgente radioattiva sigillata, come definita nel regolamento in materia di radioprotezione.
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Indice:
- Misuratore radiometrico: come funziona e quali sono i vantaggi
- Caso studio: l’applicazione del sensore radiometrico nella produzione di cemento
- Misuratore radiometrico FMG50: tutti i dettagli
Le sonde di livello radiometriche forniscono valori di misura affidabili laddove altri principi di misura non possono essere utilizzati per via delle condizioni di processo estreme o delle condizioni meccaniche, geometriche o di costruzione del serbatoio in cui c’è da monitorare il livello.
Come abbiamo accennato in apertura dell’articolo, i sensori radiometrici sono indicati nei processi produttivi in cui vi sono condizioni estreme, come temperature particolarmente alte, ambienti polverosi o serbatoi particolarmente spessi. Sono tipicamente destinati al controllo del livello non a contatto, alla misura del livello continua e alla misura di densità e interfaccia in liquidi, solidi, sospensioni o fanghi. Il campo dell’industria edilizia è uno di quelli di più frequente applicazione.
Gli isotopi, tipicamente 137Cs o 60Co, emettono radiazioni gamma e vengono utilizzati come sorgenti di radiazioni per la misura di livello. La radiazione gamma si irradia uniformemente dalla sorgente radioattiva in tutte le direzioni. Per le misure radiometriche, tuttavia, ciò che interessa è la radiazione in una sola direzione - ovvero la radiazione che passa attraverso il contenitore o il tubo. Infatti, la misura deriva dall'assorbimento della radiazione da parte del prodotto da misurare, provocato dalle variazioni di livello.
La radiazione in tutte le altre direzioni è indesiderata e deve essere schermata (attenuata): per questo le sorgenti radioattive vengono inserite in contenitori di carica che garantiscono la schermatura e le radiazioni gamma non attenuate in una sola direzione. La sicurezza è garantita: il produttore verifica la tenuta e la decontaminazione di ogni sorgente di radiazioni prima della consegna dello strumento. Dopo questo test, la sorgente di radiazioni può essere considerata una sorgente radioattiva sigillata, come definita nel regolamento in materia di radioprotezione. In particolare, Endress+Hauser fornisce solo sorgenti di radiazioni testate con certificato di prova di tenuta:
Le sorgenti di radiazioni, in funzione della loro caratteristica, possono essere utilizzate solo in condizioni ambientali che garantiscano la tenuta e l'integrità della capsula.
Ecco un video che racconta il principio di misura radiometrico nel dettaglio:
Alcuni dei vantaggi ottenibili con l’utilizzo dei sensori radiometrici sono:
Un noto produttore di cemento doveva affrontare importanti sfide nel processo produttivo: alte temperature dell’ambiente, oltre gli 80 gradi, e un ambiente molto polveroso.
All’interno dei cicloni è necessario rilevare l'accumulo di depositi. Quando i cicloni raggiungono un determinato accumulo vanno puliti con un flusso di aria ad alta pressione, altrimenti rischiano di bloccarsi e causare problemi al processo produttivo.
Il cliente ha scelto di usare il sensore radiometrico Gammapilot FMG50 di Endress+Hauser per rilevare l’accumulo dei depositi.
Gammapilot FMG50 è il primo trasmettitore compatto a 2 fili alimentato in loop, e garantisce risparmi in termini di progettazione e installazione. È stato sviluppato secondo IEC 61508 e si adatta perfettamente all'uso diretto in applicazioni SIL (SIL2 e SIL3).
La funzionalità Heartbeat Technology™ riduce al minimo i fermi impianto e gli intervalli di taratura. Grazie alla sua innovativa tecnologia, Gammapilot FMG50 può essere utilizzato senza l’aggiuntivo raffreddamento ad acqua. Ciò garantisce una riduzione degli sforzi di installazione e manutenzione.
Il cliente è stato soddisfatto: il Gammapilot FMG50 fornisce un’affidabile misura del livello che impedisce il blocco delle torri a ciclone.
Ma non solo: il cliente ha evidenziato anche altri benefici:
Endress+Hauser è pioniera della tecnologia radiometrica, con oltre 50 anni di esperienza nella ricerca per ottimizzare il principio di misura e risolvere ogni compito di misurazione estremo. Con la sua compattezza e sicurezza, il nuovo Gammapilot FGMG50 supera i precedenti misuratori radiometrici: come primo trasmettitore compatto a 2 fili alimentato in loop, si adatta a un’ampia gamma di applicazioni.
Come funziona? Il trasmettitore Gammapilot FMG50 comprende uno scintillatore, un fotomoltiplicatore e l'unità elettronica di valutazione. La radiazione gamma incidente genera fotoni sulla superficie dello scintillatore, che arrivano al fotomoltiplicatore, in corrispondenza del quale vengono convertiti in impulsi elettrici e amplificati. La frequenza d'impulso (numero di impulsi al secondo) è un indicatore dell'intensità della radiazione. A seconda della taratura effettuata, la frequenza d'impulso viene convertita in un segnale di livello, di livello di commutazione, di densità o concentrazione dall'unità di valutazione elettronica. Il Gammapilot FMG50 è disponibile con cristalli NaI (Tl) o scintillatori di PVT di varie lunghezze, per assicurare una rispondenza ottimale alle esigenze applicative specifiche.
Gammapilot FMG50 funziona perfettamente laddove altri principi di misura raggiungono i loro limiti: in presenza di alte temperature e pressioni, in caso di ambiente corrosione, abrasivo, o per misurare materiali viscosi o tossici. La misurazione avviene senza contatto con il fluido e Gammapilot misura in modo affidabile dall'esterno attraverso le pareti di tutti i tipi di recipienti di processo come reattori, autoclavi, separatori, serbatoi di acido o cicloni.
In conclusione, laddove le condizioni del processo produttivo si presentino particolarmente estreme, come in presenza di alte temperature, ambienti polverosi o in presenza di serbatoi molto alti o spessi, il misuratore radiometrico è la scelta ottimale, che garantisce un rilevamento della misura di livello preciso e non influenzato dalle caratteristiche del processo.
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