Sensore di posizione magnetostrittivo per misurazioni precise e ripetibili

Il nuovo sensore magnetostrittivo Hyperwave è stato lanciato da Gefran ad Hannover Messe, svoltasi ad Hannover dall’1 al 5 aprile. La fiera tedesca ha rappresentato un'occasione ideale anche per presentare la gamma completa di trasduttori di posizione senza contatto dell’azienda bresciana a un vasto pubblico internazionale del comparto automazione.

“Gefran vanta un consolidato know-how, frutto di oltre cinquant’anni di esperienza nello sviluppo e produzione di sensori di posizione, con più di un milione di componenti installati. La capacità di produrre internamente l’elemento sensibile dei nostri trasduttori oltre a essere garanzia di massima affidabilità e precisione nella misurazione, assicura un'elevata flessibilità di customizzazione. I costanti investimenti in ricerca e sviluppo, unitamente alla stretta 

collaborazione con i dipartimenti di meccanica ed elettronica delle più prestigiose università italiane, ha favorito l'ideazione di Hyperwave, il cui nome, nella sua semantica, associa la tecnologia di funzionamento del sistema magnetostrittivo mediante onda sonica, a prestazioni di eccellente livello", ha dichiarato Mauro Parzani (foto a destra), product manager sensori di Gefran.

Punti di forza

Il sistema di rilevamento di Hyperwave assicura una ripetibilità di lettura di 0,01 mm con un errore di non linearità molto basso, ovvero dello 0,01%/FS, e una risoluzione inferiore a 0,5 micrometri, operando anche a temperature estreme da -30 a 90°C. L’amplificazione del segnale dell’elemento primario, di 15 volte superiore rispetto ai modelli tradizionali, rende immune il trasduttore senza contatto ai tipici campi elettromagnetici presenti nell'industria, garantendone un funzionamento preciso e continuo nel tempo. In dettaglio, Hyperwave vanta un’elevata resistenza alle vibrazioni (15g/ 10 ÷ 20.000 Hz) e agli shock meccanici (100g - 11ms - singolo colpo). Infine, l’involucro completamente impermeabile assicura un grado di protezione IP67, concorrendo a rendere questo sistema ideale per impieghi in ambienti industriali gravosi.

La superiore durata di funzionamento è, insieme all’assenza di manutenzione, uno dei punti di forza della nuova soluzione Gefran rispetto a sistemi di misurazione tradizionali. In virtù della tecnologia magnetostrittiva, la posizione viene individuata dall'interazione tra due campi magnetici: il primo generato elettricamente lungo tutto il trasduttore interagisce con il secondo, costituito da un cursore - con design a slitta o flottante - dotato di magnete permanente. L’eliminazione del contatto meccanico rende il sistema praticamente immune all’usura, riducendo in modo sensibile i fermi macchina.

Una gamma, diverse declinazioni

Una gamma completa che si declina in due macrocategorie: WP (Profile Magnetostrictive Position Transducer), con meccanica a profilo per il montaggio tramite staffe direttamente sulla struttura da misurare, e WR (Rod-style Magnetostrictive Position Transducer), con meccanica a stelo da 10 mm in acciaio inox AISI 316L, prevalentemente installata all’interno di cilindri oleodinamici con pressioni d’esercizio fino a 350 bar, per rilevare in tempo reale la posizione del pistone. I trasduttori con stelo WR possono anche essere utilizzati come misuratori del livello dei serbatoi, grazie al cursore a galleggiante magnetico.

Entrambe le categorie sono disponibili in tre opzioni diverse: General, con corsa fino a 1.500mm, Plus fino a 2.500mm e Advanced fino a 4.000 mm. In aggiunta, sono disponibili versioni speciali denominate MK4-C e MK4-P, che possono rilevare contemporaneamente fino a 4 posizioni indipendenti sullo stesso trasduttore, in virtù di un microprocessore utilizzato per il rilevamento della posizione dei diversi cursori e per l’autodiagnosi del trasduttore stesso. Le uscite disponibili sono di tipo analogico in corrente/tensione, SSI e nei principali bus di campo, quali Profinet, Profibus e CANopen, con una frequenza di aggiornamento di lettura della posizione pari a 1 kHz, ovvero oltre 1000 volte al secondo, per una lettura puntale con il massimo grado di ripetibilità.