Misurazione continua dell'umidità assoluta

  Misurazione dell'umidità utilizzando le microonde / Banda VHF

Tutti i materiali contengono una percentuale di umidità legata al materiale, o almeno un residuo dell'umidità atomica. PCE Instruments si dedica alla misura dell'umidità assoluta fin dagli inizi, con particolare attenzione all'umidità dei materiali, dove nei processi produttivi di un prodotto (come ad esempio il pellet o il cemento) è necessario aggiungere o estrarre l'umidità o per i materiali igroscopici che sono relazionati con l'umidità ambientale. In questo tipo di produzione o lavorazione del materiale è necessario conoscere con precisione l'umidità assoluta della materia prima e nei vari livelli di produzione. La misurazione dell'umidità del prodotto finale non è l'unico parametro da prendere in considerazione.

La stabilità di un prodotto comporta caratteristiche qualitative adeguate. L'umidità è una di queste caratteristiche. I sensori di umidità sono sempre soggetti a processi di sviluppo. Ora, proprio nell'area della misurazione dell'umidità online (ovvero, la misurazione continua in un processo di produzione), sono stati compiuti grandi progressi in termini di precisione e durata. PCE Instruments si concentra principalmente su tre caratteristiche fondamentali:

1. Misurazione dell'umidità assoluta on line con elevata precisione.
2. Sviluppo e produzione di dispositivi specifici per un determinato processo.
3. Vita utile di circa 10 anni.

Attualmente, PCE Instruments offre dispositivi per misurare online con una precisione fino allo 0,1%. Ma stiamo sviluppando dispositivi che raggiungono una precisione molto più elevata rispetto a quanto ottenuto finora.

I valori misurati rappresentano la relazione tra la massa d'acqua contenuta e la massa totale di un cemento umido.

mB = Massa del materiale umido
mC = Massa dello stesso campione dopo l'essicazione

PCE Instruments sceglie un modo particolare per pianificare la produzione. In molti settori ci sono sistemi speciali, robusti, che richiedono poca manutenzione per misurare accuratamente l'umidità (ad esempio, pellet, cibo, cereali, ecc.). Non importa che il prodotto sia in contenitori, silos, serbatoi, nastri trasportatori o tubi, perché è comunque possibile determinare l'umidità del prodotto. È possibile inviare i dati dell'umidità online anche a datalogger, regolatori industriali, sistemi di processo o intervenire con sistemi di telecontrollo. PCE Instruments offre molto più di un sensore per l'umidità.

   PCE-A-315 - Sensore a microonde / Misurazione continua dell'umidità online per cereali (Installazione su tubi)

Il sensore di umidità a microonde per cereali PCE-A-315 è uno dei dispositivi più utilizzati nella misura in continuo dell'umidità.

In PCE Instruments ci occupiamo della sua manutenzione e lo adattiamo, installiamo o calibriamo direttamente negli impianti, in Europa, come negli Stati Uniti e in America Latina.

Le curve di verifica integrate nel sistema di misurazione dell'umidità consentono di effettuare automaticamente misurazioni continue e di determinare in modo preciso l'umidità assoluta di diversi materiali come cereali, legumi o semi oleosi.

Il processo di essiccazione dei cereali richiede molta energia. Se si controlla il processo di essiccazione, è possibile ridurre notevolmente i costi. Questo sensore di umidità assoluta online è ideale per determinare l'umidità dei cereali durante il processo di vaporizzazione nei mulini, prima di frantumarli. È possibile misurare l'umidità con grande precisione anche nei prodotti sfusi.

Vantaggi

- Rileva la percentuale dell'umidità del grano continuamente e con alta precisione, indipendentemente dalla densità del prodotto.
- È un sistema con una grande stabilità nel tempo. Una volta che è stato calibrato, non sarà praticamente necessario ricalibrarlo. Il sensore a microonde del misuratore dell'umidità è resistente all'usura nel tempo.

Unendo il sensore di umidità a microonde con alcuni sistemi di processo o alcune unità di regolazione e controllo di PCE Instruments, si può ottenere un'eccellente controllo dell'impianto.

   Specifiche tecniche

Range di misura umiditá dei cereali in continuo:	5 ... 45 %
Massimo errore permesso (assoluto):	±0,2 % (range: 5 ... 15 %) ±0,2 % (range: 15 ... 18 %) ±1,0 % (range: 18 ... 45 %) ±5 ... +55 °C
Temperatura operativa	±5 ... +55 °C
Modalità operativa	Funzionamento in continuo
Alimentazione	110 … 230 V AC
Potenza assorbita:	Fino a 5 W
Tempo di riscaldamento	Circa 60 min
Uscite	RS-232, RS-485, 4-20 mA
Struttura	Acciaio inox
Grado di protezione	IP65 / EX ia
Peso	Massimo 7 kg

Con il sensore a microonde per la misura dell'umidità in continuo è possibile misurare con precisione l'umidità dei seguenti materiali: frumento, orzo, triticale (mangime composto per animali a base di grano e segale), segale, avena, mais, sorgo, grano saraceno. Legumi: lupini. Semi oleosi: semi di colza, semi di girasole (fino a 25 tipi di colture).

Il sensore di umidità a microonde, oltre ad ottenere il valore di umidità corrente in modalità continua in un processo industriale, può essere collegato tramite interfaccia 4-20 mA ad una unità di lettura, datalogger, controller o sistemi di processo. Pertanto, è possibile integrarlo in una catena di misurazione e regolazione (consente una misurazione o una regolazione precisa dell'umidità di cereali).

Il principio di funzionamento dei misuratori di cereali dell'umidità a microonde si basa sulla differenza tra la costante dielettrica (permittività relativa) della maggior parte dei prodotti secchi e dell'acqua. Il sensore di questi misuratori è un risonatore ad anello che ha al centro un canale di misurazione sotto forma di tubo dielettrico. I parametri del risonatore variano quando le onde elettromagnetiche interagiscono con cereali con diversi livelli di umidità.

La caratteristica principale del sensore di umidità consiste nel fatto che grazie alla simultanea misura di due parametri del risonatore (frequenza e ampiezza di risonanza) e a un algoritmo di elaborazione, è possibile determinare l'umidità del grano con grande affidabilità e riproducibilità. Inoltre, permetterà di misurare l'umidità del grano senza danneggiare il grano o di consumare il sensore, dal momento che il metodo di misurazione dell'umidità a microonde online è non distruttivo. La potenza emessa dal microonde è bassa, quindi il materiale non si riscalda e non si deforma. Un altro vantaggio di questo metodo è la possibilità di determinare anche l'umidità del nucleo dei prodotti. Con questo processo è possibile risparmiare molto più tempo rispetto a una bilancia convenzionale.

Il canale di misurazione comprende anche un sensore di temperatura. Questo sensore corregge automaticamente i risultati della misurazione dell'umidità nel cereali a partire dalla temperatura del grano, in modo che la relazione tra la temperatura e l'umidità del cereale sia corretta.

I sensori di umidità a microonde di PCE Instruments solitamente raggiungono una vita utile di 10 anni. Richiedono una manutenzione minima, che riduce notevolmente i costi operativi e le relative spese.

   PCE-MWM 200 – Sensore a banda VHF / Misura dell'umidità in continuo dei fanghi (depositi / silos)

Questo misuratore di umidità è un sensore per la misura dell'umidità online dei fanghi. Consiste di una sonda centrale ed è circondato da quattro sonde aggiuntive. Le sonde e l'alloggiamento sono realizzati in acciaio inossidabile, quindi questo sensore dell'umidità è ideale anche per l'installazione in silos con materiali liquidi come i fanghi derivanti dalla lavorazione del calcestruzzo.

Ciò consente di misurare in modo accurato e in tempo reale il contenuto di acqua in fanghi di bentonite, fibre di legno e acqua (sospensioni di fibre), resti di carne, fango lucidante da superfici e miscele di acqua e minerali nella produzione di ceramica. Il diametro del perno è 12 mm. La distanza tra la sonda centrale e le sonde è di 25 mm. Questa grande distanza tra le sonde garantisce una grande resistenza contro l'ostruzione.

La parte superiore del sensore, che integra una filettatura interna nel tubo, funge da giunto per il montaggio del sensore in un tubo con un diametro di 33 mm. Il cavo, che collega il sensore a un'unità elettronica, è integrato nel tubo in modo ermetico. Questo tipo di assemblaggio consente diverse profondità nel contenitore, è cioè possibile misurare l'umidità a diverse profondità.

L'uso dell'acciaio inossidabile e di diversi separatori dielettrici offrono un'elevata resistenza alla corrosione. Questo tipo di misurazione dell'umidità in linea nei tubi consente anche di lavorare a temperature fino a +145 ° C. Opzionalmente è possibile raggiungere +800 ºC grazie all'utilizzo di elementi in ceramica. Anche in questi casi, la precisione nella misura dell'umidità rimane praticamente la stessa.

Materiali da misurare: miscele liquide, fanghi (fanghi di bentonite, di carne, di lucidatura), sospensioni (miscele di fibre di legno e acqua, sospensioni di malte, cere, materiali di rivestimento, sospensioni di pigmenti, liquidi abrasivi, calce), olio di colza, olio di semi di girasole.

   PCE-MWM 210 – Sensore a banda VHF / Misura in continuo dell'umidità nel cemento (contenitori e miscelatori)

Nella produzione industriale di cemento la misurazione dell'umidità online è importante per il controllo della miscela. I criteri importanti nella produzione del cemento sono: mantenere la stessa qualità quando si carica il cemento, ridurre il consumo di cemento e il tempo di miscelazione. I sensori di PCE Instruments ti aiuteranno a soddisfare tali requisiti, grazie ad una elevata precisione.

La produzione di cemento è soggetta a forti oscillazioni causate da diversi contenuti dell'umidità di materie prime e materiali ausiliari (sabbia e additivi). È possibile minimizzare le oscillazioni dell'umidità con lo stoccaggio, sebbene non sia un compito facile. Ecco perché ha più senso determinare l'umidità in linea dei diversi componenti con un sensore fisso durante il processo di miscelazione. E poter controllare l'aggiunta di acqua. Questo processo non solo consente di ottenere la stessa qualità di ogni carico di cemento, ma ridurrà il tempo di miscelazione.

I sensori piani di PCE Instruments si installano nell'ambiente più adatto. Si avvitano nel pavimento o nella parete della betoniera (ad esempio, miscelatore concavo, miscelatore per alberi). È possibile utilizzare altre varianti o modelli per misurare in linea l'umidità degli additivi (imbuto per sabbia).

Il grafico del software mostra due linee (a sinistra: segnale originale / destro: segnale filtrato) del processo di miscelazione del cemento. Il filtro consente di eliminare le pulsazioni causate dai rotori di miscelazione.

Se si combina il sensore di umidità in linea con qualsiasi sistema di processo o unità di regolazione e controllo, l'unità di regolazione e controllo di PCE Instruments otterrà una regolazione reale

   Specifiche tecniche

Range di misura:	0 ... 100 %
Massimo errore permesso [assoluto]:	ΔW= 0,035 +0,05·W (vedere la nota 1)
Range temperatura:	-20 ... +145 °C
Temperatura operativa:	-20 ... +80 °C
Modalità operativa:	Funzionamento in continuo
Frequenza di campionamento:	0,2 s
Alimentazione:	24 V DC (consentito: 18 ... 36 V DC)
Corrente assorbita:	200 mA
Tempo di riscaldamento (messa in funzione):	90 min
Uscite:	RS-485 Modbus RTU, 4-20 mA - RS-485: lunghezza del cavo massimo 1000 m; 4-20 mA: lunghezza del cavo massimo 100 m; (lunghezza del cavo massimo)
Ingressi	2 x digitale 24 V DC
Dimensioni (sensore):	Ø 108 х 120 mm
Grado di protezione (dispositivo):	255 х 170 x 60 mm
Grado di protezione (sensore):	IP 67
Grado di protezione (dispositivo):	IP 54
Peso (sensore)::	3,5 kg

   Nota 1

Umidità W [%]	Errore ΔW [%]
0 ... 10	0,5
10 ... 20	1.0
8 ... 10	2.5
10 ... 20	1.0
20 ... 50	2.5
50 ... 100	5.0

Un sensore di temperatura integrato rileva continuamente la temperatura del cemento (vengono visualizzati i valori, utilizzati anche per la compensazione della temperatura).

   PCE-MWM 220 – Sensore a banda VHF / Misura continua dell'umidità per liquidi e vapore (installazione su tubazioni)

Questo sensore per tubi è stato progettato per misurare l'umidità dei liquidi (in grado di essere pompati) e il vapore. Ciò consente di misurare il contenuto di acqua o vapore saturo nel contenitore. Grazie al design a forma di tubo e alle sue flange da avvitare o saldare è possibile innestare facilmente il sensore dell'umidità nelle tubazioni esistenti con diametro DN 50, DN 80, DN 100 o DN 125. Inoltre, può sopportare pressioni fino a 100 bar (versione standard).

La versione standard consente di lavorare in linea con i vapori fino a +120 ° C; la versione per alte temperature raggiunge +345 ° C. È possibile richiedere di adattare alcuni parametri come il tipo di costruzione, la lunghezza, le pressioni e altre proprietà. Un sensore di temperatura integrato nel sensore di umidità consente di misurare la temperatura della sostanza.

Oltre al sensore di temperatura è possibile acquistare un regolatore o un controller per il dosaggio dell'acqua.

Vantaggi

- Questo tipo di misurazione dell'umidità consente un controllo più efficace e veloce dello stato del vapore, consentendo quindi un utilizzo più efficace del vapore.
- Un'elevata resistenza contro sforzi e urti nel sistema di tubazioni.
- Elevata resistenza alla corrosione grazie alla costruzione in acciaio inox. PCE Instruments offre anche un router industriale per la regolazione ed il controllo di stazioni esterne o per la manutenzione a distanza di questo sensore di umidità.

Se si combina il sensore di umidità in linea con qualsiasi sistema di processo o unità di regolazione e controllo, l'unità di regolazione e controllo di PCE Instruments otterrà una regolazione reale

   Specifiche tecniche

Range umidità:	0 ... 100 %
Massimo errore permesso (assoluto)	ΔW= 0,02 +0,025·W (vedere la nota 1)
Range temperatura	-20 ... +120 °C (versione standard) -20 ... +345 °C (versione ad alta temperatura)
Temperatura operativa	-40 ... +150 °C
Modalità operativa	Funzionamento in continuo
Frequenza di campionamento:	1 s
Alimentazione	24 V DC (consentito: 18 ... 36 V DC)
Corrente assorbita	200 mA
Tempo di riscaldamento (messa in funzione)	90 min
Uscite	- RS-485: lunghezza del cavo massimo 1000 m; - 4-20 mA: lunghezza del cavo massimo 100 m;
Livelli della pressione (PN secondo ISO, per base a 0,1 MPa):	PN 6 ... PN 160
Dimensioni (dispositivo):	255 х 170 x 60 mm
Grado di protezione	IP 67
Grado di protezione (dispositivo)	IP 66 (con protezione per atmosfere esplosive)
Peso (sensore): Dispositivo Dispositivo con protezione per atmosfere esplosive	9 ... x kg (secondo lo spessore della parete, range pressione) 2 kg 8 kg

   Nota 1

Umidità W [%]	Errore ΔW [%]
0 ... 0,3	0,3
0,3 ... 3	0,1
3 ... 7	0,2
7 ... 10	0,3
10 ... 20	0,5
20 ... 40	1,0
40 ... 100	2,5

   PCE-MWM 230 – Sensore a banda VHF / Misura in continuo dell'umidità per sabbia, torba, amido (nastri trasportatori).

Uno strumento universale per la misurazione dell'umidità di prodotti industriali. Con questo sensore di umidità potrà misurare una vasta gamma di sostanze liquide e solide in continuo:

Sabbia su nastri trasportatori nella produzione di cemento, miscele di argilla nella lavorazione industriale, torba per la combustione (generazione di fumo nella produzione di liquori), produzione e trattamento di prodotti in gomma naturale, amido di mais nella produzione di caramelle, cereali in silos e depositi. Ma può misurare anche misurare le liquide con un elevato contenuto di acqua.

Un altro vantaggio dei sensori di umidità di PCE, il cui principio di misura si basa sul sensore a banda VHF, è la loro insensibilità alle inclusioni eterogenee dei materiali da misurare.

Rispetto al principio di misura a microonde, bisogna sottolineare il seguente aspetto positivo: non è richiesta una grande quantità di campione del materiale da misurare per la correlazione tra umidità ed i segnali del sensore. Solitamente sono sufficienti da 10 a 15 valori (è possibile determinarli con una bilancia per umidità) per ottenere un errore assoluto molto basso durante l'esecuzione della misura in linea.

Il sensore di umidità è composto da una testa cilindrica, dotata di una filettatura G1 ½". Nella testa sono saldati due sensori a barra che entrano in contatto con il materiale. Poiché il sensore è realizzato in acciaio inox e con moderni materiali dielettrici, il sensore di umidità è esente da corrosione e può funzionare con temperature fino a +90 ° C (massimo +250 ° C). Un luogo di installazione ideale è il nastro trasportatore, sebbene sia sempre più utilizzato in silos e serbatoi.

   PCE-MWM 240 - Sensore a banda VHF / Misura in continuo dell'umidità nelle merci sfuse (depositi / silos)

Questo sensore è stato sviluppato appositamente per misurare l'umidità nella merce sfusa. Si installa in depositi, silos, vasche, distributori e nastri trasportatori.

Si possono misurare in modo non distruttivo materiali sfusi o in movimento, come fibre, ghiaia, segatura, ceneri volatili (minerali), trucioli (max. 5 cm2), mangimi, cereali, semi, paste, ecc.

Il sensore funziona con il principio delle onde nel range VHF. Il dispositivo per la misura dell'umidità è costituito da una parte elettronica ed un sensore per l'umidità.

Il sensore è disponibile in due varianti. Entrambi sono realizzati in acciaio inossidabile AISI321 (diametro del tubo: 15 ... 30 mm). Tuttavia, differiscono nella loro costruzione.

Variante 1 (PCE-MWM 240-A): Sensore a piastra (lunghezza: 200 mm). Il design robusto lo protegge dagli urti e dalle sollecitazioni meccaniche. Si monta con adattatori sulla parete di depositi e silos.

Variante 2 (PCE-MWM 240-B): Sensore ad asta (lunghezza: 500 ... 1500 mm), si avvita alla parete di un deposito.

Quale variante deve essere utilizzata nella misura dell'umidità in continuo? In primo luogo, dipenderà dal tipo di impianto che ha il cliente. Ma più importante è il luogo di misurazione. Se si desidera misurare su di un nastro trasportatore (movimento orizzontale), viene utilizzato il sensore a piastra. Su un silos o serbatoio sormontato da una tramoggia, si usa il sensore ad asta.

Gli schemi di seguito mostrano entrambi i sensori di umidità su di un nastro trasportatore di segatura (produzione di pellet). La posizione di installazione del sensore deve garantire una pressione costante del materiale ed una densità del materiale quasi identica. La profondità di penetrazione delle onde VHF è maggiore delle microonde. Ecco perché questo tipo di sensori può essere utilizzato per la misurazione dell'umidità in linea di materiali con un diametro maggiore (fino a 50 mm). Si possono anche misurare materiali e miscele non omogenee.

Per garantire un'elevata precisione è necessario che entrambi i sensori siano completamente coperti con il materiale sfuso (100 mm). Questo è il motivo per cui l'asta del sensore viene solitamente installata nelle tramogge. Per il sensore a piastra è possibile utilizzare ad esempio delle lamine, in modo che il sensore sia sempre coperto con il materiale da misurare. Un'altra possibilità è quella di regolare la velocità del nastro trasportatore per garantire che il sensore di umidità sia sufficientemente coperto. Questo è particolarmente importante per mantenere costante la densità del materiale durante la misurazione dell'umidità.

   Specifiche tecniche

Range di misura:	0 ... 100 %
Massimo errore permesso (assoluto):	ΔW= 0,02 +0,025·W
Range temperatura	-20 ... +145 °C
Modalità operativa	Funzionamento in continuo
Frequenza di campionamento	1 s
Alimentazione	24 V DC (consentito : 18 ... 36 V DC)
Corrente assorbita:	200 mA
Tempo di riscaldamento (messa in funzione):	30 min
Uscite:	RS-485 Modbus RTU, 4-20 mA RS-485 (Modbus RTU), 4-20 mA - RS-485: lunghezza del cavo massimo 1000 m; - 4-20 mA: lunghezza del cavo massimo 100 m;
Dimensioni Sensore asta Sensore piastra	Lunghezza: 500 ... 1500 mm, Ø 15 ... 30 mm Lunghezza: 250 mm, Ø 14
Dimensioni (dispositivo):	255 х 170 x 60 mm
Grado di protezione (sensore):	IP 65
Grado di protezione (dispositivo):	IP 54
Peso Sensore asta Sensore piastra	2 ... x kg (secondo lunghezza) 3 kg 2 kg

Sensore piastra

Sensore asta

   Nota 1

Umidità W [%]	Errore ΔW [%]
0 ... 6	0,3
6 ... 8	0.4
8 ... 10	0.5
10 ... 20	1.0
20 ... 50	2.5
50 ... 100	5.0

   PCE-MWM 300P - Sensore a microonde / Misurazione continua dell'umidità su pellet e trucioli

Nella produzione industriale di truciolato (MDF) o pellet, la misura in continuo dell'umidità o della densità dei materiali di legno è molto importante per garantire che i processi produttivi siano efficienti, per mantenere basso il consumo di energia e per ridurre al minimo la perdita di materiale.

L'utilizzo di un misuratore VHF per l'umidità garantisce una qualità elevata e costante del prodotto, riducendo anche i costi di produzione e manutenzione (rispetto all'utilizzo di misuratori di umidità convenzionali). Questi misuratori possono essere collegati a un regolatore o a un sistema di controllo di processo per ottenere risultati in tempo reale.

Un altro vantaggio dei sensori di umidità di PCE, il cui principio di misura si basa sul sensore a banda VHF, è la loro insensibilità alle inclusioni eterogenee dei materiali da misurare. Ciò ridurrà i tempi di inattività dei processi come la pressatura o l'essiccamento del pellet e la conseguente perdita di materiale. In poche settimane potrà ammortizzare il costo del sensore di umidità a microonde per pellet e trucioli.

La misura dell'umidità in continuo a microonde è molto utile per eseguire le misure nelle diverse fasi della produzione: durante la raffinazione dei materiali in legno, durante il trattamento con resine, durante la pressatura o la disidratazione e durante l'asciugatura finale. Offrono anche grandi risultati nella misurazione dell'umidità di segatura o trucioli di grandi dimensioni, soprattutto quando questi materiali sono asciutti e miscelati in modo omogeneo (in modo da evitare i "nidi di umidità" quando si mescola la polpa).

Specifiche tecniche:

   PCE-MWM 400 – Sensore a microonde / Misura in continuo dell'umidità negli alimenti

Misurazione dell'umidità negli alimenti: uno dei processi più importanti nell'industria alimentare è la trasformazione di prodotti base o ausiliari in prodotti in polvere o estratti concentrati con un contenuto minimo di umidità.

Questo processo migliora le proprietà di conservazione della materia prima e riduce considerevolmente lo sviluppo delle colonie batteriche, aumentando così la durata di conservazione. Uno dei requisiti fondamentali che i prodotti alimentari devono soddisfare è quello di garantire che non presentino alcun rischio per la salute delle persone. I misuratori di umidità a microonde contribuiscono a minimizzare il rischio di contaminazione dei prodotti.

Per questo motivo, nella preparazione del cibo è fondamentale misurare l'umidità in tempo reale, regolarla e controllarla. È essenziale escludere i rischi di contaminazione prodotti da materie prime, imballaggi o processi produttivi.

I misuratori di umidità sono anche molto utili nel campo della produzione di alimenti in polvere, come il latte in polvere o gli alimenti per l'infanzia. Con questo misuratore è possibile misurare l'umidità dei prodotti con totale affidabilità e utilizzarli come database per controllare e regolare i diversi processi di produzione. Questi misuratori sono composti da un alloggiamento con uno speciale rivestimento in alluminio anodizzato.

La misurazione in tempo reale e il controllo dei processi di trattamento a secco o di essiccazione a spruzzo servono a migliorare la produttività e la sicurezza dei processi di produzione. Migliora anche la lavorazione di materiali o prodotti di base e riduce il consumo di energia. Il colore o la tintura dei prodotti in polvere e la dimensione delle loro particelle non influenzeranno la misurazione dell'umidità. Ciò fornirà risultati più accurati e non sarà necessario ricalibrare il misuratore frequentemente, come nel caso dei metodi di misurazione a infrarossi.

   PCE-A-344W – Misuratore a microonde per consistenza dei fanghi

Il misuratore di consistenza dei fanghi (per rilevare sostanze solide nelle acque reflue) funziona secondo il principio di misura a microonde. È stato progettato appositamente per gli impianti di trattamento delle acque reflue o per misurare la consistenza dei fanghi in diversi impianti industriali. Il sensore misura con precisione le sostanze solide (fango attivo e totale) presenti nelle acque reflue.

I sensori installati riescono a ridurre il consumo di sostanze flocculanti del 20%, il che rappresenta un notevole risparmio. Pertanto, il tempo di ammortamento di questo misuratore si riduce a poche settimane o pochi mesi (a seconda delle dimensioni e del tipo di impianto di trattamento delle acque reflue).

Vantaggi del sensore di umidità

- Rispettare tutti i requisiti tecnici e le normative ecologiche.
- Ottimizzare l'automazione dei processi nel campo delle acque reflue.
- Diminuire il consumo di polimeri.
- Ridurre il consumo di energia.
- Ridurre il numero dei test di laboratorio.
- Ottimizzare il dosaggio dei flocculanti (per ottimizzare il dosaggio si dovrà eseguire una misurazione affidabile del contenuto di sostanze solide).

   Applicazione

Essiccatori
Gli essiccatori di solito utilizzano una combinazione di due sensori per l'umidità. In base all'umidità del materiale in entrata (cioè prima dell'essiccamento), è possibile regolare la quantità di materiale immesso attraverso la velocità di ingresso o la potenza di essiccamento del sistema con ingresso costante del materiale. Per poter chiudere il circuito, è ugualmente necessario, una volta terminato il processo di essiccamento, conoscere in entrambi i casi il contenuto finale di umidità del materiale.

I materiali con umidità iniziale relativamente stabile (ad esempio merce sfusa esposta a lievi variazioni stagionali, ad esempio tra estate ed inverno), potrebbero non richiedere una misurazione dell'umidità prima dell'essiccamento. In questi casi, il misuratore di umidità viene utilizzato principalmente per adattare la potenza di essiccamento all'umidità finale desiderata.

Vite senza fine per trasportatori
Nelle viti senza fine per trasportatori si misura l'umidità direttamente nel flusso di massa. In questo caso è preferibile la misurazione per contatto, poiché il materiale circonda direttamente il sensore e lo preme in modo uniforme e compatto. Ciò consente di misurare con precisione durante il processo e ottenere una maggiore riproducibilità dei valori di misura.

Quando il flusso di massa non può essere interrotto in nessuna circostanza, PCE Instruments utilizza misuratori di umidità che misurano senza contatto. In nessuno dei due casi il flusso deve essere deviato quando è irregolare o scarso.

Nastro trasportatore
Per misurare l'umidità sui nastri trasportatori, PCE Instruments offre misuratori di umidità con e senza contatto. È possibile selezionare il misuratore più adatto in base al materiale da misurare e alle possibili posizioni di installazione. Nel caso in cui si possa garantire la copertura del sensore con materiale sufficiente e continuo (ad esempio, una tramoggia), la scelta migliore sarà un sensore a contatto, che è anche molto più economico. I misuratori PCE non richiedono ulteriori costruzioni sui nastri trasportatori (come spesso accade con altri produttori di sensori per l'umidità).

PCE offre anche soluzioni per la misurazione dell'umidità nei processi che utilizzano miscelatori, tramogge, contenitori, silos, depositi, ecc. Anche per merce sfusa, i cui pezzi possono avere dimensioni fino a 10 cm, è possibile eseguire misurazioni con valori riproducibili. Inoltre, PCE offre giunzioni per tubi che integrano i sensori per la misurazione dell'umidità in sospensioni, miscele umide e persino per determinare la quantità di condensa nel vapore saturo.

Tutti i sensori possono essere utilizzati in aree a rischio di esplosione o richiedendoli come versione intrinsecamente sicura.

   Impostazione / Calibrazione

Spediamo tutti i misuratori di umidità regolati (impostazione di fabbrica). Per i materiali più comuni, come pellet di legno, caffè in grani, sabbia (merce sfusa), olii, cemento, ecc., è possibile selezionare la curva di calibrazione corrispondente (proprietà del materiale) nel database PCE. Curva che dovrebbe essere conosciuta per utilizzare il misuratore di umidità. Nel caso in cui si utilizzino materiali non registrati, miscele o sostanze con forti oscillazioni di densità, sarà necessario inviare un piccolo campione alla filiale di PCE corrispondente, in modo che possano eseguire i test necessari e indicare il tipo più appropriato di sensore.

L'installazione del misuratore di umidità può essere eseguita in situ. Una volta stabilito il collegamento elettrico, avviene una fase di riscaldamento. Dopo questa fase si può iniziare con l'impostazione. A seconda della velocità di produzione, è possibile ricavare da 10 a 15 test del materiale (dopo aver superato il punto di misurazione). Vengono registrati i corrispondenti segnali di uscita elettrica (segnali ad alta frequenza) del misuratore di umidità..

Le bilance per l'umidità (di PCE Instruments) rilevano il valore assoluto dell'umidità del materiale da misurare. È possibile confrontare i valori dell'umidità ottenuti con i segnali elettrici di uscita del sensore, per poter calibrare il materiale corrispondente. Normalmente è una connessione lineare con una buona corrispondenza. Per aumentare questa corrispondenza, potrebbe essere necessario utilizzare un numero maggiore di test in alcuni materiali, nonché in sostanze eterogenee o nei casi in cui vi è una significativa oscillazione nella densità.

Sulla base dei risultati della corrispondenza, potrebbe anche essere necessario un aggiustamento dell'algoritmo integrato nel sensore di umidità. Questo algoritmo è la relazione matematica tra i risultati misurati e i valori assoluti dell'umidità del campione acquisiti con la bilancia per l'umidità. Grazie a questo metodo di misurazione e al tipo di costruzione, i sensori non sono esposti a nessun tipo di usura causata da condizioni ambientali o dal loro tempo di utilizzo. Ecco perché è richiesta poca manutenzione. Tutti i prodotti per la misurazione di umidità (assoluta) sono brevettati e hanno il certificato CE.

   Varianti ATEX

La direttiva ATEX specifica l'uso di strumenti di misura in aree con rischi di esplosione. Anche i misuratori di umidità sono soggetti a questa direttiva. La direttiva ATEX è valida per l'UE. Molti paesi al di fuori dell'UE riconoscono la direttiva ATEX. In altri paesi, come gli Stati Uniti (NEC), si applicano altre linee guida simili. La prevenzione da rischi di esplosione sono una parte fondamentale dell'ingegneria della sicurezza. Non tutti i settori all'interno di una fabbrica o di un impianto hanno lo stesso rischio. Pertanto, i settori pericolosi sono classificati per categorie.

Gli organismi di normalizzazione dei paesi membri dell'UE sono quelli che svolgono le classificazioni e le valutazioni. Anche i dispositivi non elettrici, come le parti meccaniche molto calde, possono incendiarsi e provocare un'esplosione. Questo è il motivo per cui anche questo tipo di fonti di ignizione è incluso nella direttiva.

È vero che le aziende devono fare qualsiasi sforzo per evitare di avere ambienti con rischio di esplosione. Tuttavia, molte volte il tipo di prodotto o la tecnologia richiesta rende difficile questa prevenzione. Nella misura in continuo dell'umidità, viene solitamente misurato il materiale sfuso con una dimensione inferiore rispetto a un grano. Questi devono essere essiccati. Pertanto, le aziende che producono o trasformano questi prodotti sono esposte a un maggior rischio di esplosioni di polveri e di conseguenza, sono obbligate a utilizzare strumenti di dosaggio conformi alle corrispondenti linee guida delle zone Ex.

PCE Instruments produce una serie di sensori che è possibile ottenere come versione ATEX. La protezione ATEX può essere applicabile, in base ai requisiti, solo al sensore, all'unità di visualizzazione, ai controller o all'intero sistema. Per essere in grado di offrire sin dall'inizio i dispositivi più adatti, chiediamo di scaricare il modulo all'inizio di questa pagina e di inviarcelo compilato, soprattutto quando è richiesto un dispositivo ATEX.