Que vous souhaitiez des roses en janvier ou du saumon frais en août, une chaîne d'approvisionnement à température contrôlée rend cela possible. Tout au long de l'année, les produits frais tels que les légumes, les fruits de mer et les fleurs transitent par un réseau ininterrompu d'entrepôts réfrigérés, de camions et de chambres froides, de la ferme au détaillant.
L'ensemble de ce système repose sur le maintien de températures constantes. Contrairement aux produits surgelés, qui sont généralement conservés à une température inférieure à 20 °C (68 °F), les produits frais doivent être conservés dans une plage de température étroite. Celle-ci est généralement comprise entre 0 et 5 °C (32 et 41 °F). Si le système de refroidissement d'un congélateur tombe en panne, elle peut s'écouler plusieurs heures avant que la température ne dépasse le point de congélation et que les produits ne s'abîment. Mais les produits frais, conservés dans des limites beaucoup plus strictes, se détériorent beaucoup plus rapidement.
Pour contrer ce phénomène, il est essentiel de surveiller les températures en permanence. Dans de nombreux environnements, il n'est toutefois pas pratique d'utiliser de longs câbles pour acheminer les signaux des thermocouples vers une salle de contrôle centrale. Dans de telles situations, la surveillance sans fil de la température constitue une alternative très rentable. Cependant, les chambres froides et les congélateurs posent des défis particuliers pour les communications sans fil. Comme le savent tous ceux qui ont déjà perdu le signal de leur téléphone portable dans un ascenseur, les boîtes métalliques peuvent bloquer les signaux radio. Ce livre blanc d'OMEGA Engineering traite des avantages de la surveillance sans fil de la température et du défi que représente la transmission de signaux radiofréquences à partir d'un boîtier métallique. Les différentes sections traitent des thèmes suivants :
- Principes de la surveillance sans fil de la température
- Pourquoi opter pour le sans fil ?
- Limites
- Solutions
- Transmetteurs de température sans fil
Principes de la surveillance sans fil de la température
Si les thermomètres sont idéaux pour les lectures visuelles de la température, l'instrumentation nécessite l'utilisation de thermocouples ou de détecteurs de température à résistance (RTD). Ceux-ci sont généralement connectés directement à l'appareil d'affichage, mais cela devient difficile lorsque de longs câbles sont nécessaires. Dans ces situations, la solution consiste à utiliser un transmetteur de température sans fil.
Les systèmes sans fil sont faciles à installer. Les fils pour thermocouples sont reliés à un transmetteur alimenté par batterie. Celui-ci diffuse un signal sur la fréquence 2,4 GHz vers un récepteur situé à une distance maximale de 122 m (400 pieds). Une ligne de visée est préférable pour une portée et une puissance de signal maximales, mais le système peut transmettre à travers des obstacles avec une portée réduite.
À l'aide d'une connexion USB à un PC, le récepteur envoie la température ainsi que la lecture ambiante du connecteur, la puissance de transmission RF et l'état de la batterie au logiciel d'acquisition de données.
Si les données doivent être envoyées sur une plus longue distance, un récepteur/répéteur peut accepter les données et les retransmettre à un récepteur situé jusqu'à 8 km.
Pourquoi choisir le sans fil ?
Il est difficile de rivaliser avec la robustesse d'une configuration câblée, mais il existe de bons motifs pour choisir un système sans fil.
- Permet une surveillance sur de longues distances sans câbles longs. Il est recommandé de limiter la longueur des fils de thermocouple et des rallonges à moins de 30,5 m (100 pieds) afin d'éviter une résistance de boucle maximale ou des erreurs de mesure dues au bruit électrique.
- Aucune alimentation électrique n'est nécessaire. Certains transmetteurs sans fil fonctionnent avec des batteries.
- Les conditions de la chambre froide doivent être maintenues 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, et il n'est pas pratique d'attendre de quelqu'un qu'il effectue des contrôles réguliers à l'aide d'un thermomètre.
- Identification rapide des conditions de fonctionnement anormales, réduisant le risque de détérioration en cas de défaillance du système de refroidissement.
- Pas de câbles à installer, ce qui peut être coûteux.
- Flexibilité. Si une zone de stockage frigorifique est déplacée ou reconfigurée, les émetteurs sans fil peuvent être redéployés rapidement et à moindre coût.
- Surveillance en temps réel, contrairement à l'enregistrement des données de température qui ne fournit que des données historiques.
- Possibilité de programmer des alertes si les températures dépassent les limites préréglées. Certains systèmes permettent d'envoyer une alerte par SMS ou par E-mail en cas de problème.
Limites
Les émetteurs de température sans fil présentent un inconvénient : de nombreux congélateurs et chambres froides sont construits avec des parois en acier. Celles-ci bloquent les transmissions de signaux radio. Une telle enceinte est connue sous le nom de cage de Faraday, du nom du scientifique anglais Michael Faraday qui a été le premier à démontrer ce phénomène. Un boîtier de Faraday est un boîtier métallique qui empêche les charges électriques d'entrer ou de sortir. Plutôt que de pénétrer dans le boîtier, les charges électriques, qu'elles proviennent de transmissions radio ou d'une autre source comme la foudre, se propagent à la surface (c'est pourquoi vous êtes en sécurité à l'intérieur d'une voiture pendant un orage). Le même effet s'applique aux signaux à l'intérieur du boîtier, qui ne peuvent pas sortir pour le même motif.
Solutions
Si l'installateur du système sans fil est conscient du problème de la cage de Faraday, la mise en œuvre de méthodes de transmission alternatives est généralement simple. Voici deux méthodes :
- Placez le transmetteur près d'une fenêtre (une porte convient également si elle n'est pas métallique).
- Faites passer les fils du thermocouple à travers un petit trou dans le mur et effectuez le montage de l'émetteur à l'extérieur de la chambre froide.
Émetteurs de température sans fil
Les émetteurs compacts alimentés par batterie peuvent accepter une large gamme d'entrées de thermocouples, ce qui les rend adaptés à diverses applications. La fréquence de transmission des données est programmable par l'utilisateur. Dans les situations où un RTD est préférable, un transmetteur prend une entrée du capteur RTD à 3 fils et diffuse les données de la même manière.
Les transmissions sans fil sont envoyées soit à un récepteur connecté à un PC, soit à un réseau ou à Internet via un récepteur.
Des données hors du commun
Le système de distribution de la chaîne du froid permet aux consommateurs de profiter de produits frais presque partout et à tout moment de l'année. Ce réseau d'entrepôts frigorifiques, de remorques et de chambres froides dépend de systèmes de surveillance de la température qui signalent rapidement tout problème susceptible d'entraîner une détérioration des produits.
La surveillance sans fil offre une plus grande flexibilité que les systèmes câblés, ainsi que la possibilité d'envoyer des données sur des distances de plusieurs kilomètres. Cependant, comme de nombreux congélateurs et chambres froides sont construits avec des parois en panneaux d'acier, il est difficile de faire sortir un signal sans fil d'une cage de Faraday. Ce livre blanc d'OMEGA Engineering met en évidence les problèmes particuliers que posent ces pièces et propose deux solutions peu coûteuses.
Enregistreurs graphiques Présentation des enregistreurs graphiques