Controle e comunicação melhorados nas operações de mistura de solo e substrato

A análise de amostras desempenha um papel importante no controle de qualidade da manufatura de mistura de solo e substratos, e as técnicas melhoradas de controle de processo representam o mais novo desenvolvimento desta indústria. Estes novos desenvolvimentos são utilizados em sofisticados dispositivos para medir o volume, umidade, massa e densidade. Estas técnicas melhoradas, ao serem incorporadas nos sistemas de gestão mais atualizados, garantem produtos finais uniformes de alta qualidade.

Se você estiver considerando melhorar um sistema de controle de qualidade já existente ou comprar um novo, é útil entender melhor o que estes dispositivos podem fazer.

Sistema de gestão

O principal componente de controle de qualidade é seu sistema de gestão. Sem um sistema de gestão a maioria dos dispositivos utilizados ao longo da linha de processamento não são perfeitamente eficientes e não podem ser monitorados adequadamente. O sistema de gestão padrão é uma tela sensível gráfica, enquanto a gestão de alto nível é fornecida por um sistema de Supervisão de Aquisição de Dados e Controle (SCADA) em um computador. Um bom SCADA irá:

• fornecer um visão integral e precisa da operação
• reagrupar os dados de produção desde diferentes equipamentos e dispositivos de controle
• exibir dados de produção rapidamente com gráficos simples
• adquirir e facilitar a análise dos dados de produção
• monitorar e armazenar falhas e alarmes para análise

As versões de SCADA com a tecnologia mais avançada permitem calcular a efetividade total do equipamento (OEE), usando imagens em 3D para fornecer uma avaliação integral e precisa em tempo real do processo de controle de qualidade, e indicadores coloridos para mostrar o status de peças individuais de equipamento ao longo da linha.

Dosagem gravimétrica

O dispositivo de controle que tem sido utilizado por mais tempo é provavelmente a unidade de dosagem gravimétrica (isto é, medição de peso) para fertilizantes e aditivos. Comum em outras indústrias por diversas décadas, tem se tornado amplamente utilizada na produção de misturas de solos e substratos durante os últimos 10 a 15 anos. Este dispositivo vem em diferentes configurações: tipo vibratório, parafuso e cinto, sendo a unidade tipo cinto a mais adequada para esta indústria. As unidades mais avançadas tecnologicamente têm a capacidade de serem alimentadas diretamente desde um saco a granel durante o processamento, como a unidade de dosagem volumétrica amplamente utilizada.

Porém, uma unidade de dosagem gravimétrica tem a vantagem de ser mais precisa do que sua contraparte volumétrica. Esta precisão vem do controle de circuito fechado do anterior, que constantemente ajusta o resultado para que corresponda com a quantidade desejada; quando equipada com um portão ajustável possui o intervalo de fluxo mais amplo possível. Consequentemente, a quantidade de material que ela entrega é mais precisa do que aquela entregue por uma unidade de dosagem volumétrica, e melhora a gestão de estoque de fertilizantes e aditivos.

Medição de volume

Outro dispositivo de controle é a balança de correia, utilizada na indústria de agregados para medir a quantidade de material a granel que passa pelas esteiras, geralmente representada em toneladas por hora. Posto que o material utilizado nas misturas de solo e substrato é de densidade inferior que os agregados, as balanças de correia não são muito precisas para a produção de mistura de solo/ substrato. Isto é devido a que a variação na tensão da correia e alinhamento da correia têm pouca influência na medição de um material denso como os agregados, mas apresenta um grande margem de erro na medição de material ligeiro. Se usamos uma balança de correia, toda a esteira deve estar montada sobre uma balança para eliminar as forças indesejadas afim de obter medições precisas.

A forma mais precisa de medir o fluxo de material ligeiro é utilizando sensores de volume a laser. Em vez de medir o peso, estes sensores medem o perfil do material a medida que passa pela esteira transportadora. Como a indústria de mistura de solo/substrato está acostumada com a medição em volume, os sensores de volume a laser são facilmente integrados e entendidos pelos operadores do equipamento. Um sensor de volume a laser também pode ser utilizado para controlar o ponto definido de uma unidade de dosagem gravimétrica ao medir a taxa de fluxo de material a granel entrante. A medição de fluxo é utilizada em muitas aplicações, desde o controle do funil de enchimento para garantir o fluxo uniforme de material cru, para medir a quantidade de material produzido para o inventário.

Controle de umidade

 controle de umidade é outra área que está avançando por meio do uso de componentes especializados. As tradicionais configurações de válvula de bola e tubo perfurado estão sendo substituídas por sofisticadas válvulas servo e medidores de fluxo acoplados aos sensores, que alcançam um preciso e repetível nível de umidade em material sendo processado.

Medição de densidade

Por último, mas não menos importante, a densidade é uma importante característica dos substratos e misturas, especialmente na Europa. Pode referir-se ao nível de umidade e ser utilizada para estabelecer o volume de material vendido a granel. Há diversas maneiras de determiná-la. Uma é colocando o sensor de volume laser junto com uma esteira transportadora em um sistema de peso , como se descreve sob “Medição de volume.”

Quando um sensor de volume laser é colocado adequadamente como um dispositivo em linha, possui a vantagem de ser capaz de dar conta de múltiplas tarefas. Por exemplo, ele pode simultaneamente controlar o nível de umidade e entrada de material enquanto avalia a densidade. O segundo tipo de medição de densidade é por meio da unidade de amostras, que está composta por um container de peso conhecido em células carregadas, além de um dispositivo de amostragem (usualmente uma esteira para pegar ou plataforma móvel). Uma vez que o material que precisa ter sua densidade determinada tem sido adicionado a este container, a unidade de amostras indica a densidade do material adicionado. Diferentemente do sensor de volume a laser multitarefas, uma unidade de amostras pode ser usada somente para a medição de densidade. Outro método para determinar a densidade usa um sensor radioativo. Quando o material que passa na frente deste sensor é uniforme em quantidade e composição, o sensor é capaz de indicar a densidade do material. Porém, como os substratos e misturas tipicamente incluem diferentes materiais base (turfa, adubo, solo), as leituras de densidade de um sensor radioativo são algo variáveis. Além disso, os sensores radioativos precisam de uma autorização especial do governo e são custosos para comprar e liquidar. Tudo isso faz com que eles sejam menos do perfeitos para esta indústria.

Autor : Julien Dubé - Engenheiro de automatização de programação