El corazón de cualquier Sistema de control automático del espesor de la película en línea es el medidor de espesor. El medidor determina con qué precisión el sistema puede medir y, por lo tanto, qué tan bien puede controlar. Elegir la tecnología de calibre incorrecta conduce a un control deficiente y a una inversión desperdiciada. Este artículo compara los tres tipos principales de medidores: capacitivo, infrarrojo y de rayos X, para su uso en un sistema de control automático del espesor de película en línea.

Los medidores capacitivos son la opción más económica. Funcionan midiendo el cambio en la capacitancia eléctrica entre dos placas a medida que la película pasa entre ellas. La capacitancia es proporcional al espesor de la película y su constante dieléctrica. Para poliolefinas puras como LDPE o LLDPE, los medidores capacitivos tienen una precisión de aproximadamente ±0,5 µm en condiciones estables. Sin embargo, son sensibles a la humedad, los aditivos (especialmente el negro de humo) y las variaciones de temperatura. Si su película contiene más del 2% de negro de carbón o si la humedad de la planta fluctúa, un medidor capacitivo puede desviarse. En un sistema de control automático del espesor de película en línea, la deriva hace que el controlador persiga un objetivo falso. Los medidores capacitivos son mejores para resinas naturales limpias en ambientes controlados. Su coste es bajo, normalmente entre 5.000 y 15.000 dólares.

Los medidores de infrarrojos utilizan el principio de que diferentes polímeros absorben longitudes de onda específicas de luz infrarroja. Al medir la absorción en dos o más longitudes de onda, el medidor calcula el espesor. Los medidores de infrarrojos son muy estables y no se ven afectados por la humedad ni por la mayoría de los aditivos. Pueden medir capas individuales en películas coextruidas, pero para líneas monocapa proporcionan un espesor total preciso. La precisión es de ±0,3 µm a ±0,5 µm. Los medidores de infrarrojos cuestan más, entre 15.000 y 30.000 dólares, pero son menos sensibles a las variaciones de materiales. Son una excelente opción para un sistema de control automático del espesor de película en línea de uso general. Una limitación: los medidores de infrarrojos requieren calibración para cada tipo de resina porque los coeficientes de absorción difieren. Sin embargo, los medidores modernos almacenan múltiples calibraciones y cambian automáticamente.

Los medidores de rayos X son el estándar de oro en cuanto a precisión. Miden la absorción de rayos X de baja energía por parte de la película. La absorción de rayos X es directamente proporcional a la masa por unidad de área, independientemente del tipo de resina o de los aditivos. La precisión puede ser tan alta como ±0,1 µm. Los medidores de rayos X son inmunes a las variaciones de color, humedad y relleno. Funcionan igualmente bien en películas transparentes, blancas o negras. Sin embargo, son costosos ($30 000 a $60 000), requieren licencias de seguridad y blindaje, y necesitan reemplazo periódico de la fuente (cada 2 a 5 años). Para la mayoría de las aplicaciones de películas sopladas, los rayos X son excesivos a menos que se produzcan películas ultrafinas (<10 micras) o productos de alto valor en los que cada micra cuente. Además, los medidores de rayos X responden más lentamente porque necesitan acumular suficientes recuentos de fotones para una lectura estable.

Al seleccionar un medidor para su Sistema de control automático del espesor de la película en línea , considere estos factores:
- Materiales de película: si utiliza solo LDPE natural, un medidor capacitivo está bien. Si utiliza muchos colores y compuestos de relleno, elija IR o rayos X.
- Rango de espesor: Para películas de más de 20 micrones, la capacitiva y la IR funcionan bien. Por debajo de 10 micrones, los rayos X proporcionan una mejor relación señal-ruido.
- Velocidad de línea: A velocidades superiores a 150 m/min, el medidor debe tener una velocidad de muestreo rápida (al menos 1000 mediciones por segundo). Los infrarrojos y los rayos X pueden lograr esto; algunos medidores capacitivos no pueden.
- Condiciones ambientales: La alta humedad o las áreas polvorientas favorecen los infrarrojos o los rayos X.
- Presupuesto: el capacitivo es más barato, pero si se desvía, el desperdicio de material debido a un control deficiente superará rápidamente los ahorros.

En la práctica, muchos convertidores eligen un medidor infrarrojo para su sistema de control automático del espesor de película en línea porque ofrece un buen equilibrio entre precisión, estabilidad y costo. Para aplicaciones de alta gama, como películas de condensadores o envases médicos, los rayos X están justificados. Los medidores capacitivos son los mejores para sistemas básicos en líneas de productos simples y dedicadas.

En conclusión, no trate el medidor como una ocurrencia de último momento. Todo el rendimiento de su sistema de control automático del espesor de película Inline depende de una medición confiable y precisa. Dedique tiempo a evaluar las tecnologías de calibre y pruébelas en sus muestras de película reales. Una inversión ligeramente mayor en un mejor calibre se amortiza mediante un control más estricto y menos desperdicio.