Misurazione del livello limite: ecco come selezionare l'interruttore di livello adatto!

5.1 Principio di misura Vibronik per la misurazione dei liquidi

Gli interruttori di livello a vibrazioni che si basano sul principio di misura Vibronik, sono adatti per l'impiego a contatto con le sostanze in liquidi non aderenti e senza depositi. Possono essere usati indipendentemente dalle caratteristiche dei liquidi, come conduttività, densità, pressione e temperatura. Inoltre, sono insensibili alla formazione di schiuma e bolle oppure alle turbolenze.

Il principio di misura Vibronik definito anche principio diapason si basa, come già si evince dal nome, sul funzionamento di base dei diapason. Con determinate frequenze raggiungono la risonanza e producono oscillazioni caratteristiche. Negli interruttori di livello a vibrazione, la frequenza della risonanza serve come riferirmento per la misurazione del livello limite. Coprendo il diapason con liquido, si ottiene una variazione di frequenza. Questa variazione consente di trarre conclusioni sul livello di soglia. Questo spiega perché le estremità degli interruttori di livello a vibrazione ricordano i diapason.

Gli interruttori di livello a vibrazione sono anche disponibili in versione rivestita e sono adatti anche per applicazioni nell'industria chimica.

A seconda dell'applicazione, gli interruttori solitamente vengono posizionati sulle pareti esterne dei contenitori, inseriti direttamente in aperture adatte dei contenitori, installati con flangia o fissati ai tubi rigidi.

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Fig. 2: Le punte di misura dell'interruttore di livello a vibrazione assomigliano a un diapason

Fig. 3: Gli interruttori a galleggiante non richiedono alimentatori per essere azionati

5.2 Principio di misura meccanico

Gli interruttori a galleggiante, che funzionano secondo il principio di misura meccanico, sono adatti per l'uso in liquidi conduttivi e non conduttivi. Sono anche adatti ad ambienti in cui l'uso di sensori elettronici non è indicato e ad esempio sono responsabili per il comando diretto di pompe o valvole.

Questi interruttori convenienti a contatto con le sostanze vengono azionati senza alimentatore e sono in grado di rilevare il livello di un liquido con il contatto di un galleggiante o con movimenti meccanici. Se il livello raggiunge una determinata altezza, l'interruttore viene attivato e viene emesso un segnale per poter attivare o disattivare direttamente gli attuatori.

Gli interruttori a galleggiante sono composti da materiali semplici, pertanto non vanno superati i limiti di pressione e temperatura raccomandati dal produttore. Inoltre, è importante che la capacità di commutazione dell'interruttore a galleggiante non sia sollecitata eccessivamente, per evitare di danneggiare il contatto di commutazione.

Informazioni sugli interruttori a galleggiante

5.3 Principio di misura conduttivo

Se s lavora con liquidi conduttivi, come acqua, acidi o lisciva, è possibile servirsi degli interruttori di livello limite a contatto con le sostanze, che funzionano secondo il principio conduttivo, per una soluzione conveniente per misurare il livello.

Gli elettrodi dei sensori immersi nel liquido generano una corrente alternata. Se la resistenza elettrica tra gli elettrodi cambia, sulla base di questo è possibile ottenere informazioni sul livello limite. Al contatto tra elettrodi e liquido conduttivo, la resistenza elettrica si riduce. La potenza della corrente alternata modificata genera un segnale.

Per garantire un funzionamento corretto dell'interruttore di livello limite conduttivo, nella scelta del modello adatto occorre tenere conto dei rispettivi limiti di temperatura e pressione.

Informazioni sugli interruttori di livello conduttivi

Fig. 4: Composizione di un interruttore di livello conduttivo

Fig. 5: Incasso di un interruttore di livello capacitivo per rilevare il livello di liquidi

5.4 Principio di misura capacitivo per il rilevamento dei livelli nei liquidi

Per il rilevamento di liquidi conduttivi e non conduttivi sono adatti i convenienti sensori di livello d'allerta capacitivi.

Funzionano secondo il principio capacitivo, in cui gli elettrodi, ovvero una sonda coperta e una scoperta, formano un condensatore insieme al rispettivo contenitore. Quando cambia il livello, si modifica la capacità del condensatore. Questa modifica della capacità consente a sua volta di determinaer il livello limite del liquido.

Per evitare danni agli interruttori di livello capacitivi, vanno scelti sulla base di quanto specificato dal produttore in merito ai limiti di pressione e temperatura.

Gli interruttori di livello capacitivi possono anche essere acquistati in versioni speciali con elettrodo aggiuntivo, di modo che siano anche adatti all'uso in sostanze aderenti.

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5.5 Principio di misura ottico

Per svariati casi di applicazione in cui con o senza contatto con le sostanze si misurano i livelli limite di liquidi conduttivi e non conduttivi, sono adatti interruttori di livello limite che funzionano secondo il principio di misura ottico.

Le altre caratteristiche del liquido, come temperatura, pressione, densità, conduttività e costante di dielettricità sono indispensabili, in quanto il principio di misura ottico si basa sull'emissione di un raggio di luce e il rilevamento del segnale della luce di riflessione o trasmissione. In questo modo, l'intensità della luce o la luce riflessa vengono usati come indicatori di misura del livello.

Gli interruttori optoelettrici a contatto con la sostanza si utilizzano direttamente nei liquidi, tramite integrazione diretta nei serbatoi o applicandoli su speciali componenti o flange.

Scegliere un interruttore di livello optoelettrico

Fig. 6: Interruttori optoelettrici con contatto con le sostanze

Fig. 7: I sensori laser che funzionano senza contatto adatti alla misurazione del livello di sostanze aggressive

Al contrario, i sensori di livello ottici funzionano con raggi luminosi.

Non entrano in contatto con le sostanze, quindi sono adatti anche per rilevare le sostanze più aggressive, quali acetone e acidi e per le applicazioni igieniche.

Inoltre, sono adatti per misurare il livello di liquidi in serbatoi stretti o in serbatoi appositamente sagomati. Si possono posizionare in un punto qualsiasi del coperchio o della parete del serbatoio.

Scegliere i sensori laser

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6. Processo di misurazione adatto per rilevare il livello delle merci sfuse

Proprio come i liquidi, anche le merci sfuse possono avere differenze notevoli Ad esempio possono essere a grana grossa, a grana fine, in polvere, aderenti, umidi, asciutti, abrasivi, adatti o non adatti alle merci sfuse e corrosivi.

Anche qui, per il rilevamento del livello vanno considerati diversi principi di misura adatti, che dipendono dalle caratteristiche delle merci.

Di seguito consideriamo tre principi di misura usati di frequente.

Fig. 8: Le merci sfuse possono essere molto diverse fra loro

Fig. 9: La punta di misura degli interruttori di livello a vibrazione possono avere anche forma di asticella per il rilevamento del livello limite delle merci sfuse

6.1 Principio di misura Vibronik per rilevare il livello delle merci sfuse

Il processo di misura vibronico per le merci sfuse è equiparabile al principio di misura dei liquidi, ma per il rilevamento del livello limite a contatto, per le merci sfuse non si registra la variazione di frequenza delle vibrazioni, ma la variazione dell'ampiezza. Le alterazioni vegnono convertite in un segnale di commutazione.

A parte queste differenze, i due processi hanno un funzionamento analogo e consentono una misurazione del livello affidabile e precisa. Mentre gli interruttori di livello a vibrazione a forma di asticella sono adatti per merci sfuse a grana grossa, le versioni a forma di diapason sono adatti per le sostanze solide fini o in polvere con ridotta densità.

Le proprietà fisiche della sostanza, come conduttività, costante dielettrica, modifica della densità, pressione o temperatura, turbolenze, schiuma o liquidi perlescenti non influiscono sulla misurazione del livello limite.

Scopri gli interruttori di livello a vibrazione

6.2 Principio di misura elettromeccanico

Per rilevare livelli limite di merci sfuse con grandezze di grana a densità diverse, gli interruttori a pala che lavorano secondo il principio di misura elettromeccanico, oppure gli interruttori limite con alette rotative sono la scelta perfetta. Le caratteristiche elettriche della sostanza sono irrilevanti per questa versione di misura.

Nel processo di misura elettromeccanico, un determinato livello di riempimento genera un semplice movimento meccanico dell'interruttore con il quale viene provocato un segnale elettrico che serve per rilevare il livello.

Con la sollecitazione meccanica delle parti mobili, come la pala rotante, questo processo di misura richiede una manutenzione regolare dell'interruttore, in modo da prevenire usura e malfunzionamenti.

Visualizza gli interruttori di livello a pala

Fig. 10: Semplice e funzionante: interruttore a pala per misurare il livello

Fig. 11: Interruttori di livello capacitivi installati in basso per rilevare il livello delle merci sfuse

6.3 Principio di misura capacitivo per la misura delle merci sfuse

Lo stesso principio di base della misurazione capacitiva del livello di liquidi si può trasferire al rilevamento delle merci sfuse.

Gli interruttori di livello capacitivi possono essere utilizzati per tutte le merci sfuse se nel rilevamento del livello sulla base della alterazione capacitiva si tiene conto anche della costante dielettrica.

La differenza risiede nel fatto che va anche tenuta conto la costante dielettrica della rispettiva merce sfusa, in quanto influisce sull'alterazione capacitiva che viene considerarta per rilevare il livello. La costante dielettrica viene determinata ad esempio viene determinata dalla composizione, temperatura e umidità della merce sfusa.

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