Definire la giusta sonda di umidità per le applicazioni industriali

Misura di umidità e temperatura in ambienti difficili

Nel mondo della misurazione industriale di umidità e temperatura, la precisione è fondamentale, soprattutto in ambienti caratterizzati da temperature elevate, sostanze chimiche aggressive e condizioni difficili.

I prodotti Rotronic definiscono gli standard di qualità e affidabilità della tecnologia di misura. Il nostro portafoglio industriale è progettato per fornire dati precisi e accurati in qualsiasi situazione.

Un'attenta selezione e implementazione dei sensori di umidità e temperatura può rendere i processi industriali più efficienti, migliorare la qualità dei prodotti e ridurre al minimo i rischi per la sicurezza. In questo blog, forniamo alcuni suggerimenti per le misure in ambiente industriale e vediamo come Rotronic e PST possono aiutarvi a monitorare e persino a controllare i vostri processi, se necessario!

Struttura costruttiva robusta delle sonde industriali

Le considerazioni da fare quando si parla di ambienti difficili e di misure affidabili sono molteplici. Per questo motivo, Rotronic offre diverse soluzioni; in mezzo alla varietà di requisiti e considerazioni, è fondamentale comprendere gli elementi fondamentali che rendono i nostri sensori strumenti indispensabili nelle applicazioni più impegnative.

Affinché sia possibile una misurazione affidabile dell'umidità relativa a temperature più elevate, i sensori e l'elettronica di valutazione devono essere protetti e i materiali utilizzati devono essere progettati per essere resistenti alla polvere, alla temperatura e agli agenti chimici.

Elettronica remota - distanziare l'applicazione principale

Per misurare con precisione l'umidità, l'elettronica di valutazione (1) deve essere distanziata dai sensori (2) e quindi protetta dalle temperature più elevate, che influenzano direttamente la valutazione dei valori di umidità misurati.

Nota: le temperature superiori a 40 °C possono influire sulla precisione della misura.

Linearizzazione delle letture di umidità

L'AirChip3000 tiene in memoria una serie di due tabelle (A1% e A2%) che consistono in correzioni (linearizzazione) da applicare a 23 °C ± 5 °C ai dati di umidità grezzi generati dal sensore di umidità. Ciascuna tabella contiene 101 valori (da 0 a 100 %rh, in passi di 1 %rh) per ottenere una linearizzazione molto precisa del sensore di umidità. La tabella A1% contiene i valori predefiniti in fabbrica. La tabella A2% contiene le correzioni aggiuntive generate durante le regolazioni effettuate dall'utente. Il valore lineare dell'umidità si ottiene sommando al valore grezzo dell'umidità i valori correttivi corrispondenti di entrambe le tabelle. Per i valori grezzi intermedi viene utilizzata un'interpolazione. La tabella A1% non può essere modificata dall'utente. Questa tabella viene utilizzata per riportare l'AirChip3000 alle impostazioni di fabbrica originali in qualsiasi momento, dopo aver azzerato i valori generati dall'utente nella tabella A2%.

Compensazione della temperatura

In molte applicazioni, soprattutto negli ambienti industriali, le temperature possono variare in modo significativo. Una corretta compensazione della temperatura assicura che la misurazione dell'umidità rimanga affidabile e precisa, indipendentemente dalle temperature ambientali.

Con l'elettronica remota, è essenziale garantire la compensazione della temperatura sia per l'elettronica che per il sensore di umidità stesso. I sensori Rotronic sono dotati di algoritmi che eseguono automaticamente la compensazione e garantiscono misure stabili e precise.

Praticamente ogni sensore di umidità relativa richiede la compensazione dell'effetto della temperatura sul segnale di uscita dell'umidità per mantenere misure accurate in un'ampia gamma di condizioni di temperatura.

Nel caso specifico di un sensore capacitivo, la compensazione è necessaria perché le caratteristiche dielettriche della molecola d'acqua e del polimero igroscopico utilizzato nel sensore variano con la temperatura. L'AirChip3000 contiene una serie di 31 tabelle che corrispondono a valori di temperatura compresi nell'intervallo tra -100 e +200˚C (vedere nota seguente). Ogni tabella contiene dati di compensazione compresi tra 0 e 100 %rh in passi del 10 %rh. Come riferimento viene utilizzata una temperatura di 23˚C.

In base ai dati di umidità e temperatura forniti dai sensori, AirChip3000 utilizza i valori delle tabelle per applicare una correzione per l'effetto della temperatura sul sensore di umidità. I valori intermedi della correzione vengono interpolati.

Calibrazione e regolazione

La calibrazione e la regolazione aggiuntiva a 23 °C e 10 %rh/35 %rh e 80 %rh vengono eseguite per ottenere la migliore precisione di misura possibile fino a ± 0,5 %rh a 23 °C.

Contaminanti/inquinanti

Sebbene i sensori di umidità Rotronic siano molto resistenti, possono essere danneggiati da alcuni gas e agenti contaminanti.

I contaminanti/inquinanti possono essere suddivisi in due categorie: gas senza influenza e gas con influenza sui sensori di umidità.

Per i contaminanti/inquinanti che hanno un'influenza sui sensori e, quindi, sul risultato della misurazione, è necessario conoscere la concentrazione massima costante.

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Processi di essiccazione

Produzione di pasta

Durante la produzione della pasta, è molto importante che i valori di temperatura e umidità siano stabili; le fluttuazioni indesiderate di temperatura e umidità che si verificano durante la produzione della pasta porteranno a difetti di qualità del prodotto finale - ad esempio, il cosiddetto post-cracking: la pasta si asciugherebbe in modo non uniforme e si romperebbe durante la preparazione. Per questo motivo, un campione di ogni prodotto viene prelevato dai primi tre e dagli ultimi tre pallet per la valutazione della qualità.

La temperatura e l'umidità delle singole fasi di produzione devono essere registrate con precisione. È quindi fondamentale che i sensori implementati misurino con estrema precisione e siano controllati regolarmente per garantire la giusta qualità.

Processo di rivestimento in compresse

Nei moderni impianti farmaceutici, molte compresse richiedono un rivestimento prima di essere pressate. I rivestimenti delle compresse sono solitamente di natura polimerica e polisaccaridica e devono essere sufficientemente resistenti e stabili per sopravvivere alla manipolazione. La superficie e la finitura delle compresse devono essere lisce per facilitarne la deglutizione. Il rivestimento aiuta anche a mascherare eventuali sapori o odori sgradevoli associati ai principi attivi. Vengono aggiunti coloranti per migliorarne l'aspetto e il rivestimento consente di imprimere nella compressa un marchio identificativo del produttore, un requisito comunemente richiesto dalle autorità di regolamentazione.

I rivestimenti sono importanti anche in altri settori, come quello dolciario, dove sono composti da zucchero o olio vegetale e vengono utilizzati per sigillare i nuclei più morbidi delle caramelle.

Il rivestimento delle compresse avviene solitamente all'interno di un tamburo rotante perforato. Nel tamburo sono presenti deflettori angolati che, insieme al flusso d'aria interno, aiutano a mescolare il letto di compresse. Ciò consente di sollevare e ruotare le compresse dalle periferie al centro del tamburo per garantire che tutte le superfici delle compresse siano rivestite in modo uniforme con il rivestimento spruzzato o depositato. L'atmosfera all'interno del tamburo rotante deve essere strettamente controllata per quanto riguarda la temperatura e il punto di rugiada o l'umidità relativa, per garantire che il rivestimento sia uniforme e liscio.

Una volta applicato il rivestimento, l'essiccazione avviene aspirando aria riscaldata attraverso il letto di compresse da un ventilatore. Questo flusso d'aria richiede anche un controllo della temperatura, dell'umidità e del volume per garantire un'essiccazione e un'estrazione controllate. Il monitoraggio del punto di rugiada dell'aria in entrata e in uscita fornisce un'indicazione dell'avanzamento del processo di essiccazione. Ciò consente di ridurre al minimo i tempi di essiccazione, riducendo i costi complessivi del processo di essiccazione.

Rotronic è un'azienda svizzera specializzata nello sviluppo e nella produzione di dispositivi di misurazione dell'umidità e appartiene al gruppo Process Sensing Technologies (PST). Fondata nel 1965, l'azienda ha una lunga storia di fornitura di tecnologie di misura di alta qualità per il monitoraggio dell'umidità relativa (RH) e di altri parametri.

I sensori Rotronic sono prodotti nella sede centrale dell'azienda e, oltre al sensore, anche la sonda stessa viene assemblata, calibrata e regolata a Bassersdorf.

Le sonde di umidità e temperatura di Rotronic sono note per la loro qualità, precisione e durata, e i clienti possono utilizzare la sonda per molti anni.

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