Cosa comprende questa categoria
Il livello è la misura di un confine più che di una quantità: la superficie tra un liquido e il vapore sopra di esso, tra due liquidi immiscibili, o tra un solido e l'aria in un silos. Quasi ogni difficoltà di questa categoria deriva dallo stato di quel confine. Schiuma, vapore, condensa, agitazione, incrostazioni e una superficie in movimento cambiano tutte il modo in cui lo strumento lo percepisce.
La divisione pratica è tra la misura continua, che restituisce un valore lungo tutto il campo, e il livello puntuale, che segnala solo se il prodotto ha raggiunto una posizione. Molte installazioni le richiedono entrambe: un trasmettitore continuo per l'inventario e un interruttore di punto per un interblocco di livello alto che non dipenda dall'esattezza del trasmettitore.
La scelta dello strumento segue il mezzo e il serbatoio più che il requisito di accuratezza. Una vasca di acqua pulita in un pozzetto aperto e un reattore pressurizzato con vapore che condensa sono la stessa misura in principio e due problemi del tutto diversi in pratica.
Tipi di prodotto in misura di livello
| Tipo di prodotto | Come funziona | Specificato di solito per |
| Trasmettitore di livello radar | Tempo di volo di un impulso a microonde riflesso dalla superficie | Serbatoi e silos con vapore, schiuma o costante dielettrica variabile; i modelli senza contatto tollerano processi agitati e processi igienici |
| Radar a onda guidata | Lo stesso principio lungo una sonda, che concentra l'eco di ritorno | Mezzi a bassa costante dielettrica, vasi stretti e pozzetti di calma dove un fascio in spazio libero sarebbe disturbato |
| Trasmettitore di livello a ultrasuoni | Tempo di volo di un impulso acustico attraverso lo spazio di vapore | Acqua, reflui e semplici depositi di liquidi dove lo spazio di vapore è pulito e la temperatura è stabile |
| Trasmettitore di livello idrostatico | La pressione esercitata dalla colonna di liquido sopra il sensore | Serbatoi ventilati a densità nota, e pozzi e pozzetti dove si preferisce un semplice dispositivo sommersibile |
| Livello a pressione differenziale | Differenza tra il lato bagnato e il lato misurato di un serbatoio chiuso | Vasi pressurizzati e chiusi dove la pressione di testa deve essere annullata |
| Sensore di livello capacitivo | Variazione di capacità tra una sonda e la parete del vaso | Applicazioni a corto campo e di punto su liquidi puliti e polveri |
| Galleggiante e spostatore | Spinta di galleggiamento su un galleggiante o su un volume spostato | Misura di interfaccia e servizi di livello alto semplici e molto affidabili |
| Interruttore di livello a forcella vibrante | Variazione della frequenza di risonanza quando la forcella è coperta | Livello puntuale su liquidi e polveri, inclusi allarmi di massimo e minimo su mezzi appiccicosi o schiumosi |
| Interruttore di livello a pala rotante e capacitivo | Una pala si arresta, o la capacità cambia, quando il prodotto la raggiunge | Solidi sfusi, livello alto in tramoggia e rilevazione di otturazioni dove una risposta meccanica è accettabile |
Gli indicatori di livello, i visori e gli indicatori a galleggiante magnetico forniscono una lettura visiva diretta e sono elencati in questa categoria accanto ai trasmettitori.
Come scegliere uno strumento di livello
Raramente esiste un solo strumento corretto per un compito di misura, ma esiste sempre una rosa di candidati giustificabile e un insieme di risposte che esclude gli altri. Sono queste le domande che decidono.
- Misura continua o puntuale, o entrambe. Gli interblocchi e gli allarmi sono spesso serviti meglio da un interruttore indipendente che da un trasmettitore.
- Lo stato della superficie: schiuma, turbolenza, un liquido in ebollizione e una superficie di polvere in movimento escludono ciascuna delle tecnologie prima ancora di parlare di accuratezza.
- Lo spazio di vapore sopra il prodotto: condensa, polvere, vapore e gas corrosivi agiscono diversamente su ottica e acustica, e può essere necessaria un'installazione purgata.
- Costante dielettrica e densità. Il radar dipende dalla prima, l'idrostatico dalla seconda, e un processo che ne cambia una cambia la lettura.
- Geometria del serbatoio: ugelli, agitatori, serpentini di riscaldamento, scale e struttura interna si trovano tutti nel percorso di misura e vanno descritti.
- Pressione e temperatura nel vaso, che determinano la classe della flangia e la disposizione dell'elettronica.
- Requisiti igienici e di pulizia in circuito, che limitano i materiali a contatto e la tolleranza delle fessure.
- Classificazione dell'area, che determina il concetto di protezione per il trasmettitore e per il cablaggio.
- Comportamento di incrostazione e rivestimento: prodotti appiccicosi, cristallizzanti o che formano ponti richiedono una tecnologia che non dipenda da una superficie emittente pulita.
- Accesso di montaggio, perché uno strumento senza contatto deve comunque essere installato, puntato e mantenuto sulla sommità del vaso.
Affrontare la selezione in ordine
- Decidere se serve un valore continuo o un segnale puntuale, e se serve un interruttore indipendente accanto a un trasmettitore.
- Caratterizzare la superficie: quieta o agitata, pulita o schiumosa, liquida o solida, monofase o con un'interfaccia.
- Caratterizzare lo spazio di vapore: pressione, temperatura, condensa, polvere e corrosività.
- Scegliere la tecnologia che sopravvive a quell'ambiente, poi verificare la costante dielettrica o la densità da cui dipende.
- Percorrere il percorso di misura dall'ugello al fondo del serbatoio e elencare ciò che il fascio o la sonda incontrerà.
- Impostare il campo, l'accuratezza e la risoluzione richiesta all'estremo inferiore, dove la lettura di livello è spesso più critica.
- Applicare la flangia, i materiali a contatto e la classificazione dell'area.
- Decidere l'uscita, se serve un display locale, e se un pozzetto di calma o una camera di bypass devono far parte dell'ordine.
Confronto tra le tecnologie
| Tecnologia | Particolarmente adatto a | Limiti | Mezzo tipico |
| Radar, senza contatto | Vapore, schiuma, pressione e temperatura; vasi igienici | Una costante dielettrica molto bassa può indebolire l'eco; la condensa sull'antenna la distorce | Prodotti chimici, idrocarburi, acqua, prodotti alimentari |
| Radar a onda guidata | Mezzi a bassa costante dielettrica e vasi angusti | La sonda può essere rivestita o ponticellata dalle incrostazioni; non adatta a solidi pesanti | Solventi, oli leggeri, liquidi puliti |
| A ultrasuoni | Liquidi semplici in serbatoi aperti o ventilati | Stratificazione termica, vapore, schiuma e condensa alterano tutte la velocità del suono o l'eco | Acqua, reflui, stoccaggi non pericolosi |
| Idrostatico | Liquidi puliti a densità nota e stabile | Le variazioni di densità spostano la lettura senza variazione di livello; le linee di impulso ostruite sono un guasto comune | Acqua, combustibili, soluzioni diluite |
| Pressione differenziale | Vasi chiusi e pressurizzati | Entrambi i lati devono essere adatti alla pressione del vaso; un lato bagnato non deve mai restare asciutto | Vasi di processo, caldaie, colonne |
| Interruttori puntuali | Allarmi, interblocchi e protezione delle pompe | Segnalano una posizione, non un valore, e non possono essere usati per l'inventario | Liquidi, polpe e solidi sfusi a seconda del tipo |
Parametri da confermare prima dell'ordine
Ciò che resta dopo la scelta della tecnologia è un elenco di valori che solo l'impianto può fornire. Questi sono quelli che cambiano il modello, il prezzo o il tempo di consegna:
- Serbatoio o vaso: dimensioni, forma e se è aperto, ventilato o chiuso.
- Mezzo e sua natura: pulito, viscoso, appiccicoso, schiumoso, granulare o un'interfaccia bifase.
- Le condizioni dello spazio di vapore: pressione, temperatura, condensa, polvere e qualsiasi componente corrosivo.
- Costante dielettrica per impieghi radar, o densità per impieghi idrostatici, quando note.
- Ostruzioni interne lungo il percorso di misura: agitatori, serpentini, scale, deflettori e ugelli.
- Misura continua o puntuale, e se è richiesto un interruttore di livello alto indipendente.
- Attacco di processo: norma della flangia o della filettatura, dimensione e classe, e orientamento dell'ugello.
- Requisiti dei materiali a contatto e igienici.
- Uscita: 4-20 mA, HART, Modbus, contatto di commutazione o sola indicazione locale.
- Classificazione dell'area e concetto di protezione richiesto.
Valori riportati, non ipotizzati
Le specifiche variano per modello e applicazione, quindi su questa pagina non è indicato alcun valore prestazionale. Dove un parametro non è documentato per un modello particolare, la pagina di prodotto lo dice invece di colmare la lacuna con un numero plausibile. Invii i valori sopra e restituiremo quelli che il modello selezionato realmente possiede.
Dove si utilizzano questi strumenti
