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TorqSense soddisfa le applicazioni esigenti nel controllo di processo

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I sensori di coppia rotanti senza contatto TorqSense di Sensor Technology stanno trovando molte applicazioni nel controllo del processo farmaceutico/cosmetico

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. I trasduttori TorqSense hanno una capacità di lettura overrange del 250%, consentendo di misurare e registrare accuratamente i picchi improvvisi di coppia. Il design compensa anche qualsiasi forza estranea, come i momenti di flessione, applicata inavvertitamente al sensore, migliora la sensibilità e ha un'ampia tolleranza alla temperatura. Sensor Technology è specializzata nella misurazione della coppia in tempo reale da oltre 40 anni, ed è stata pioniera nell'uso di soluzioni senza contatto basate su pick-up a radiofrequenza che eliminano la necessità di cablaggi e anelli collettori inaffidabili.

La School of Chemical Engineering dell'Università di Manchester sta guidando gli sviluppi dell'efficienza energetica nelle industrie di processo, incorporando i trasduttori TorqSense in un impianto di prova per analizzare le perdite nei miscelatori in linea. Il consumo energetico coinvolto nella miscelazione in vasca è ben compreso, ma con i miscelatori in linea rotore-statore il flusso è spesso controllato indipendentemente dalla velocità del rotore e la raccolta di dati sufficienti per modellare accuratamente il processo richiede un gran numero di esperimenti. Ora il ricercatore Dr Mike Cooke ha sviluppato un metodo per ottenere le informazioni necessarie utilizzando la misurazione della coppia

Il dottor Cooke spiega che i miscelatori a rotore-statore ad alto potere di taglio sono ampiamente utilizzati nelle industrie di processo, fornendo una fornitura di energia, potenza e taglio per accelerare i processi fisici come la miscelazione, la dissoluzione, l'emulsificazione e la deagglomerazione. "Per passare dal laboratorio all'industria dobbiamo capire la relazione tra la velocità del rotore, la portata e l'energia dissipata", dice. "Il primo passo è collegare il tasso di dissipazione dell'energia ai risultati di processo desiderati" Il torsiometro in linea TorqSense della Sensor Technology ha misurato la coppia. TorqSense utilizza un ponte di Wheatstone ad estensimetri, dove quattro estensimetri sono incollati sull'albero del trasduttore in una formazione quadrata posta a 45 gradi rispetto all'asse di rotazione. Così, quando la coppia viene applicata all'albero, due estensimetri si tendono in tensione e due vanno in compressione. Un microcontrollore ultra-miniaturizzato montato sul rotore, alimentato da una bobina induttiva, misura i valori differenziali in ogni estensimetro e li trasmette digitalmente allo statore, attraverso la stessa bobina. I trasduttori TorqSense utilizzano poi le moderne tecniche di condizionamento del segnale degli estensimetri per fornire una soluzione di misurazione della coppia ad alta larghezza di banda e a basso costo, con elevate capacità di overrange e sovraccarico.

L'Università di Manchester è uno dei principali utenti dei trasduttori TorqSense SGR510/520, avendone molti installati su strumenti didattici permanenti e vari impianti di ricerca. "Agli studenti piacciono i display di lettura, che non sembrano più complicati del cruscotto di un'auto", dice il dottor Cooke. "Per noi ricercatori, la facilità con cui possono essere montati e rimossi è una manna dal cielo negli esperimenti in cui si riconfigura costantemente l'impianto" La conclusione degli esperimenti del dottor Cooke è che le caratteristiche delle prestazioni dei miscelatori in linea possono essere facilmente modellate. Questo permette agli utenti industriali di calcolare il loro consumo energetico ottimale e di sintonizzare di conseguenza i loro azionamenti di miscelatori. I risparmi sui costi matureranno durante l'intero periodo di produzione, dando un prezioso contributo alla linea di fondo dell'azienda e alle credenziali verdi.

Nel corso degli anni Sensor Technology ha lavorato con molti OEM per sviluppare macchine di alta precisione e ad alta velocità da utilizzare negli impianti farmaceutici e in una serie di altre applicazioni. Uno di questi, Cap Coder, ha incorporato per oltre 10 anni le unità TorqSense nelle sue macchine tappatrici. Rigide regole internazionali si applicano alla produzione e al confezionamento dei prodotti farmaceutici e richiedono che venga mantenuto l'ambiente corretto all'interno della bottiglia o di altre confezioni dopo la tappatura. A tal fine, il regolamento USP 671 fornisce una guida alla gamma di coppia da utilizzare per i contenitori a vite con vari diametri di chiusura. Assicurandosi che i tappi siano applicati con successo alle bottiglie entro le tolleranze di coppia richieste, è possibile mantenere l'integrità del prodotto.

La tappatura delle bottiglie viene quasi sempre eseguita ad alta velocità, in modo da soddisfare gli obiettivi di produzione. Uno dei principali vantaggi di TorqSense è che non ha bisogno di contattare fisicamente né i tappi delle bottiglie né l'albero della testa di torsione che sta monitorando, utilizzando invece una bobina induttiva. "Tutto quello che dovete fare è impostare un trasduttore TorqSense nella macchina tappatrice e accenderlo", spiega Mark Ingham della Sensor Technology. "Le nostre unità SGR530/540 TorqSense lavorano per lunghe ore ad alta velocità sulle macchine tappatrici, dove è richiesto che siano affidabili al 100% e costantemente accurate"

La misurazione rapida e precisa della coppia sta diventando sempre più importante, in quanto tutti i settori della produzione automatizzano i loro processi fisici e allo stesso tempo hanno bisogno di migliorare la registrazione dei dati sulle prestazioni di produzione. TorqSense viene utilizzato in molte industrie, dall'automotive alla movimentazione dei materiali, alle prove e misurazioni, alla produzione FMCG (fast moving consumer goods), alla generazione di energia, ecc. Sensor Technology sta lavorando con i partner utenti in molti settori per valutare le nuove unità TorqSense in una serie di ambienti di lavoro.