Il contesto di mercato attuale, dominato dalla produzione intelligente, fa sì che l’industria – quella manifatturiera in particolare, ma non solo – sia indotta a rendere più moderna la propria infrastruttura sia hardware che software, così da aumentare la produttività delle fabbriche.
Questo è il motivo per il quale per numerose attività aziendali i sensori industriali rivestono un ruolo di primo piano, anche perché offrono la possibilità di tenere controllato l’ambiente di lavoro. Non solo: grazie ad essi è possibile automatizzare i processi e raccogliere dati critici.
Alla scoperta dei sensori
Il ruolo dei sensori è fondamentale anche perché essi permettono l’interazione con la realtà circostante.
Essi aiutano a individuare e anticipare potenziali malfunzionamenti o guasti, e in più contribuiscono a regolare i principi produttivi. I sensori industriali rappresentano il punto di partenza per il processo di interazione macchina-macchina o uomo-macchina.
Che cosa sono i sensori industriali
Si tratta di dispositivi che offrono un prezioso supporto alle aziende, in termini di riduzione dei costi e di miglioramento dell’efficienza, ma anche dal punto di vista della sicurezza sul posto di lavoro.
In generale, i sensori sono tutti quei componenti tecnici che hanno la capacità di rilevare in maniera autonoma specifici parametri chimici o fisici, oppure determinate proprietà di un ambiente o di un oggetto. Fra i parametri rilevabili ci sono per esempio l’accelerazione, la luminosità e la temperatura.
È un po’ come se fossero gli occhi e le orecchie dei macchinari, con in più la capacità di convertire in segnali i dati di misurazione. Ecco perché i sensori sono anche dei trasduttori, dal momento che convertono in una forma di energia un’altra forma di energia.
I sensori di movimento
Una particolare tipologia di sensore industriale può essere individuata nei sensori di movimento, i quali vengono integrati – fra l’altro – in macchinari industriali in cui sono collegati a interruttori di sicurezza. In questo modo può essere garantito un arresto sicuro qualora venga segnalato dal rilevatore un movimento meccanico non nella norma, tale da danneggiare il macchinario o perfino costituire un pericolo per i lavoratori. Tutti i sistemi che prevedono l’utilizzo dei sensori provvedono a convertire le misurazioni effettuate in dati a display.
Perché c’è bisogno dei sensori
Sensori come quelli di Repcom sono fondamentali alla luce della costante evoluzione che caratterizza i moderni sistemi produttivi, anche per effetto delle dinamiche tipiche dell’Industria 4.0.
A fronte di esigenze e richieste nuove, ecco che la sensoristica avanzata diviene intelligente, per monitorare sia gli oggetti che i processi, e con in più la capacità di interagire all’interno di sistemi di reti complesse con gli altri componenti. Si parla non a caso di smart sensor, diversi da quelli consueti grazie alla loro capacità di comunicare e di elaborare i segnali.
I sensori industriali intelligenti
Come è fatto, dunque, un sensore industriale intelligente?
È presente ovviamente una struttura hardware che ha il compito di convertire in un segnale elettrico la variabile fisica che viene monitorata; inoltre ci sono altre componenti tecnologiche coinvolte, quali le interfacce di comunicazione, i circuiti diagnostici, le memorie e i microprocessori. Sono tutti elementi che rendono i sensori degli elementi che aiutano a esplorare e a conoscere i fenomeni che sono oggetto di monitoraggio. La differenza tra i sensori classici e quelli intelligenti sta nel fatto che i primi si limitano a fornire i dati riguardanti le variabili fisiche monitorate, mentre i secondi aggiungono a questi dati anche i risultati della loro elaborazione, contestualizzati in funzione del processo in cui rientrano.
Ciò favorisce un aumento del livello di efficienza delle macchine, in virtù dei dati che i sensori intelligenti raccolgono ed elaborano, ma anche in funzione del costante scambio di dati con l’esterno.
I sensori e la sensitivity
Con il termine inglese sensitivity si indica una caratteristica importante dei sensori, che è l’accuratezza, da cui dipendono varie applicazioni di utilizzo di tali dispositivi. Si dice che un sensore ha una bassa accuratezza se risponde a un cambiamento relativamente grande con un cambiamento relativamente piccolo del materiale rilevatore.
I produttori di sensori sono tenuti a prendere in considerazione, poi, l’effetto determinato dai sensori stessi su ciò che è oggetto di rilevazione o di misurazione. È inevitabile, spesso, che il sensore abbia un impatto: quel che conta è che si riduca al minimo l’effetto, per esempio optando, in fase di progettazione, sulla miniaturizzazione.
È chiaro, infatti, che quanto più un sensore è piccolo tanto più ridotto è l’impatto fisico che ne deriva sul supporto. Il mercato attuale, comunque, mette a disposizione sensori di dimensioni e forme differenti, a seconda delle applicazioni a cui sono destinati.
Si spazia dai sensori di corrente ai giroscopi, destinati alla misurazione della rotazione, passando per gli igrometri, i sensori di flusso, i sensori di pressione, i sensori di livello e i sensori di posizione.
