La misura e l’analisi di grandezze fisiche come pressione, temperatura, umidità, vibrazioni e altri parametri, riveste un ruolo fondamentale nei processi industriali. Poter acquisire dati accurati e interpretarli correttamente consente di ottimizzare le prestazioni degli impianti, ridurre sprechi e inefficienze, monitorare lo stato di componenti critiche. Le tecnologie di sensoristica e di elaborazione dei segnali si sono evolute rapidamente negli ultimi anni, offrendo soluzioni sempre più sofisticate per il controllo dei processi industriali.
I sensori e i sistemi di acquisizione dati di ultima generazione permettono di rilevare parametri complessi con precisione sempre maggiore e di integrarli con variabili critiche per i processi produttivi, fornendo funzionalità predittive e di ottimizzazione in tempo reale.
Sensori e trasduttori
Tipologie e caratteristiche dei sensori industriali
Esistono svariate tipologie di sensori per applicazioni industriali. I sensori di temperatura rilevano valori di temperatura tramite termocoppie, termistori o resistenze. I sensori di pressione sfruttano principi di misura meccanici, piezoresistivi o capacitivi. Per misurare portata e livello dei liquidi vengono impiegati flussimetri e livellometri ad ultrasuoni o radar. Nei sistemi di visione artificiale telecamere e sensori ottici acquisiscono immagini da elaborare con algoritmi di intelligenza artificiale.
Ogni tipologia di sensore presenta vantaggi e limitazioni in termini di range di misura, accuratezza, velocità di risposta e condizioni di funzionamento. Scegliere i sensori più adeguati in base al processo e all’ambiente è fondamentale per ottenere dati affidabili.
Principi di funzionamento dei trasduttori
I trasduttori sono dispositivi che convertono i segnali elettrici generati dai sensori in segnali ingegneristici facilmente interpretabili. Ad esempio, un trasduttore di pressione alimentato da un sensore piezoresistivo può fornire un segnale in uscita 4-20mA o 0-10V proporzionale al range di pressioni misurato.
Esistono trasduttori analogici, con uscita continua, e trasduttori digitali che forniscono un output digitale per la lettura diretta del valore misurato. La scelta dipende dalle caratteristiche del sistema di acquisizione a valle e dalle performance richieste.
Precisione, accuratezza e affidabilità delle misure
Precisione e accuratezza definiscono le prestazioni di un sistema di misura e dipendono dalle caratteristiche tecniche dei singoli componenti – sensore, trasduttore, sistema di acquisizione. Anche la qualità dell’installazione è cruciale: posizionamento, allineamento e cablaggio non corretti inficiano l’affidabilità della misura. Una taratura periodica da parte di tecnici qualificati permette di mantenere sotto controllo derive e scostamenti.
Sistemi di acquisizione ed elaborazione dei dati
Per acquisire, memorizzare, elaborare e analizzare i dati rilevati dalla sensoristica sul campo, sono disponibili evoluti software di acquisizione dati e analisi dei segnali. Queste soluzioni consentono di settare soglie di allarme, eseguire FFT ed analisi statistiche, creare trend storici, e integrarsi con altri sistemi informativi aziendali. La moderna reportistica dinamica e le tecniche di data visualization permettono di rendere i dati facilmente consultabili anche da manager e operatori in campo.
La personalizzazione su misura
Non esiste una soluzione universale adeguata ad ogni esigenza. Ecco perché un approccio consulenziale focalizzato sul cliente è fondamentale per comprendere l’applicazione finale e proporre le tecnologie di sensoristica e di elaborazione dati maggiormente indicate. Laddove necessario, possono essere sviluppati sensori e sistemi di misura personalizzati e integrati nei processi produttivi. Una società come www.dspmindustria.it, grazie alla sua expertise applicativa pluriennale, è in grado di fornire questo tipo di consulenza ad alto valore aggiunto.
Cosa ci riserva il futuro
La rivoluzione tecnologica nel campo della sensoristica industriale procede rapidamente, con nuove frontiere come l’Internet of Things, il machine learning e la manutenzione predittiva che promettono di trasformare il modo di gestire impianti e processi produttivi.
Per cogliere queste opportunità di innovazione, miglioramento continuo ed eccellenza operativa, la partnership con un system integrator esperto risulta strategica. Saper integrare componentistica all’avanguardia e software d’analisi personalizzati in sistemi su misura perfettamente calibrati sulle esigenze del cliente, fa la differenza.
