Come misurare l’umidità in solidi sfusi, emulsioni, liquidi e fluidi con elevata densità dei materiali? Quale strumento usare che possa essere preciso e affidabile anche nei casi più complessi? Endress+Hauser presenta Solitrend MMP40, un sensore di umidità con tecnologia radar a microimpulsi guidati. 

Tale tecnologia offre esclusive prestazioni anti usura, maggior durevolezza e ridotta necessità di taratura, grazie alla comunicazione costante di informazioni sul contenuto di umidità. Ecco tutto ciò che c’è da sapere su Solitrend MMP40. 

Indice: 

- Solitrend MMP40: principio di misura 
- Solitrend MP40: modalità operative
- Solitrend MMP40: condizioni operative
- Solitrend MMP40: modalità di installazione e vantaggi

- Solitrend MMP40: principio di misura 

La riflettometria nel dominio del tempo (TDR) è un metodo di misura dielettrico che, con l'impiego di un radar, utilizza il tempo di transito di una serie di impulsi elettromagnetici per misurare la costante dielettrica e, di conseguenza, il contenuto d'acqua. I dispositivi sono formati da una custodia in acciaio inox con una finestra in ceramica. Nella custodia è integrato un trasmettitore. L'impulso TDR ad alta frequenza generato nel trasmettitore viaggia lungo guide d'onda creando un campo elettromagnetico intorno ad esse e, di conseguenza, anche nel materiale che circonda il sensore. Con l'uso di un metodo di misura brevettato, il tempo di transito di questo impulso viene misurato con una risoluzione di un picosecondo (1×10-12) al fine di determinare i valori di umidità e di conducibilità.

Il metodo TDR opera nel campo di frequenza ideale compreso tra 600 MHz e 1,2 GHz. La tecnologia TDR modulare può rappresentare una soluzione pratica per alcune applicazioni speciali e, grazie alle varianti costruttive del sensore, può essere adattata per molte applicazioni.

Solitrend MMP40. 

- Solitrend MMP40: modalità operative

Il sensore è predisposto in fabbrica con la modalità CH (cyclic hold) per applicazioni del settore edilizio e la modalità CA (cyclic average filter) per applicazioni di processo generiche. Solitrend MMP40 comprende sei modalità operative, da selezionare in funzione dell’applicazione: 

• modalità CS (Cyclic-Successive) Per cicli di misura molto brevi, dell'ordine di pochi secondi (es. 1 … 10 secondi), senza calcolo del valore medio e senza funzioni di filtro, con un massimo di 100 misure al secondo all'interno e un tempo ciclo di 250 ms millisecondi all'uscita analogica; 
• modalità CA (Cyclic Average Filter) Calcolo standard del valore medio per processi di misura relativamente veloci ma continui, con funzioni di filtro semplici e precisione massima di 0,1 %. La modalità operativa CA viene usata anche per registrare valori grezzi senza calcolo della media e senza filtro per avere successivamente la possibilità di analizzare i dati misurati e identificare la modalità operativa ottimale;
• modalità CF (Cyclic Floating Average with Filter) Determinazione dinamica del valore medio per processi di misura molto lenti e continui, con funzioni di filtro semplici e precisione massima di 0,1 %. Indicata per applicazioni su nastro trasportatore, ecc.;
• modalità CK (Cyclic with Boost Filter) Per applicazioni complesse in miscelatori ed essiccatori;
• modalità CC (Cyclic Cumulated) Con totalizzazione automatica delle misure quantitative di umidità in un singolo processo batch se non è in uso un controllore PLC; 
• modalità CH (Cyclic Hold) Modalità operativa standard per applicazioni del settore edilizio. Simile alla modalità CC, ma con funzioni di filtro e senza totalizzazione. La modalità CH è ideale per misure batch di durata molto breve, anche di appena 2 s, se il sensore è stato installato sotto la bocchetta di scarico del silo. La modalità CH applica automaticamente una funzione di filtro. Questo permette di escludere dal valore misurato i gocciolamenti d'acqua che si formano nel silo e altri fattori estranei.

Solitrend MMP40 installato in un'applicazione nella misura dell'umidità per la produzione di cemento. 

- Solitrend MMP40: condizioni operative

Le condizioni di riferimento seguenti si applicano alle caratteristiche di prestazione:

• Temperatura ambiente: 24 °C (75 °F)± 5 °C (9 °F).
• Propagazione del campo di misura: ≥ 25 mm (0,98 in) in base al materiale e all’umidità.
• Umidità del materiale: campo di misura fino a 100% vol.
• Conducibilità: 
• il dispositivo fornisce un valore caratteristico in base alla concentrazione minerale;
• il campo di conducibilità si riduce nei campi di misura dell'umidità >50 %;
• il valore di conducibilità determinato non è tarato ed è utilizzato soprattutto per caratterizzare il materiale da misurare. 
• Temperatura campo di misura: 0 - 100 °C (32 -212 °F). La temperatura è misurata 3 mm sotto la superficie del sensore nella custodia e può essere generata all'uscita analogica 2. Dato che l'elettronica utilizza circa 3 W di potenza, la custodia si riscalda leggermente. Di conseguenza, la precisa misura della temperatura del materiale è possibile fino a un certo grado. La temperatura del materiale può essere determinata al termine di una taratura esterna e di una compensazione del riscaldamento interno del sensore.
• Errore di misura massimo: dipende dalla modalità operativa e dal flusso di materiale sopra la superficie di misura. Maggiore è il tempo medio e più stabile è la densità del materiale sopra la superficie di misura, tanto minore è l'errore di misura. Sono possibili errori di misura fino a massimo ±0,1 %. Materiali eterogenei, come calcestruzzo fresco o solidi sfusi con dimensione granuli variabile, richiedono un flusso continuo di materiale sulla superficie del sensore.

- Solitrend MMP40: modalità di installazione e vantaggi

In generale, il dispositivo deve essere installato in un punto del processo che garantisca una densità del materiale relativamente costante, poiché essa è direttamente correlata al valore misurato/alla lettura. Dove necessario, si deve creare un bypass o prevedere accorgimenti strutturali nel punto di installazione, per garantire che il flusso di materiale, e quindi la relativa densità, sia relativamente costante sopra il sensore.

La cella di misura deve essere completamente circondata dal materiale: per questo tipo di dispositivo, lo strato di materiale minimo che copre la cella deve essere ≥35 mm (in funzione dell'umidità). Il flusso di materiale sopra la superficie del sensore deve essere relativamente continuo. In base alla modalità operativa, il modulo dell'elettronica offre diversi metodi per rilevare e collegare automaticamente gli spazi vuoti presenti nel materiale con intervalli di secondi. È necessario che non si formino depositi o accumuli di materiale sulla superficie del sensore, perché falserebbero le letture.

In definitiva, quali vantaggi offre Solitrend MMP40 al tuo processo produttivo?

• Semplice messa in servizio in processi complessi
• Profonda permeazione del materiale (35 mm)
• Ampio intervallo di umidità possibile, 0-100% 
• Diversi accessori di montaggio
• Trasmettitore integrato per una semplice integrazione nell'impianto

Pensi che Solitrend MMP40 possa essere il giusto strumento per il tuo processo produttivo, o vuoi avere più informazioni sui dispositivi per la misura dell’umidità? Clicca sul bottone qui sotto e parla con un nostro esperto!