Nella misura dei livelli nel mondo industriale capita spesso che sonda di livello e livellostato vengano considerati sinonimi, ma non sono esattamente la stessa cosa.
Abbiamo voluto fare chiarezza intervistando Andrea Spadacini, Product Manager delle apparecchiature per la misura di livello di Endress+Hauser, impresa leader a livello mondiale in questa tecnologia e più in generale nell’automazione di processo. Ecco cosa ci ha detto!
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Solitamente con sonda di livello si intende uno strumento in grado di effettuare una misura continua del quantitativo di livello presente nel serbatoio, dando come output un segnale (4…20 mA) proporzionale al livello presente. Il livellostato invece è un controllo di livello puntuale, quindi indica se in un determinato punto è presente o è assente il prodotto da rilevare.
Sì, livellostato e interruttore di livello sono sinonimi, al contrario della sonda. Ho quindi un interruttore, un contatto elettrico, che mi indica se il prodotto è presente o assente nel punto prescelto.
I principali principi di misura sono vibrazione, capacitivo, conduttivo, a galleggiante…
In generale, gli strumenti a vibrazione sono indipendenti dalle caratteristiche fisico/chimiche del prodotto da rilevare, non hanno guarnizioni a contatto con il processo e non necessitano di taratura. Esistono versioni sia per prodotti liquidi che solidi. Gli strumenti capacitivi, invece, sono particolarmente indicati su prodotti molto viscosi in quanto hanno la funzionalità di "compensazione attiva dei depositi", particolarmente utile su queste applicazioni. Le aste conduttive sono delle soluzioni utilizzabili in liquidi conduttivi dove non ci sono esigenze di sicurezza o prestazioni particolari.
Un livellostato a vibrazione è sempre la prima scelta per la misura di liquidi, mentre generalmente si sceglie un misuratore capacitivo quando si ha un liquido molto viscoso (>10.000 cps), oppure bisogna fare una distinzione tra due fluidi dalle caratteristiche elettriche differenti (ad esempio acqua/olio). Su prodotti solidi in modesta pezzatura le sonde capacitive hanno una costruzione meccanica più robusta, adatta per resistere a sollecitazioni meccaniche maggiori o ad altissime temperature.
In applicazioni in cui la regolazione del livello viene fatta su due punti (minimo e massimo) è sufficiente l'utilizzo di uno - o due - livellostati. Quando invece si ha la necessità di sapere esattamente quanto prodotto è presente nel serbatoio devo optare per un sensore di livello continuo, il quale mi fornisce esattamente la posizione del prodotto. Per esempio, la fermata/accensione di una pompa può essere effettuata tramite un controllo di livello (livellostato) mentre la regolazione di un processo di distillazione o di fermentazione deve essere fatta tramite una misura in continuo per avere sempre l'informazione del quantitativo di prodotto presente.
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Sì, tutti i livellostati hanno la possibilità di essere utilizzati in area a pericolo di esplosione, i metodi di protezione possono essere principalmente a sicurezza intrinseca o antideflagrante, oppure "dust tight" per le applicazioni con polveri. Inoltre, la gran parte dei modelli è utilizzabile anche in applicazioni di sicurezza ai fine della IEC 61511 per la sicurezza funzionale (SIL).
Sì, i campi applicativi sono molto ampi. Sui liquidi si possono raggiungere temperature fino a 280°C e pressioni di 100 bar, mentre sui solidi anche temperature di 400°C sono possibili.
Per quanto riguarda la compatibilità chimica in liquidi corrosivi, esistono dei modelli rivestiti in materiale plastico (PFA o ECTFE ad esempio) che ne permettono l'utilizzo con fluidi aggressivi.
I livellostati spesso vengono utilizzati come protezione di sicurezza contro il sovra-riempimento, cioè per fermare il carico del prodotto prima che questo possa fuoriuscire dalla vasca/serbatoio.
Applicazioni che coinvolgono fluidi pericolosi o dannosi per l'ambiente devono rispettare alcune normative che impongono tali controlli. Ad esempio, quando si tratta ammoniaca, carburanti, oli o solventi è sempre bene utilizzare un controllo di massimo livello.
Un cliente, nota società chimica con sede in Svizzera che attribuisce una grande importanza alla sicurezza degli impianti, ha deciso di utilizzare Liquiphant FLT51 di Endress+Hauser, che garantisce un rilevamento affidabile del livello puntuale in un loop di sicurezza SIL3. Ogni singolo serbatoio è stato quindi dotato di un nuovo Liquiphant FTL51, per il collegamento dei serbatoi tra di loro e per il design dell’applicazione SIL3.
Ciascuno dei dispositivi di misurazione forniti dispone di un’interfaccia Bluetooth® che, in combinazione con la tecnologia Heartbeat™, consente di verificare l'interruttore di livello all'interno dell'app SmartBlue mentre il processo è in esecuzione. Il dispositivo, sempre all’interno dell’app, permette di visualizzare anche il suo stato corrente tramite la funzione diagnostica, così come la frequenza di oscillazione della forcella. Se la frequenza aumenta costantemente, questo può essere un indicatore precoce di corrosione, che il Liquiphant segnala con un avvertimento. La funzione di monitoraggio registra le frequenze passate e consente quindi la manutenzione predittiva.
Attraverso l’uso dei dispositivi Liquiphant FTL51, il cliente ha ridotto gli intervalli in cui i dispositivi di misura erano inattivi, riducendo anche i tempi di fermo impianto. Allo stesso tempo, la probabilità di errori sistematici è stata notevolmente ridotta perché i dispositivi di misurazione devono essere rimossi e installati meno frequentemente.
Grazie ad Andrea per aver approfondito le differenze tra sonda di livello e livellostato. Hai bisogno di altre informazioni o vuoi scoprire qual è l’applicazione migliore per il tuo processo produttivo? Clicca sul bottone qui sotto e parla senza impegno con un nostro esperto!
