Sensori radar: il futuro della misura di livello

I sensori radar ad alta frequenza rappresentano una nuova era nella tecnica di misura di livello. Molti sono i benefici offerti da quelli a 80 GHz, che hanno una piccola antenna grazie alla focalizzazione amplificata. Vegapuls 64 di Vega ne è un esempio

di Noemi Sala

Strumenti radar per la misura di livello su liquidi, che lavorano con una frequenza di trasmissione di 80 GHz, sono stati recentemente lanciati sul mercato da due produttori nell’industria del controllo di processo: è la dimostrazione che il radar può arrivare ovunque desideri. È arrivato il momento di capire perché la tecnologia radar ha un simile successo, e i benefici offerti da questi sensori nei processi industriali.

Una tecnologia ora accessibile a svariati settori industriali
La disponibilità di sensori radar a 80 GHz è, come sempre, frutto di investimento e innovazione. Lo sviluppo delle microonde è avanzato a tal punto da renderle facilmente accessibili in molteplici ambiti industriali. Il costo non era però l’unico deterrente per gli operatori di impianti: i sensori ad alta frequenza non resistevano a condizioni di processo difficili come i loro cugini a bassa frequenza, insensibili alla schiuma e capaci di funzionare anche in presenza di condensa e adesioni.
I moderni strumenti radar sono progettati per superare tali ostacoli con un ampio campo dinamico e algoritmi software che filtrano le interferenze. Ora che il radar a 80 GHz è disponibile e utilizzabile per la misura di livello sui liquidi, gli utenti possono contare su sensori con elevata focalizzazione, dimensioni contenute e alta risoluzione.

Migliore focalizzazione del segnale per una misura di livello ottimizzata
Il primo vantaggio offerto dal radar a 80 GHz è la focalizzazione del segnale, fondamentale per un’accurata misura di livello. I nuovi strumenti emettono i segnali con ottimi risultati.
L’ampio angolo di apertura dei sensori a 26 GHz (e di quelli a 6 GHz prima ancora) impediva ai segnali radar di rilevare il livello tra agitatori, serpentine di riscaldamento e altre installazioni interne. Le riflessioni causate da questi ostacoli alteravano la curva d’eco: gli utenti erano obbligati a effettuare delle regolazioni per monitorare l’effettivo livello del liquido.
I nuovi modelli ad alta frequenza hanno angoli molto più stretti che evitano le installazioni interne al serbatoio. Questa caratteristica è ideale per i settori chimico e alimentare, dove ostacoli interni sono la norma e lo spazio a disposizione è limitato.

Antenne dalle dimensioni ridotte: spazio e accuratezza convivono
I sensori a 80 GHz hanno un’antenna piccola grazie alla focalizzazione amplificata. Il nuovo Vegapuls 64 di Vega, ad esempio, non richiede un cono largo per focalizzare il suo raggio verso il materiale da misurare. L’ingombro ridotto dello strumento rappresenta un grande vantaggio, soprattutto nei casi di retrofitting.
Ora infatti è possibile integrare radar molto avanzati in impianti esistenti senza migliaia di modifiche nei serbatoi.
Strumenti più piccoli non sono comunque idonei solo a vecchi serbatoi, ma possono aiutare i produttori a reagire in modo rapido ed efficace alle richieste del mercato.
Nelle industrie farmaceutiche e chimiche si tende sempre più alla produzione di lotti, che consente di ottenere prodotti su base stagionale e a volumi bassi con un investimento minore.
I lotti piccoli sono prodotti in serbatoi piccoli, dove è impossibile usare il radar a causa dei piccoli attacchi di processo.
Grazie al design compatto dei sensori radar a 80 GHz, gli operatori non dovranno più sacrificare l’accuratezza della misura in nome dello spazio.

Una risoluzione maggiore per processi produttivi efficienti
Quando il livello di liquido in un serbatoio diventa sufficientemente basso, il radar a 26 GHz considera l’eco dal materiale e quella dal fondo del serbatoio come un’unica eco. Questo indica erroneamente all’operatore che il serbatoio è vuoto, compromettendo l’efficienza del processo. Gli strumenti a 80 GHz misurano il liquido fino all’ultimo millimetro fornendo dati accurati, utili per l’ottimizzazione dei processi produttivi. La risoluzione maggiore è molto vantaggiosa anche in realtà particolari, come ad esempio nei cantieri navali, dove è importante la precisione del livello nei grandi serbatoi di zavorra.