Sin contacto con la máxima frecuencia
Los sensores radar con una frecuencia de emisión de 80 GHz se están convirtiendo cada vez más en un estándar en la tecnología de medición. Los sensores no solo destacan por el hecho de facilitar las tareas de medición existentes, sino que, en muchas aplicaciones, su mayor frecuencia de medición ofrece posibilidades completamente nuevas para la medición de nivel sin contacto. De Dietrich Process Systems, una empresa especializada en componentes de vidrio QVF, utiliza la nueva tecnología de medición radar de alta frecuencia para proporcionar a sus usuarios un mejor control del proceso.
Aparte de las numerosas ventajas de los nuevos sensores radar, la medición de nivel con 80 GHz en recipientes de vidrio tiene dos aspectos a tener muy en cuenta: conexiones de proceso pequeñas y la posibilidad de medir a través de materiales no conductores.
Especialmente en la construcción de aparatos de vidrio, los depósitos son a menudo mucho más pequeños que otras instalaciones químicas. A menudo, los nuevos procesos se prueban a una escala menor y, posteriormente, se implementan a escala industrial. Se necesita una monitorización precisa y fiable del proceso, pero es aquí donde muchos de los sistemas de medición utilizados hasta ahora llegaban a sus límites.
Por un lado, se requiere una elevada resistencia a productos químicos que, en la medida de lo posible, debería ser equivalente al vidrio de borosilicato 3.3 o al PTFE. Por el otro, las conexiones a proceso suelen ser generalmente más pequeñas de DN 100. Los sensores radar VEGAPULS64 cumplen con ambos requisitos.
Pequeñas conexiones a proceso gracias a una mayor frecuencia de emisión
La focalización de la señal de los sensores radar se determina principalmente mediante la frecuencia de emisión y el diámetro de la antena. En la práctica, esto significa que con una frecuencia de emisión tres veces superior, la señal radar se enfoca con mayor precisión. Las influencias derivadas de los elementos del depósito, como los agitadores y los serpentines, o el montaje cerca de la pared del depósito, afectan mucho menos los resultados de la medición. Se pueden utilizar conexiones a proceso mucho más pequeñas y, aun así, conseguir una excelente focalización de la señal. Para conseguir una focalización de unos 8°, en un sensor radar con una frecuencia de emisión de 26 GHz se necesita una conexión a proceso de DN 100, mientras que en los sensores VEGAPULS 64 de 80šGHz, basta con una conexión roscada de 1½". Incluso con la conexión más pequeña de ¾", se consigue un ángulo de apertura de 14°. De modo que los sensores radar son especialmente adecuados para utilizar en depósitos pequeños con conexiones a proceso pequeñas, como las que se encuentran en los aparatos de vidrio.
PTFE como separación de proceso de alta resistencia
Las conexiones en las bridas de vidrio se realizan con juntas de PTFE y anillos de brida loca de acero inoxidable o plástico. Dado que las señales radar pueden atravesar los plásticos como el PTFE sin apenas sufrir una atenuación, VEGA desarrolló un adaptador junto a De Dietrich Process Systems que se puede montar fácilmente en la conexión a proceso ya existente de un recipiente de vidrio QVF. Con el fin de adaptar de forma óptima las dimensiones con respecto a la tecnología radar y sus reflexiones de señal, VEGA simuló y optimizó la forma del adaptador mediante un software. El resultado es un sensor radar con una conexión a proceso de PTFE altamente resistente, que se puede montar directamente en la brida de vidrio de un aparato de vidrio. Este sensor proporciona un valor de medición de precisión milimétrica independientemente del producto y no se ve afectado por las distintas condiciones de proceso.
En la construcción de aparatos de vidrio, a menudo los depósitos son mucho más pequeños. Por este motivo, se necesitan sensores con conexiones a proceso pequeñas, como las que ofrece el VEGAPULS 64.
(Sin) visión de la bola de cristal
Sobre todo en las plantas ya existentes, a menudo las conexiones están todas ocupadas y es imposible disponer de una conexión a proceso libre para montar un sensor radar. Es aquí donde los sensores de VEGA ofrecen la posibilidad de medir el nivel del depósito con precisión. Dado que las señales radar, al igual que la luz, son capaces de atravesar la pared de un depósito de vidrio, el sensor se puede montar directamente en el depósito. El nivel se mide a través del vidrio. La ventaja de la tecnología de medición radar con 80 GHz es que los sensores pequeños necesitan mucho menos espacio que las versiones de 26 GHz utilizadas hasta ahora. Gracias a la excelente focalización de la señal, se producen menos interferencias a causa de la arquitectura interna del depósito o las conexiones de los aparatos de vidrio.
Para reducir las reflexiones de las señales radar en la superficie de vidrio, el sensor se puede colocar fácilmente en un punto ligeramente inclinado del depósito de vidrio. De este modo las reflexiones en la superficie de vidrio se desvían hacia un lado y no vuelven al sensor en forma de reflexión parásita. La atenuación adicional de la señal radar al atravesar la superficie de cristal no infl uye en modo alguno en la medición.
El VEGAPULS 64 suministra unos valores de medición independientes del producto con una precisión milimétrica y no se ve afectado por las distintas condiciones del proceso.
PTFE:
El PTFE (politetrafluoroetileno), más conocido como teflón, es un material termoplástico de un color blanco lechoso y consistencia cerosa. Es resistente a los disolventes y otros productos químicos corrosivos. No muestra ningún cambio tras estar en contacto con la mayoría de productos químicos. Su superficie es tan lisa y resbaladiza, que casi ninguna sustancia externa puede adherirse a ella. La humedad y los rayos UV no provocan ningún cambio en su volumen. El PTFE es resistente al frío hasta -200 °C y al calor continuo hasta +260 °C.
Eficaz en la práctica
Entretanto, muchos usuarios han reconocido las ventajas de la nueva tecnología radar con 80 GHz y los sensores en la práctica. La solución óptima es el uso de un adaptador de PTFE adecuado que ha sido optimizado para utilizar en aparatos de vidrio. En el caso de montajes posteriores, en los que no queda ninguna tubuladura libre, los sensores radar se montan directamente en el depósito de vidrio y la medición se realiza a través del vidrio.
"Cuando VEGA lanzó al mercado los sensores radar de 80 GHz, estábamos impacientes por saber si también serían adecuados para los aparatos de cristal QVF de De Dietrich Process Systems. En comparación con los materiales habitualmente presentes en los depósitos de almacenamiento, este material tenía unas propiedades completamente distintas. Sin embargo, el trabajo conjunto con VEGA para encontrar la adaptación óptima para nuestros aparatos de vidrio resultó de lo más efi ciente y oportuna. Fue así como conseguimos la conexión de los sensores de VEGA con la brida de vidrio QVF de la línea SUPRA de forma fácil y fi able. Las soluciones encontradas también son muy prometedoras para el uso de más sensores de VEGA en la medición de presión y la detección de nivel", Claudius Hansel, ingeniero de medición y sistemas de control QVF.
De Dietrich Process Systems desarrolla, fabrica y comercializa soluciones basadas en aparatos con tecnologías de acero esmaltado, acero inoxidable, aleaciones especiales y vidrio de borosilicato para la industria química y farmacéutica. Esto incluye el diseño técnico, la planificación, la instalación y la puesta en marcha de plantas químicas hechas de materiales resistentes a la corrosión, así como la prestación de los servicios relacionados. De Dietrich Process Systems ofrece a sus clientes una amplia oferta de soluciones, productos y servicios de alta calidad para los procesos químicos más variados.
