Il monitoraggio dei processi industriali

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Il monitoraggio dei processi industriali può essere effettuato per mezzo di una serie di dispositivi elettronici come i flussostati, i vacuostati e i regolatori di pressione. Grazie ad essi è possibile verificare molteplici parametri, come il livello, il pH, la pressione, il peso, la portata e la temperatura di un liquido o dell’aria. In sostanza quando si parla di strumentazione di controllo degli impianti industriali si fa riferimento a tutti gli strumenti che permettono di controllare, regolare e misurare le diverse aree o fasi di un processo di produzione. Così si può, tra l’altro, automatizzare la totalità (o anche solo una parte) dei processi di produzione industriale.

I flussostati

Nell’ambito della strumentazione elettronica di controllo spiccano i flussostati per agenti chimici, per acqua e per aria. Si tratta di strumenti adoperati per la rilevazione del valore della portata di un fluido in una macchina o in un impianto. Questi dispositivi svolgono diversi compiti: non effettuano solo misurazioni, ma sono anche in grado di eseguire dei conteggi sulle misure in funzione di parametri definiti in precedenza e mettono in funzione soglie di attivazione dei flussi. In base al settore di applicazione, si distinguono vari tipi di flussostati: quelli per acqua deionizzata, per esempio, o quelli per gas non corrosivi. I settori di utilizzo più comuni sono quello del packaging, quello cosmetico, quello alimentare e quello farmaceutico, con funzioni di regolazione, di controllo e di monitoraggio su macchine automatiche. La varietà di caratteristiche può riguardare i segnali in uscita (in bus di campo, analogici o digitali) e il display (che può essere remoto o integrato).

Come funzionano i flussostati

I flussostati sono dispositivi a due stati che servono, nei sistemi di controllo, a rilevare i valori di portata di un fluido. I modelli elettro-meccanici sono i più diffusi: tramite leverismo, un interruttore viene azionato da un elemento meccanico immerso all’interno del fluido. La soglia di intervento, in modelli del genere, si può cambiare intervenendo sulla lunghezza della molla di contrasto o su quella del braccio di leva. In un sistema di riscaldamento in cui l’elemento riscaldante si trova a una certa distanza dai sensori di temperatura, un flussostato serve a evitare i danni che potrebbero essere provocati da una mancanza di circolazione improvvisa.

I vacuostati

La strumentazione di controllo che permette di ottenere valori di misurazione in circuiti di vari gas e fluidi è rappresentata dai vacuostati. Si tratta di sensori che, dopo aver rilevato la pressione, forniscono un segnale in corrente o in tensione analogico o digitale. Il risparmio di energia è uno dei vantaggi offerti da tali sensori, che hanno il pregio di garantire alti standard di sicurezza per gli impianti. Essi vengono usati quando c’è bisogno di un segnale dopo che è stato toccato un valore minimo o un valore massimo predefinito. Si ricorre ai vacuostati, tra l’altro, per l’avvio di cicli di lavoro, ma anche per alimentare l’aria compressa nei generatori di vuoto e per monitorare la presa delle ventose degli impianti.

I regolatori di pressione

Per mezzo dei regolatori di pressione si ha la possibilità di ridurre la pressione di ingresso di un impianto in modo che essa raggiunga il valore di pressione di uscita che si vuole ottenere. La pressione, così, può essere mantenuta costante nel corso del tempo a prescindere da cambiamenti di input eventualmente ottenuti. Come funzionano questi dispositivi? Essi convertono in un valore di pressione un segnale di ingresso elettrico che può essere di tensione o di corrente. In genere i regolatori elettropneumatici vengono installati in una sala controllo che accoglie altri dispositivi di controllo e di monitoraggio dei processi di produzione. Sono molteplici le applicazioni possibili per i regolatori di pressione, che in molti casi si trovano su macchine automatiche destinate alla produzione industriale.

Come funziona un regolatore di pressione

La laminazione del flusso del gas che passa attraverso un regolatore di pressione determina una perdita di carico, che corrisponde al principio di funzionamento del dispositivo. La laminazione deriva da un pistone collegato con una molla di regolazione. Si ricorre a un regolatore di pressione per fare in modo che la pressione all’uscita di un serbatoio di un determinato gas sia idonea per gli utenti. Il regolatore è composto da un corpo in ottone: una volta montato, è tarato a banco per consentire il conseguimento della pressione di regolazione che si desidera.

Perché la strumentazione di controllo è importante

Essendo capace di garantire la massima precisione dei valori di misurazione, la strumentazione di controllo è fondamentale in numerosi processi. I pressostati e i vacuostati, per esempio, sono suggeriti quando c’è bisogno di un segnale nel momento in cui viene toccato un valore minimo o massimo. Essi, inoltre, possono essere impostati per controllare la presa delle ventose, per iniziare un ciclo di lavoro o per motivi di sicurezza.

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