Per il monitoraggio di processo nella miscelazione di polveri, coppia (o potenza assorbita), temperatura e umidità sono le grandezze di misura più importanti. Forniscono tuttavia informazioni diverse e devono essere interpretate in modo specifico per il prodotto. Nessuna di queste grandezze dimostra da sola una qualità di miscelazione sufficiente. In particolare per la determinazione dell'omogeneità sono necessarie correlazioni validate e specifiche per il prodotto oppure metodi PAT complementari.

La coppia o la potenza assorbita dall'azionamento di miscelazione è un segnale indiretto adatto alla pratica. Può indicare variazioni del comportamento di scorrimento, della compattazione, della tendenza all'adesione o del grado di riempimento. Nei processi di umidificazione, granulazione o disagglomerazione, un andamento caratteristico della coppia può indicare uno stato di processo definito. Un plateau della coppia, tuttavia, non segnala automaticamente che ogni componente della polvere sia distribuito in modo omogeneo. I segnali sono particolarmente adatti alla protezione dell'impianto, al riconoscimento di blocchi, sovraccarichi o stati di prodotto insoliti. La misura può avvenire direttamente sull'albero oppure indirettamente tramite la potenza attiva assorbita dal motore.

Nelle polveri secche, la misura della temperatura è rilevante soprattutto per il monitoraggio del calore di attrito, dei processi di termoregolazione, dell'essiccazione e delle reazioni critiche per la sicurezza. Sensori Pt100 o termocoppie possono essere installati nella parete del recipiente, nella zona del prodotto o nel mantello di termoregolazione. Il punto di misura deve essere scelto con attenzione: una temperatura di parete non è automaticamente identica alla temperatura dell'intero letto di prodotto. Più punti di misura possono essere utili quando si prevedono gradienti di temperatura, riscaldamento locale o una trasmissione del calore non uniforme.

La misura dell'umidità è particolarmente importante quando l'umidità influenza la scorrevolezza, il comportamento polveroso, l'agglomerazione, la stabilità in stoccaggio o la qualità del prodotto finale. Ciò vale per esempio per la granulazione, l'umidificazione, l'essiccazione e il coating. I sistemi di misura dell'umidità in linea spettroscopica (NIR) possono rilevare l'umidità e, con una calibrazione idonea, anche ulteriori caratteristiche qualitative in modo rapido e senza contatto. La misura si riferisce tuttavia alla zona raggiunta otticamente dal sensore. Per questo occorre tenere conto della finestra di misura, delle adesioni, del movimento delle particelle e della rappresentatività del punto di misura. La sensoristica NIR viene impiegata anche per il monitoraggio delle miscele di polvere e per la determinazione di un punto finale di miscelazione.

A seconda dell'applicazione, i sensori di umidità a microonde o capacitivi possono essere un'alternativa. Le misure a microonde rilevano volumi di prodotto maggiori rispetto alle misure ottiche di superficie, ma richiedono anch'esse una calibrazione specifica per il prodotto. I sensori capacitivi sono economici e robusti, ma spesso reagiscono in modo più marcato a variazioni della ricetta, della densità o della temperatura.

Grandezze di misura complementari utili sono il livello di riempimento, la velocità di rotazione dell'organo miscelante, la pressione, il vuoto, il contenuto residuo di ossigeno, la portata del gas, le vibrazioni e le temperature dei cuscinetti e delle guarnizioni. Per i prodotti a rischio di esplosione da polvere, sensori, passacavi e attacchi di processo devono essere conformi ad ATEX o IECEx. Nelle polveri abrasive sono inoltre importanti finestre del sensore resistenti all'usura e una posizione di montaggio protetta.

Nelle polveri secche una misura diretta della granulometria in linea nella camera di miscelazione è tecnicamente impegnativa e non è uno standard. Viene impiegata piuttosto in tratti di misura speciali o in linee di trasporto a valle. Conduttività e valore di pH sono invece grandezze di misura tipiche per i sistemi liquidi e non sono rilevanti per i puri processi di miscelazione a secco.

I dati di processo vengono rilevati tramite il controllo macchina e possono essere trasferiti a un sistema di conduzione del processo o a sistemi di conduzione e di produzione sovraordinati. Interfacce comuni sono per esempio 4-20 mA, HART, IO-Link o standard di comunicazione e bus di campo standardizzati. Ciò consente di realizzare protocolli di lotto, curve di tendenza, monitoraggio dei valori limite, allarmi e manutenzione orientata allo stato.

In sintesi, la combinazione di coppia o potenza assorbita, temperatura e umidità fornisce un quadro solido del processo con le polveri. La coppia mostra le variazioni meccaniche, la temperatura rileva lo sviluppo di calore e l'umidità descrive un'influenza essenziale sul comportamento di scorrimento, sull'agglomerazione e sulla stabilità del prodotto. Per un riconoscimento del punto finale affidabile, questi segnali devono essere verificati e calibrati con il prodotto originale e validati rispetto ad analisi di qualità idonee.