Tehnologia senzorilor ultrasonici Allengra: Control precis pentru dozare inteligentă
September 9, 2020, 5 minute read
September 9, 2020, 5 minute read
Kärcher dezvoltă următoarea generație de mașini de curățat pardoseli, folosind senzori combinați într-o supapă de control compactă, fără piese în mișcare, pentru a obține o dozare mai inteligentă și mai precisă.
O perioadă îndelungată, prețul unitar al debitmetrelor ultrasonice a fost prea ridicat, iar dimensiunile prea mari pentru a putea fi integrate în dispozitivele de uz cotidian.
În 2011, Allengra GmbH, cu ajutorul unui producător de cipuri din sudul Germaniei, a reușit să dezvolte un senzor ultrasonic compact pentru producție în serie, destinat mai multor producători de centrale termice pe gaz, și să îl livreze în producție de serie.
În 2015, Kärcher – producător de dispozitive și sisteme de curățare, lider mondial pe segmentul său – a aflat despre senzorul de debit volumetric.
Kärcher lucrează la o nouă generație de mașini de curățat pardoseli, echipate cu tehnologie inteligentă, pentru o manipulare și dozare mai precisă. Departamentul de dezvoltare combină măsurarea debitului cu controlul și o integrează într-o supapă de control compactă fără piese mobile, astfel încât măsurarea să nu fie afectată de impuritățile din apă.
În plus, Kärcher căuta un actuator în care să fie integrați mai mulți senzori capabili să măsoare fluxuri foarte fine și diferențe minime de presiune.
Echipa noastră este exact partenerul potrivit pentru dezvoltarea unui actuator mic, adaptat mașinilor de curățenie, menit să regleze doza de soluție de curățare cu mare precizie.
Allengra prezentase deja un design pentru un senzor simplu și compact, cu un actuator testat și evaluat, combinat cu un sistem de supapă ceramică la ISH 2017. O supapă de control în această formă compactă, cu măsurare de debit și presiune, era o noutate pe piață, până când am lansat Smart Valve.
Pentru o linie specifică de mașini de curățat, Kärcher avea nevoie de un actuator cu un debitmetru ultrasonic care să măsoare cu precizie fluxul de soluție de curățare, permițând un control și reglaj ușor.
Un senzor de presiune suplimentar indică nivelul apei din rezervorul de apă curată, care variază între 0 și 90 cm. Măsurarea trebuia realizată pe o scară de la 0 la 90 milibari – o sarcină solicitantă, pe care senzorul de presiune a reușit să o îndeplinească cu succes.
Kärcher dorea o soluție curată și și mai precisă pentru dozarea soluției de curățare decât cea utilizată în modelele anterioare. Pentru a realiza acest lucru, supapa care dozează soluția trebuie să fie 100% etanșă și să se închidă rapid.
Supapa de control Allengra atinge un timp de închidere de 1,4 secunde.
Având în vedere că dispozitivele Kärcher sunt utilizate la nivel global, robustețea tuturor componentelor este un criteriu esențial. Treptat, tot mai mulți angajați au fost implicați în proiect, iar standardele au devenit tot mai ridicate.
Prin teste intense, Allengra și Kärcher au reușit să perfecționeze în continuare supapa de control. Supapa cu ultrasunete este acum testată pe teren, iar lansarea pe piață va avea loc în acest an.
Proiectul este un câștig atât pentru Kärcher, cât și pentru Allengra. În calitate de laborator de gândire dinamic, cu o echipă dinamică, Allengra este un partener esențial pentru dezvoltarea rapidă și eficientă a unui produs extrem de specializat, care, datorită dimensiunilor sale, poate fi integrat cu ușurință datorită senzorilor moderni și economi din punct de vedere al spațiului.
Pentru Allengra, echipa de proiect de la Kärcher a fost un partener profesionist de sparring, cu multă experiență în dezvoltare și o infrastructură globală solidă – două avantaje importante pentru integrarea noului regulator în generația următoare de mașini de spălat podele.
Supapa de control ultrasonic poate lucra cu temperaturi ale mediului cuprinse între 5–60 °C și o presiune între 0–1 bar. Dacă este necesar, regulatorul poate fi ajustat la o presiune de funcționare de până la 6 bari.
Comunicarea se realizează, de exemplu, prin UART și semnal de impuls PWM. Alimentarea cu energie poate fi asigurată, la nevoie, cu o baterie litiu de lungă durată. Deoarece senzorii nu conțin piese mecanice în mișcare, particulele în suspensie, murdăria sau nisipul nu afectează stabilitatea pe termen lung sau precizia măsurării.
În plus, comunicarea WLAN sau Bluetooth, precum și un bus CAN, urmează să fie implementate în Smart Valve, pentru a face produsul compatibil cu integrarea în medii de tip Industrie 4.0 și aplicații auto.
Zonele moarte vor fi eliminate pe viitor, pentru a îndeplini cerințele de igienă, calificând astfel regulatorul și pentru industria alimentară.
