Entrevista a José Francisco Trenado, product manager de sensors avançats de Sick Optic Espanya

En realitat, depèn de l'àrea d'aquella indústria on es vagi a treballar. M'explico. En general, qualsevol indústria, sigui quin anàs la seva activitat, disposa de tres àmbits bàsics d'actuació: producció o elaboració, envasat o packaging i logística. El primer, fa referència al producte en el seu estat original, per exemple llet o gra quan procedeixen d'una explotació agrària o ramadera i que posteriorment s'han de rentar, esterilitzar o tractar. En aquesta fase, no s'utilitzen sensors convencionals i sí aquells que determinen la presència de producte, mesuren temperatura, cabal o nivell. El segon, és l'intermedi on s'envasa el producte dins d'un recipient que posteriorment se segellarà a fi de garantir la seva conservació, així com etiquetes, data de caducitat i codi de barres. En aquest cas, s'utilitzaran sensors de presència a força de fotocélulas o inductius, però també de color, contrast, etc. La seva funció és la detecció de lletres, logos, emblemes però també de marques en l'embolcall que indiquen a la màquina on segellar el producte. I també s'usen sensors de posició que determinen el lloc on es troba el producte i a quina distància. I finalment, l'àmbit logístic quan els productes es col·loquen en caixes que posteriorment s'agrupen en lots i d'aquí en palés llests per a la seva distribució. Per tant, els sensors de mesurament i control es concentren, bàsicament, en les fases de producció i envasat. Durant l'etapa de producció cal tenir en compte que alguns sistemes no es poden emprar. Els sensors que funcionen amb làser o llum s'han d'evitar si es produeixen vapors o esquitxades, ja que si es taca l'òptica, el senyal que ens proporciona és falsa. Fins i tot podria fallar. En el cas de líquids, grasses o polpa, i més si es donen esquitxades, els sensors de tipus òptic tenen les seves limitacions.

En situacions com les que esmentava, es recomanen sensors que funcionen per ultrasons. El procediment és el següent: el dispositiu envia una ona, que rebota sobre el producte i torna al seu punt de partida. Es calcula la distància a la qual es troba el producte en funció del temps que triga a anar i tornar, per així obtenir un nivell. Quan els productes són pastosos o adhesius representen un problema per a tots aquells sensors que actuen en contacte amb ells, ja que si baixa el nivell i el producte s'adhereix, falseja el senyal (creu que hi ha un nivell determinat quan en realitat no és així) . És llavors, quan s'utilitzen sensors per ultrasons sense contacte. La seva particularitat resideix en què la membrana d'on surt la senyal és de tefló, de manera que no l'afecten les esquitxades, resisteixen millor les temperatures elevades i estan indicats per a tots aquells productes que produeixen gasos, com el gra emmagatzemat. Si per exemple no hi ha risc d'adherència de l'aliment, un exemple seria la llet (puja i baixa el nivell però no es queda enganxada) els sensors amb vareta també són una bona opció. El seu mecanisme és el següent: envia un impuls electrònic des de la part superior i al voltant de la vareta, conegut com microones guiades, aquest senyal baixa, rebota quan arriba al producte, torna, torna a pujar i en funció del temps que ha trigat a realitzar el trajecte, o temps de vol, es calcula la distància a la qual hi ha el nivell de fluid.

Quan no necessitem conèixer el nivell continu (màxim, mínim i per la zona del mig) tan sols el d'alarma (màxim i mínim nivell) hi ha altres equips en forma de forqueta o diapasó. Disposen d'un sistema electrònic i un altre amb vibració que s'esmorteeix en arribar al líquid. Llavors, el primer detecta aquest canvi d'estat i proporciona un senyal que indica si hem arribat al límit de nivell màxim o mínim, en funció del que ens interessi. Es tracta d'uns dispositius dissenyats en funció de la normativa higiènica, de manera que disposen d'un polit especial que s'aprecia, sobretot, al microscopi. D'aquesta manera, s'evita que es dipositi producte i sigui més fàcil aclarir els residus que hagin pogut quedar.

Bàsicament, són els mateixos equips però amb unes condicions mecàniques diferents que compleixin la normativa corresponent que regula el sector alimentari. Per això, són dispositius sense rosques, cants o petites esquerdes que facilitin l'emmagatzematge o fins i tot adherència dels aliments. Així s'evita la presència de bacteris i el risc d'una possible contaminació del producte final. A més solen ser llisos, de manera que es faciliti la seva neteja i higiene. En alimentació hi ha dos aspectes bàsics que cal considerar: detecció i compliment de les normatives higièniques.

Una altra circumstància que genera algun que un altre problema té lloc quan els productes produeixen escuma, ja que també falsegen el senyal que puguem obtenir. En aquesta situació, es recorre a equips com els traductors de pressió proveïts d'una membrana amb diferents escalats que se situa en la part d'a baix del dipòsit. Segons la columna de líquid que tingui damunt fa una pressió que varia si la columna puja o baixa. És a dir, converteixen una pressió, en funció del nivell de líquid, en un senyal elèctric. A més nivell, més senyal elèctric i a l'inrevés. Si el que es pretén és mesurar el nivell de sòlids s'empraria un sistema semblant, de manera que solament canviaria el format: les forquetes serien més grans, per posar un exemple. Els sensors d'ultrasons, al no entrar en contacte amb l'aliment, servirien tant per a sòlids com para líquids.

Un altre ús habitual d'aquests dispositius és el control de cabal. I aquí es valoren dos aspectes: en primer lloc la presència, simplement si hi ha o no fluït; i el segon, és el moviment per així determinar quant fluït pansa per aquest conducte o recipient. Per al primer, emprem un sensor de forqueta i per al segon, un caudalímetro amb el qual mesurarem, a través d'ultrasons, la quantitat de fluid que circula.

Resumint, i per grups, les principals aplicacions en l'àmbit alimentari són: mesurament del nivell de líquids en continu o solament alarma; de nivell de sòlids, que pràcticament és el mateix sistema encara que mecànicament varien les peces; de nivell a través d'ultrasons; de nivell de cabal; així com transmissió de pressió i de mesurament de temperatura. Aquest últim funciona de forma similar a un termòmetre industrial. Aquest dispositiu consta d'una vareta o sonda que porta una resistència incorporada, així com un convertidor. Segons la temperatura que detecti ens la converteix en senyal elèctric. Un equip que pot estar en contacte o no amb el producte, en funció del que el client es vulgui gastar. Respecte a l'àrea d'envasament, també hi ha instruments de presència, color o contrast que detecten marques camuflades que després es convertiran en plecs o formes en els bricks o en altres envasos.

Es diferencien, especialment, en la seva aparença física i també en la seva grandària, encara que la part electrònica o de control sigui pràcticament la mateixa, i també en el polit o terminació de l'equip. Un dispositiu per mesurar sòlids encara que disposi d'un polit determinat, aquest últim es destina a aliments que normalment no s'adhereixen ni s'incrusten, com ara la llet, de manera que no deixen residus ni ocasionen problemes de neteja. En general, serveixen per el mateix, encara que les proporcions tampoc són les mateixes. A efectes pràctics, si introduïm un sensor per a líquids, amb les forquilles més petites, en un recipient amb gra o nous, correm el risc que s'enganxi algun gra entre les forquilles i ens doni senyal encara que no n'hi hagi. Per això, per a mesurar sòlids s'utilitzen sensors amb les forquilles més grans.

A nosaltres ens afecta en la mesura que hem de dissenyar els equips en funció d'una normativa específica. Normalment, aquests controls i certificacions els passem a Alemanya, tenint en compte que estan acceptades en la resta de països europeus. Una normativa que delimita la mecànica d'aquests dispositius i si suporten les temperatures pertinents i l'acció dels productes de neteja que solen ser bastant agressius amb aquests aparells, el disseny s'ha d'ajustar als canvis de normativa. La indústria alimentària es mou en la línia d'exigir, cada vegada més, en el disseny i desenvolupament d'aquests sensors, i és lògic. Aquest requisit ens suposa invertir més en R + D, de manera que siguem encara més competitius. Una cosa similar passa també en la indústria química. Però tornant a l'alimentària, i de forma puntual, s'ha de tenir en compte la normativa ATEX per zones on hi hagi risc d'explosió o de productes inflamables. Per exemple, el gra que s'emmagatzema en sitges, molt abans d'arribar a la fase de producció del producte, pot produir gasos. Els equips de mesura i control, aplicats a aquesta situació, han de complir la certificació ATEX. A la pregunta de què podem oferir per satisfer les demandes del sector, des Sick Optic podem desenvolupar sensors cada vegada més ràpids i sensibles a la precisió ia les condicions ambientals, però això sí, sempre subjectes a la normativa corresponent.