Fondamenti
L'abbreviazione “SAW” sta per “Surface Acoustic Waves”. Parliamo di onde che si propagano lungo una superficie. Il tipo di propagazione è paragonabile alla propagazione delle onde durante le attività sismiche come un terremoto.
La tecnologia SAW viene utilizzata per generare artificialmente queste onde di superficie in forma miniaturizzata. Nel misuratore di portata FLOWave, queste onde di superficie si propagano lungo il tubo di misura del sensore. Questo fa sì che queste onde acustiche di superficie possono essere utilizzate per misurare il flusso dei liquidi. Bürkert ha brevettato l'uso delle SAW per la misura del flusso.
Spiegazione del principio di misurazione SAW
Le onde di superficie sono generate dai cosiddetti trasduttori interdigitali (denominati in inglese anche “interdigital transducer” o IDT). Questi vengono posizionati su determinate aree del tubo di misura FLOWave. Un impulso elettrico emesso a una frequenza nell'intervallo di 1 MHz eccita gli IDT, generando le SAW.
Partendo da un centro iniziale di eccitazione, un fronte d'onda si propaga lungo la superficie del tubo e attraverso il fluido. Il fronte d'onda viene anche “riflesso” dal tubo di misura e quindi attraversa più volte il fluido nel tubo.
Descrizione dettagliata della sequenza mostrata nel video
Determinazione di valori di misura
La differenza temporale tra il tempo di propagazione del segnale di misura nella direzione di avanzamento e in quella di ritorno del liquido in movimento è proporzionale alla velocità del flusso. La portata volumetrica può essere calcolata in base a questi valori di misura. La misura della temperatura avviene tramite un sensore di temperatura digitale.
La portata massica può essere determinata anche in base ai parametri di temperatura, densità, velocità di flusso e portata volumetrica determinati in questo modo.
Altre funzioni speciali derivate dai valori di processo (fattore di differenziazione, fattore di trasmissione acustica, concentrazione di determinate miscele) forniscono informazioni aggiuntive sul rispettivo liquido, come il rilevamento di bolle di gas o particelle solide e il rilevamento di variazioni del fluido.
Vantaggi
L'utilizzo della tecnologia SAW offre numerosi vantaggi per la misura di portata industriale dei liquidi:
Un solo tubo (acciaio inox 316L / 1.4435)
- Nessuna altra parte a contatto con il fluido
- Misura senza contatto e igienica
- Nessuna parte in movimento - 100% esente da usura
- Nessuna costrizione, nessuna caduta di pressione / perdita di pressione
Misura multiparametro
- Un unico dispositivo per la determinazione di più parametri
- Riduzione dell'impegno per la gestione dei dispositivi e degli asset
- Monitoraggio continuo
- Funzioni speciali per il rilevamento di bolle di gas, parti solide o variazioni del fluido
Robusto e adatto all'uso industriale
- L'elevata frequenza di eccitazione nella gamma di 1 MHz elimina le interferenze delle vibrazioni del sistema.
- Nessuna influenza di effetti magnetici o elettrici sulla misurazione
- La misura è indipendente dalla conduttività del fluido ed è quindi possibile anche in assenza o in presenza di bassa conduttività.
Compatto e leggero
- La riduzione dello spazio necessario consente il ridimensionamento di macchine e sistemi
- Installazione e messa in servizio semplici
- Non sono necessarie staffe o rinforzi aggiuntivi
- Riduzione dello sforzo di manutenzione, ad esempio per gli intervalli di manutenzione prescritti.
Esempi di applicazione
La tecnologia SAW è utilizzata in particolare in ambienti sensibili all'igiene nei settori farmaceutico e biotecnologico e alimentare. Centinaia di clienti si affidano da anni alla misura innovativa del flusso con FLOWave, ad esempio per garantire la qualità dei prodotti farmaceutici,, per rilevare le variazioni dei fluidi, per la misura del flusso nei circuiti WFI
o per il dosaggio di olio alimentare.
Ulteriori informazioni ed esempi di progetti FLOWave implementati con successo da aziende innovative leader nell'industria farmaceutica e alimentare sono disponibili sul seguente sito web.