10 cose da sapere sul radar

Ogni giorno in tutto il mondo partono e atterrano oltre 100.000 voli commerciali. Questi richiedono un gran numero di veicoli di supporto a terra, come caricatori a nastro, scale per l'imbarco dei passeggeri e camion per il catering. Questo traffico costante sulla pista aumenta notevolmente il rischio di incidenti e danni agli aerei.

I nuovi standard richiedono che alcuni veicoli di supporto a terra includano sensori di prevenzione delle collisioni. Invece di un fascio stretto, un sensore radar con un fascio più ampio, come quello a 45 gradi del T30R4545, può rilevare un aereo spostato da un rimorchiatore o parcheggiato sulla pista. Il sensore monitora costantemente la distanza tra veicolo e aereo e invia tali informazioni al controller del veicolo. Se il veicolo si avvicina troppo a un aereo, il controllore rallenta automaticamente il veicolo, riducendo le possibilità di collisione che costano denaro e tempo.

In un impianto di assemblaggio automobilistico, le ruote nuove devono essere identificate da un sensore e prelevate da bracci robotici da un nastro trasportatore della catena di montaggio. Le ruote sono difficili da riconoscere per i sensori ottici, perché le superfici curve lucide e metalliche riflettono la luce lontano dai ricevitori del sensore.

I sensori radar, come quelli della serie Banner T30R, sono in grado di identificare oggetti con superfici irregolari, lucide, riflettenti, nere, opache o di qualsiasi altro colore, oppure con specchi o finestre. Ciò consente al sensore radar T30R di rilevare in modo affidabile la posizione di ciascuna ruota sul nastro trasportatore dell'impianto automobilistico. I sensori inviano le informazioni sulla posizione ai controllori dei bracci robotici, in modo che sappiano esattamente dove trovare ogni pezzo.

Rilevando qualsiasi oggetto sulla linea di assemblaggio, indipendentemente dal colore, dalla forma o dalla riflettività, la produzione può continuare con meno tempi di fermo.

Le grandi gru a cavalletto che spostano carichi pesanti nei cantieri di spedizione all'aperto spesso operano molto vicine una all’altra. Una collisione potrebbe causare danni al carico, costose riparazioni della gru e causare un arresto a lungo termine del cantiere, bloccando la movimentazione del carico a tempo indeterminato. I sensori radar a lungo raggio con un fascio stretto, come il Q130R o il Q240R, possono rilevare in modo affidabile gli ostacoli e le altre gru prima che si verifichi una collisione, ignorando i container vicini.

Le apparecchiature per il sollevamento in magazzino, come reach stacker e carrelli elevatori, possono entrare in collisione con i contenitori in spedizione e danneggiarli. Queste collisioni comportano perdite di tempo, danni alle merci e rottura delle apparecchiature. I sensori T30R e K50R possono essere utilizzati per la protezione anticollisione a corto raggio. Se montati su apparecchiature di sollevamento, questi sensori rilevano i contenitori in spedizione e inviano un segnale all'apparecchiatura per rallentare e avvicinarsi automaticamente a una velocità sicura.

Poiché il radar non è sensibile alle mutevoli condizioni ambientali, i sensori possono anche essere impiegati per monitorare apparecchiature che operano sia all'interno che all'esterno, ad esempio ascensori che trasportano carichi dalle banchine di carico interne ai veicoli in attesa all'esterno. Anche l'uso degli stessi sensori per tutte le apparecchiature riduce al minimo i costi di manutenzione.

Alcuni sensori radar funzionano a frequenze inferiori, ad esempio il QT50R che emette onde a 24 GHz. Altri utilizzano una frequenza maggiore, come il T30R che funziona a 122 GHz. Altri sensori, come il K50R, funzionano a frequenze intermedie, ovvero 60 GHz. Che si tratti di frequenze basse, alte o intermedie, ognuna di queste frequenze ha i suoi benefici.

Più utile per rilevare oggetti di grandi dimensioni, il sensore a bassa frequenza da 24 GHz produce lunghezze d'onda. Il rilevamento a lunga portata e la possibilità di ignorare le condizioni climatiche ambientali, quali pioggia o neve, ne fanno la soluzione più efficace per il rilevamento all'aperto. Al contrario, un sensore ad alta frequenza da 122 GHz produce onde corte che eccellono nel rilevamento di piccoli oggetti, offrono una precisione superiore e sono in grado di rilevare una gamma più ampia di materiali dielettrici.

I sensori radar che operano a 60 GHz hanno capacità simili a quelle dei sensori con frequenze operative più elevate per rilevare un'ampia gamma di materiali sia all'interno che all'esterno. Inoltre, possono ignorare le precipitazioni come le loro controparti a bassa frequenza.

Con l'aumento della diffusione dei veicoli elettrici (EV), aumenteranno anche le stazioni di ricarica EV situate in luoghi pubblici. Non solo le stazioni di ricarica devono essere resistenti agli atti di vandalismo, ma il loro utilizzo può essere bloccato da persone che parcheggiano davanti ad esse veicoli non elettrici. È necessario un sistema che identifichi in modo affidabile i veicoli non autorizzati e che sia al contempo nascosto e protetto da eventuali danni.

I sensori radar come il K50R sono ideali per l'uso all'interno delle stazioni di ricarica EV perché possono funzionare correttamente anche se montati all'interno di custodie in plastica. Quando le auto parcheggiano presso una stazione di ricarica EV, il K50R rileva la presenza dei veicoli, indipendentemente dalle condizioni atmosferiche. Se viene rilevato un veicolo non collegato alla stazione di ricarica, viene inviato un segnale a una postazione centrale per avvisare le persone competenti di una violazione o di un uso improprio del parcheggio. Il veicolo incriminato può essere rimosso, mantenendo le stazioni di ricarica disponibili per i veicoli elettrici che ne fanno uso.

Il monitoraggio dei livelli di liquido nei serbatoi spesso richiede l'installazione di un sensore all'interno del serbatoio. Tuttavia, a volte è necessaria una soluzione esterna al sensore, soprattutto se il contatto diretto con il liquido potrebbe danneggiare o influenzare negativamente il sensore. Grazie alla loro capacità di attraversare la maggior parte delle plastiche e dei materiali vetrosi, i sensori radar possono essere installati all'esterno dei serbatoi dove sono più facili da montare e manutenere.

Un sensore radar T30R può essere installato sulla parete esterna di un serbatoio in plastica o sul vetro di ispezione di un serbatoio in metallo. Il vetro di ispezione o il serbatoio possono essere polverosi o sporchi, la plastica può essere opaca o il materiale all'interno del serbatoio può essere avvolto da nebbia. Anche se il liquido ha una superficie irregolare o è conservato sotto pressione o nel vuoto, le onde radio ad alta frequenza attraversano la plastica o il vetro per misurare il livello del liquido all'interno. Se collegato a un sistema di segnalazione luminosa, il personale può essere avvisato visivamente del livello del fluido del serbatoio senza bisogno di un controller esterno.

Per riconoscere i veicoli che entrano in un'officina di riparazione, i sensori radar K50R possono essere montati sotto una plastica resistente a filo della superficie di guida. Le onde radar penetrano lo sporco e l'acqua lasciati dai veicoli sul pavimento dell'officina e rilevano le auto al loro arrivo. Nell'ambito di un sistema di segnalazione, questi sensori possono informare i dipendenti dell'arrivo di un cliente, in modo da salutarlo rapidamente, riducendo al minimo i tempi di attesa e migliorando l'efficienza del check-in.

Esistono alcune situazioni in cui i sensori che monitorano un'area di grandi dimensioni devono riconoscere solo certi oggetti ignorandone altri, ad esempio ignorando gli oggetti sullo sfondo oppure gli oggetti più piccoli vicino al sensore.

Un camion che si avvicina a una banchina di carico può essere rilevato da un sensore a fascio largo T30R-4545 montato orizzontalmente. Configurando il sensore per riconoscere il bersaglio più vicino, si rilevano le parti del camion più vicine alla banchina anziché un asse o un corpo del camion che potrebbero generare un segnale più forte. Le strisce luminose collegate al sensore possono fornire un feedback in tempo reale all'autista, in modo che sappia esattamente quanto il camion è vicino alla banchina.

Utilizzando il software di configurazione radar di Banner, è possibile impostare le distanze di rilevamento del T30R in modo che il sensore guardi solo entro un intervallo predeterminato. I veicoli che si trovano sullo sfondo, i pali vicino alla banchina e altri oggetti indesiderati sia vicini che lontani saranno ignorati.

Un trafficato deposito ferroviario è un ambiente di lavoro dinamico su larga scala con numerose attività che si svolgono simultaneamente. Veicoli e vagoni ferroviari di diverse forme e dimensioni, che si spostano a velocità variabili su più binari e attorno ad essi, e trasportano una miriade di tipi di materiali, rappresentano una grande sfida per il rilevamento di oggetti.

I treni sono costituiti da locomotive e da un ampio assortimento di materiale rotabile, tra cui boxcar, pianali, tramogge, cisterne e altro. La possibilità di riconoscere numerosi treni e tipi di carichi su rimorchi a distanze diverse, anche mentre sono in movimento, può essere gestita da un sensore radar come il Q130R. La capacità di rilevare bersagli sia fissi che mobili rende il radar FMCW una soluzione più affidabile rispetto al radar a tecnologia Doppler, in grado di rilevare solo bersagli in movimento.

Nonostante la presenza di polvere nell’area o di sporco sul sensore Q130R, il segnale radar può comunque rilevare oggetti fino a 40 metri di distanza. Il sensore radar può essere impostato per ignorare i treni parcheggiati sullo sfondo in un binario, riconoscendo gli altri treni che transitano di fronte, attivando le antenne RFID in modo che gli operatori conoscano la posizione precisa del carico nell’area. Il rilevamento a lungo raggio offerto dai sensori radar e la capacità del radar di "ignorare" le condizioni atmosferiche e la polvere e la sporcizia presenti nell'aria ne fanno una soluzione ideale per i cantieri ferroviari.

I bordi affilati e le superfici piane montate inclinate possono agire come specchi, deviando i segnali del radar e impedendo a un sistema radar di ricevere informazioni accurate. Per garantire un rilevamento affidabile degli oggetti, un sensore radar con un'ampia apertura del fascio è in grado di monitorare ampie aree e di riconoscere costantemente superfici arrotondate e oggetti angolati.

Una trafficata miniera dispone di apparecchiature di tutte le forme e dimensioni, sia mobili che fisse. Potenti camion trasportano i materiali scavati e di scarto e le loro enormi dimensioni creano numerosi punti ciechi attorno al veicolo. Con poco spazio per gli errori, la prevenzione delle collisioni è essenziale per assicurare l’operatività dell’area. L'ambiente esterno presenta anche altre sfide di rilevamento, come il vento, la pioggia e la neve, oltre alla sporcizia e alla polvere sollevate dalle operazioni di estrazione.

I sensori radar grandangolari come il Q130R e il QT50R possono essere installati sulla parte anteriore e posteriore degli autocarri come componente principale dei sistemi anticollisione. Non solo ignorano le condizioni climatiche ambientali, ma i sensori possono essere configurati per rilevare oggetti in punti ciechi indipendentemente dalla forma, dalla dimensione, dal colore, dal materiale o dalla finitura superficiale dell'oggetto. Collegando un Q130R o un QT50R agli indicatori luminosi a LED, l'operatore del carrello può capire rapidamente quando controllare gli angoli ciechi e rallentare o fermare l'attrezzatura, riducendo la possibilità di una collisione potenzialmente costosa.