Nel controllo dei processi industriali, la misurazione accurata del flusso è la pietra angolare di efficienza, qualità e sicurezza. Tra le soluzioni più affidabili per questo compito critico ci sono i trasmettitori di flusso di tipo magnetico.

Trasmettitori magnetici—dispositivi avanzati che sfruttano i principi elettromagnetici per misurare il flusso di fluidi con precisione. Con un'eredità di innovazione che dura da oltre mezzo secolo, aziende come YOKOGAWA hanno elevato la tecnologia dei trasmettitori magnetici, rendendola indispensabile in settori che vanno dal trattamento delle acque alla lavorazione chimica. Questa guida esplora la tecnologia, l'evoluzione, le caratteristiche principali e le applicazioni dei trasmettitori di flusso di tipo magnetico, evidenziando come guidano l'eccellenza operativa negli ambienti industriali moderni.  

Cosa sono i trasmettitori di flusso di tipo magnetico?  

Un trasmettitore di flusso di tipo magnetico è un dispositivo che misura la portata dei fluidi conduttivi utilizzando la legge di induzione elettromagnetica di Faraday. A differenza dei misuratori di portata meccanici con parti in movimento, i trasmettitori magnetici funzionano generando un campo magnetico attraverso un tubo; quando il fluido conduttivo scorre attraverso questo campo, induce una tensione proporzionale alla sua velocità. Questa tensione viene rilevata dagli elettrodi, convertita in un segnale elettrico ed elaborata dal trasmettitore per calcolare la portata.  

Al centro di un trasmettitore magnetico ci sono tre componenti chiave:  

- Sensore di flusso: Include un tubo con un rivestimento non magnetico, bobine elettromagnetiche per generare il campo magnetico ed elettrodi per rilevare la tensione indotta.  
- Elettronica del trasmettitore: Elabora il segnale di tensione, applica correzioni per fattori come la conduttività del fluido e le dimensioni del tubo e fornisce dati di flusso in formato digitale o analogico (ad esempio, comunicazione HART).  
- Sistemi diagnostici: I modelli avanzati integrano strumenti di monitoraggio in tempo reale per valutare lo stato del dispositivo, rilevare anomalie e supportare la manutenzione predittiva.  

Questo design garantisce una misurazione non intrusiva e senza usura, ideale per fluidi corrosivi, abrasivi o fangosi dove i misuratori meccanici fallirebbero.  

Un'eredità di innovazione: l'evoluzione dei trasmettitori magnetici di YOKOGAWA  

YOKOGAWA, leader mondiale nell'automazione industriale, ha plasmato il panorama dei trasmettitori magnetici per oltre 50 anni, con una costante attenzione alle alte prestazioni e alla qualità. Il suo percorso di innovazione riflette la più ampia evoluzione dei trasmettitori di flusso di tipo magnetico:  

- 1988: Serie ADMAG AM – Ha introdotto il primo metodo di eccitazione a doppia frequenza al mondo, rivoluzionando la stabilità della misurazione. Questa tecnologia ha ridotto il rumore e migliorato la precisione, anche in flussi turbolenti o pulsanti.  
- Serie ADMAG CA – Ha superato le barriere consentendo la misurazione di fluidi a bassa conduttività (fino a 0,01μS/cm) e fluidi isolanti-adesivi. Il suo design degli elettrodi non bagnati ha impedito interferenze da depositi, garantendo letture stabili in applicazioni con fanghi.  
- Serie ADMAG AXR – Ottimizzato per l'efficienza energetica con un'alimentazione a due fili, che lo rende ideale per ambienti industriali remoti o a bassa potenza.  
- Oggi: Serie ADMAG TI – Incarna il concetto di "Total Insight", integrando il supporto del ciclo di vita, la diagnostica avanzata e la compatibilità senza soluzione di continuità con i sistemi esistenti. L'ADMAG AXW, un punto di riferimento in questa serie, rappresenta l'apice della tecnologia dei trasmettitori magnetici.  

 Caratteristiche principali dei moderni trasmettitori di flusso di tipo magnetico  

I trasmettitori magnetici odierni, esemplificati dall'ADMAG AXW di YOKOGAWA, offrono una serie di funzionalità progettate per migliorare accuratezza, affidabilità e usabilità:  

 1. Alta precisione e stabilità  
La precisione non è negoziabile nella misurazione del flusso industriale e i trasmettitori di flusso di tipo magnetico la offrono. L'ADMAG AXW raggiunge una precisione standard di ±0,3% della lettura, garantendo risultati coerenti anche in processi dinamici. Questa precisione deriva dall'eccitazione a doppia frequenza proprietaria di YOKOGAWA, che riduce al minimo le interferenze dovute a turbolenze del fluido o rumore elettrico, un vantaggio fondamentale in applicazioni come il dosaggio chimico o la distribuzione dell'acqua.  

 2. Solide capacità diagnostiche  
I moderni trasmettitori magnetici agiscono come strumenti di monitoraggio "intelligenti", non solo come dispositivi di misurazione. La funzione di verifica integrata dell'ADMAG AXW (una tecnologia brevettata) diagnostica cinque componenti chiave:  
- Circuito di calcolo del trasmettitore  
- Stato del dispositivo e cronologia degli errori  
- Integrità della connessione  
- Stato del circuito magnetico  
- Prestazioni del circuito di eccitazione  

Queste diagnosi forniscono una visione olistica dello stato del dispositivo, consentendo una manutenzione proattiva e riducendo i tempi di inattività imprevisti. Per un'analisi più approfondita, la funzione di verifica standard (utilizzando lo strumento FSA130) ispeziona l'aspetto del telaio, l'integrità dell'LCD e genera report PDF A4, semplificando la conformità e i controlli.  

 3. Sicurezza e conformità  
In processi pericolosi o critici, la sicurezza è fondamentale. L'ADMAG AXW è certificato SIL2 (secondo IEC 61508), rendendolo adatto per sistemi strumentati di sicurezza (SIS) in configurazioni simplex. Per applicazioni a rischio più elevato, supporta SIL3 se utilizzato in configurazioni ridondanti, garantendo l'affidabilità in settori come petrolio e gas o farmaceutico, dove il guasto potrebbe avere gravi conseguenze.  

 4. Design incentrato sull'utente  
L'usabilità è un focus chiave nei moderni trasmettitori magnetici. L'ADMAG AXW presenta:  
- Visualizzazione dell'andamento dei dati di processo: visualizza fino a 11 valori di processo (ad esempio, portata, conduttività) come grafici di tendenza con 6 cicli di aggiornamento regolabili. L'asse verticale si ridimensiona automaticamente per chiarezza, eliminando la necessità di strumenti di registrazione dati esterni.  
- Sostituzione senza interruzioni: compatibile con il trasmettitore di alta qualità AXG1A di YOKOGAWA (successore di AXFA11), eredita le posizioni dei terminali e i fori di montaggio, semplificando gli aggiornamenti senza dover rifare tubazioni o cablaggi.  
- Comunicazione HART: consente l'integrazione con i sistemi di controllo industriale, supportando la configurazione remota e la trasmissione di dati in tempo reale, essenziale per l'Industria 4.0 e la trasformazione digitale.  

 5. Versatilità nelle applicazioni  
I trasmettitori di flusso di tipo magnetico prosperano in ambienti diversi, grazie al loro design adattivo:  

- Processi industriali generali: Ideali per le industrie chimiche, alimentari e delle bevande e della pasta di carta, dove misurano fluidi corrosivi o viscosi senza rischio di contaminazione.  

- Approvvigionamento idrico e fognature: L'ADMAG AXW gestisce fanghi e acque reflue ad alta concentrazione, con elettrodi non bagnati che resistono all'incrostazione da solidi o detriti.  
- Fluidi a bassa conduttività: La serie ADMAG CA estende le capacità a fluidi come acqua deionizzata o alcuni idrocarburi, espandendo la portata della tecnologia oltre i tradizionali liquidi conduttivi.  

 Perché scegliere i trasmettitori di flusso di tipo magnetico?  

I trasmettitori magnetici offrono vantaggi distinti rispetto ad altre tecnologie di misurazione del flusso:  

- Nessuna parte in movimento: elimina l'usura, l'intasamento e la manutenzione associati alle turbine o ai misuratori a spostamento positivo, riducendo i costi del ciclo di vita.  
- Ampia compatibilità dei fluidi: misura liquidi conduttivi, fanghi e fluidi viscosi, anche quelli con solidi in sospensione o particelle abrasive.  
- Elevata tolleranza alle turbolenze: l'eccitazione a doppia frequenza e l'elaborazione avanzata del segnale garantiscono la precisione in flussi pulsanti o turbolenti, comuni nelle condutture industriali.  
- Integrazione intelligente: funzionalità abilitate all'IoT come diagnostica remota e analisi delle tendenze supportano la manutenzione predittiva, in linea con gli obiettivi di produzione intelligente.  
- Conformità normativa: la certificazione SIL e i report pronti per l'audit semplificano l'adesione agli standard di sicurezza e ambientali, fondamentali nei settori regolamentati.  

 Applicazioni: dove i trasmettitori magnetici eccellono  

I trasmettitori di flusso di tipo magnetico sono implementati in tutti i settori per risolvere sfide di misurazione uniche:  

- Acqua e acque reflue: monitoraggio del flusso negli impianti di trattamento, nelle reti di distribuzione e nei sistemi fognari, dove affidabilità e bassa manutenzione sono fondamentali.  
- Lavorazione chimica: misurazione di reagenti corrosivi, solventi e fanghi senza rischio di degrado del misuratore o contaminazione del fluido.  
- Generazione di energia: monitoraggio del flusso dell'acqua di raffreddamento negli impianti termici o del dosaggio chimico nei sistemi di trattamento delle acque, garantendo un funzionamento efficiente.  
- Alimenti e bevande: i design sanitari (con rivestimenti conformi alla FDA) misurano oli commestibili, sciroppi e liquidi di pulizia, mantenendo la purezza del prodotto.  
- Estrazione mineraria: gestione dei flussi di fanghi dalla lavorazione dei minerali, dove le particelle abrasive danneggerebbero i misuratori meccanici.  

Conclusione: il futuro dei trasmettitori di flusso di tipo magnetico

Con l'avanzare dell'automazione industriale, i trasmettitori magnetici continueranno a evolversi, spinti dalla domanda di maggiore precisione, diagnostica più intelligente e integrazione digitale senza soluzione di continuità. La serie ADMAG di YOKOGAWA, con il suo approccio "Total Insight", esemplifica questo futuro, combinando decenni di esperienza ingegneristica con tecnologie moderne per supportare l'intero ciclo di vita del prodotto.  

Che si tratti di trattamento delle acque, lavorazione chimica o generazione di energia, i trasmettitori di flusso di tipo magnetico offrono la precisione, l'affidabilità e la versatilità necessarie per ottimizzare i processi, ridurre i costi e garantire la sicurezza. Per le industrie che cercano una soluzione di misurazione che si adatti alle esigenze in evoluzione, i trasmettitori magnetici non sono solo strumenti, ma investimenti nell'eccellenza operativa a lungo termine.  

In un mondo in cui le decisioni basate sui dati definiscono il successo, i trasmettitori di flusso di tipo magnetico sono partner essenziali, trasformando il flusso di fluidi in informazioni utili che guidano il progresso industriale.

Misuratore di portata elettromagnetico Proline Promag H 100 

 Vantaggi  
- Capacità di misurazione multivariabile: misura simultaneamente flusso, temperatura e conduttività per un monitoraggio completo del processo.  
- Installazione flessibile: supporta un'ampia gamma di connessioni di processo igieniche per adattarsi a diverse configurazioni industriali.  
- Design a risparmio energetico: elimina la perdita di pressione causata dalla costrizione trasversale, ottimizzando l'utilizzo dell'energia nella misurazione del flusso.  
- Trasmettitore compatto: offre funzionalità complete in un ingombro ridotto, ideale per installazioni con spazio limitato.  
- Funzionamento locale semplificato: presenta un server web integrato, che consente un funzionamento in loco con risparmio di tempo senza la necessità di software o hardware aggiuntivi.  
- Verifica integrata: dotato di Heartbeat Technology per una convalida affidabile e su richiesta dell'accuratezza della misurazione.  
- Prestazioni senza manutenzione: l'assenza di parti in movimento riduce l'usura, riducendo al minimo i requisiti di manutenzione e i tempi di inattività.