Inline kijken met radar

Soms is het lastig om met fotogevoelige sensoren het onzichtbare zichtbaar te maken. Een technologie zoals radar kan in zo’n geval uitkomst bieden. Want hoewel radar vroeger vooral ‘grofstoffelijke’ toepassingen kende, maken ontwikkelingen in sensortechnologie en slimme software steeds preciezere en snellere metingen mogelijk. En zoals diverse toepassingen van de Duitse radarpionier Asinco laten zien, kan dat zelfs inline.

 

Er waren verschillende redenen dat Prof. Dr, Ing Mohiedinne Jelali -  oprichter en directeur van Asinco  - op het podium van de jaarlijkse persconferentie van Turck te vinden was. Enerzijds wilde de sensor en IO leverancier uit Mülheim laten zien dat een heen goede vinger aan de pols heeft als het gaat om vooruitstrevende sensortechnologie. En de ‘Adler’ sensoren van Asinco? Die behoren volgens Turck tot de voorhoede in radar technologie. Zowel positie, afstand als niveaumetingen zijn inline mogelijk, ook op uitdagende plekken, waar temperatuur, vuil, stoom of andere zichtontnemende omstandigheden meten moeilijk maken. Een tweede rede voor de podiumplek? Waarschijnlijk had het minderheidsbelang dat Turck onlangs in de sensorbouwer nam er ook wat mee te maken.

 

Meer dan sensortech

Christian Wolf CEO van Turck legt uit waarom Asinco en waarom ‘slechts’ een minderheidsbelang. Na de overname van RFID Partner Vilant Systems en technology buyout van Cloud  en IoT expert Beck IPC – nu de basis van de Turck Cloud – zou je misschien verwachten dat we Asinco graag volledig binnen de Turck gelederen zouden zien. Buiten het feit dat het maar de vraag is of Asinco dit wel zou willen – is Turck hier terughoudend. Wolf: “De processen bij een kleine ‘agile’ startup als Asinco zijn heel anders dan die van Turck. Dit heeft hen in staat gesteld heel snel innovatieve stappen te zetten. Niet alleen voor wat betreft de ontwikkeling van sensoren, maar vooral ook de bijbehorende software en firmware. Als Turck kunnen we naast het aanbieden van radargebaseerde sensoroplossingen, nu ook profiteren van de slimme software voor de verwerking van sensordata is gebaseerd op kunstmatige intelligentie. Dergelijke diepgaande kennis – bijna alle 30 medewerkers van Asinco zijn universtiair geschoold -  is in een tijd van industrie 4.0 geen overbodige luxe. Hun kennis en software kan ons hele sensorportfolio ten goede komen.”

 

Werking 

Jelali, en ook zijn partner Dr. Ing Dirk Zander, is duidelijk in zijn nopjes met de ruggesteun van een grote partij als Turck, die voor hun inline Adler systeem  de deur opent naar vele industrieën. Want hoewel begonnen in de metaalproductie - met  name voor de automatisering van walserijen zette zij succesvol radar in – is Adler inmiddels zover doorontwikkeld dat het ook klaar is voor andersoortige toepassingen. Hoe dat zit? Hiervoor trappen we eerst af met een klein natuurkundelesje.

Radar staat voor Radio Detection And Ranging. Het dankt zijn naam en werking aan het kijken naar de reflectie van elektromagnetische radiogolven. Of beter gezegd: naar de tijd die verstrijkt tussen het sturen (met een zender) het ontvangen(met een antenne) van een radiogolf. Een looptijdmeting dus vergelijkbaar met time of flight camera’s, waarbij voor het bepalen van een positie of geometrie een optelsom van afstanden gemaakt wordt. Anders dan bij de grote richtschotels waarmee bijvoorbeeld vliegtuigen gedetecteerd worden,  zijn de getallen in de industriële systemen wat kleiner. Voor een luchtsverkeersleiding gelden frequenties van 2 tot 4 GHz, voor niveaumetingen in tanks 5,8 GHz (volgens wikipedia) terwijl de systemen van Asinco zich in een frequentiebereik van 60 GHz tot 120 GHZ (bandbreedte 0,5 tot 7 GHz) begeven. De moeilijkheid en tevens de reden waarom Asinco succesvol is zit hem volgens Jelali vooral in het feit dat zij in staat zijn radiogolven in dit bereik met een groot vermogen te sturen, terwijl de sensoren toch zeer compact en betaalbaar blijven. Hierbij spelen de zelf ontwikkelde algoritmes voor de verwerking van de opgevangen signalen een cruciale rol.

 

Afbeeldingen: Asinco

Dit artikel verscheen eerder in Vision + Robotics

 

 

Unieke toepassingen

Nu is Asinco bij lange na niet de eerste aanbieder van radartechnologie voor de industrie. Zo zijn er al geruime tijd sensorleveranciers die radar gebruiken als alternatief voor ultrasone niveaumeting. Daarnaast komen er ook steeds meer radar sensoren op de markt die bedoelt zijn voor gebiedsbewaking in omgevingen met veel rook, stoom, vervuiling, of andere zicht belemmerende omstandigheden. Ook Turck’s sensorpartner Banner, voornamelijk bekend van RFID oplossingen, heeft dergelijke radarsensoren in haar portfolio. De toepassingen voor de Asinco sensoren zijn echter hele andere, waarbij een veel hogere nauwkeurigheid gevraagd wordt dan gebruikelijk. Enkele voorbeelden hiervan zijn de detectie en tracking van gewalste metaalproducten, positionering van walsproducten, meten van de walsbreedte en een vlakheidcontrole. Ook heeft Asinco enkele toepassingen gerealiseerd voor het beter beheersen van warmtebehandelingsprocessen. 

Dat Turck veel mogelijkheden ziet voor de technologie van Asinco is niet zo vreemd.  Ook buiten de metaal liggen er volop kansen. Met radar kijk je namelijk niet alleen door stoom en rook, maar ook door plastic behuizingen of zelfs door hele muren.