Rilevamento preciso del livello - con la giusta tecnologia

Che si tratti di silos, serbatoi o miscelatori o reattori, la precisione della rilevazione dei livelli di riempimento è fondamentale per processi produttivi stabili, sicuri ed economici. Tuttavia, nella pratica, molti metodi di misurazione raggiungono rapidamente i loro limiti. Questo articolo tecnico mette a confronto tecnologie consolidate come il radar, gli ultrasuoni o i sensori capacitivi con il metodo gravimetrico e mostra perché la tecnologia di pesatura è superiore dove è davvero importante.

In molti settori, come l'industria Alimentare, Chimica e Farmaceutica, la precisione è uno dei requisitifondamentali nelle quotidiane operazioni di produzione . L'affidabilità della misura di livello gioca un ruolo decisivo in questo senso, sia per prevenire l’eccessivo riempimento , sia per garantire la disponibilità di materiale per i processi di dosaggio o per il controllo continuo del processo La scelta della tecnologia di misura adatta dipende da una serie di fattori : dalle proprietà del prodotto e dalle condizioni strutturali, ai requisiti normativi in aree critiche. Un requisito chiave è la determinazione precisa ed affidabile del materiale presente in un contenitore di processo in tutte le condizioni, indipendentemente dalla forma, dal mezzo o dalle condizioni ambientali.

Metodi di misura tradizionali e loro limiti

Nella pratica vengono utilizzate diverse metodologie di misura, dai sensori radar e a microonde ai metodi ultrasonici e capacitivi, fino ai sistemi idrostatici o ottici. Tuttavia, molte di queste tecnologie registrano solo un valore di misura indiretto , come la distanza dalla superficie o la pressione sul fondo del contenitore- ,da cui viene calcolato il livello di riempimento. Ciò comporta inevitabilmente delle incertezze, ad esempio nel caso di formazione di schiuma, ponti, coni di colata non uniformi, sedimenti o densità variabile.

L'esperienza industriale, ad esempio presso l'azienda chimica Solvay Fluor di Francoforte, mostra anche i limiti pratici dei sistemi convenzionali. In questo caso, i metodi di misurazione senza contatto hanno portato a risultati insoddisfacenti, poiché le variazioni di temperatura e densità compromettevano gravemente l'accuratezza. La soluzione è stata trovata solo con l'installazione a posteriori della serie di celle di carico PanCake^®da Minebea Intec, produttore leader mondiale di tecnologie di pesatura e ispezione, che ha permesso una misurazione precisa ed affidabile del livello di riempimento in base al peso, con una deviazione massima di appena l'1,1%, rispetto al 2,5% circa dei metodi precedenti.

Misura gravimetrica: oggettiva, precisa, senza contatto

A differenza di tutti gli altri metodi, la misura di livello gravimetrica non misura un segnale di processo derivato, ma misura la massa. Celle di carico, come PanCake^® o Inteco^®, registrano il peso dell'intero contenitore, compreso il suo contenuto, indipendentemente dalle proprietà del materiale, dalle variazioni di densità o dai fattori di forma. Il risultato è una misura sempre precisa e lineare per tutta la percentuale di riempimento, anche con prodotti difficili come liquidi viscosi, merce sfusa o sostanze chimiche aggressive.

Un altro vantaggio: la tecnologia del sensore è situata completamente all'esterno del contenitore. Ciò elimina la necessità di perforare il contenitore, le incrostazioni, la corrosione o le calibrazioni soggette a errori. Questo è particolarmente importante per le applicazioni critiche dal punto di vista igienico nella produzione di alimenti o di prodotti farmaceutici. Le celle di carico dal design igienico sono compatibili con CIP/SIP, camere bianche e sono state sviluppate in conformità ai requisiti EHEDG e FDA.

Affidabilità di processo ed economicità: un sistema che conviene

La cella di carico PanCake^® è stata sviluppata appositamente per il retrofitting e l'integrazione in sistemi esistenti. Può essere installata rapidamente e senza modifiche strutturali al contenitore, un chiaro vantaggio rispetto ad alternative come la tecnologia radar o ad ultrasuoni. Le analisi interne e i confronti di mercato dimostrano che è possibile ottenere risparmi fino al 50% sui soli costi di acquisto.

Le celle di carico convincono anche per i bassi costi di gestione. La manutenzione è praticamente superflua poiché non ci sono parti soggette a usura. Allo stesso tempo, la precisione di misura rimane stabile per anni. In questo modo si riducono i costi di assistenza e si allunga la vita utile, fattori che migliorano significativamente il costo totale di gestione

Monitoraggio del livello anche in condizioni estreme

Sia in atmosfere potenzialmente esplosive che a temperature altamente fluttuanti, i sistemi di pesatura gravimetrica, che utilizzano sensori come la cella di carico PanCake^®,, ono certificati per condizioni estreme (ATEX, IECEx).e offrono la massima sicurezza. In settori come le industrie chimiche, dove si utilizzano sostanze tossiche, altamente infiammabili o particolarmente viscose, questo è un vantaggio decisivo. In Solvay Fluor, l'introduzione delle celle di carico PanCake^® non solo ha migliorato la sicurezza del processo, ma ha anche reso più efficiente l'intero processo di misurazione del livello.

A prova di futuro grazie all'integrazione digitale

Un altro vantaggio dei sistemi gravimetrici è la connettività digitale. I moderni terminali di pesatura, come gli Indicatori di peso MiNexx^®, possono essere facilmente integrati nei sistemi di controllo esistenti, sia tramite interfacce analogiche che tramite standard digitali come ProfiNet, Ethernet/IP o Modbus. In questo modo il controllo di livello diventa parte di un sistema di controllo e gestione della qualità di livello superiore, con dati in tempo reale, tracciabilità e documentazione completa del processo.

La massa è il vero punto di riferimento

I requisiti per la moderna misurazione di livello sono in aumento, così come la complessità dei processi industriali. Metodi come il radar o gli ultrasuoni raggiungono rapidamente i loro limiti. I sistemi gravimetrici, invece, offrono una soluzione oggettiva, precisa ed economica, indipendentemente dai mezzi, dalle forme dei contenitori o dalle condizioni ambientali.

Con soluzioni come la cella di carico PanCake^®o la cella di carico Inteco^®, Minebea Intec fornisce tecnologie collaudate che fanno la differenza. Esse non solo offrono un' alta precisione ed affidabilità di processo, ma anche un'autentica convenienza economica, per l'intero ciclo di vita. In un'epoca in cui la sicurezza, l'efficienza e l'igiene della produzione non sono un desiderio, ma un'esigenza, la tecnologia di pesatura è il punto di riferimento con cui si devono misurare le moderne soluzioni per la determinazione del livello di riempimento.