Che cos'è un trasmettitore di livello idrostatico
Un trasmettitore di livello idrostatico ricava il livello di un liquido dalla pressione che quel liquido esercita sul fondo del vaso. L'elemento sensibile è calato fino al fondo, oppure fissato attraverso la parete in sua prossimità, e legge una pressione che sale in proporzione alla profondità di liquido al di sopra. Poiché la misura è una pressione e non una distanza, allo strumento è del tutto indifferente tutto ciò che mette in difficoltà un tipo senza contatto: la schiuma in superficie, il vapore nello spazio sopra il liquido, un agitatore che gira nella vasca e una scaletta nell'angolo non cambiano la lettura.
È il tipo che sta dietro i compiti più semplici, una vasca d'acqua, un pozzetto di raccolta, una riserva antincendio, una fossa di drenaggio, un punto di misura su un fiume, e per questo è di solito il modo meno oneroso di ottenere un segnale di livello continuo. La forma sommersibile, con il sensore sigillato in testa a una lunghezza di cavo, è calata direttamente nel liquido e non richiede modifiche al vaso: è per questo che è la risposta standard per un pozzetto o un serbatoio già esistenti.
Questa pagina copre ciò che decide davvero lo strumento: perché la densità del mezzo appartiene al calcolo, a cosa serve il cavo con sfiato, come la sonda è tenuta fuori dalla turbolenza e come il tipo si separa dai misuratori senza contatto quotati contro lo stesso liquido.
Come misura un trasmettitore di livello idrostatico
La misura è Archimede al rovescio. La pressione in un punto sotto una superficie eguaglia la profondità di liquido sopra quel punto moltiplicata per la densità del liquido e per l'accelerazione di gravità, quindi un sensore sul fondo del vaso vede una pressione che segue il livello direttamente. Il trasmettitore converte quella pressione in un livello dopo che gli è stata comunicata la densità. Nella disposizione con sfiato il sensore è riferito all'atmosfera attraverso un tubicino che corre dentro il cavo, così che le variazioni di pressione barometrica non compaiano come variazioni di livello: è a questo che serve il tubo di sfiato, ed è per questo che ostruirlo o piegarlo produce una lettura che deriva con il tempo atmosferico.
La conseguenza che chi acquista incontra per prima è che la lettura è una pressione, e quindi il livello che riporta vale quanto la densità assunta. Due liquidi di densità diversa nella stessa vasca danno due livelli diversi da una sola lettura, e un liquido la cui densità cambia con la temperatura, o una vasca che a volte contiene acqua e a volte un fluido di processo, ha bisogno che questo sia dichiarato e non presunto. La seconda conseguenza è che l'assieme deve essere a tenuta d'aria e correttamente sfiatato: un trasmettitore sommerso con lo sfiato ostruito legge anche la pressione dello spazio di vapore, oltre al livello.
Ciò di cui il tipo non soffre è una linea di vista o una superficie riflettente. Schiuma, detriti galleggianti, condensa, vapore e una superficie in movimento o disuniforme lasciano la pressione sul fondo sostanzialmente immutata, quindi un compito che mette in scacco uno strumento a ultrasuoni o radar è spesso risolto da questo.
Opzioni di configurazione
La maggior parte della specifica è definita da queste decisioni e non dalla classe di accuratezza. Ognuna vincola la successiva, ed è per questo che si chiariscono in ordine.
| Configurazione | Opzioni da definire | Cosa decide davvero |
| Disposizione del sensore | Sommersibile, con il sensore calato nel liquido, o trasmettitore fissato attraverso la parete del vaso | Se il vaso deve essere modificato e se lo strumento può essere estratto per la pulizia senza svuotarlo. |
| Segnale in uscita | Un'uscita in corrente, oppure un'uscita seriale | Se la lettura è trasmessa come livello analogico a un regolatore, oppure letta in digitale da un sistema. Una forma seriale si addice a una rete di vasche. |
| Campo di misura | La colonna di liquido per la quale lo strumento è ordinato | Quale profondità può essere misurata e quale frazione del fondo scala usa il livello normale. Un campo molto più grande del compito spreca risoluzione. |
| Lunghezza del cavo | Ordinata insieme allo strumento, non aggiunta dopo | Se c'è cavo sufficiente per andare dal fondo del vaso alla morsettiera e per posarlo con il recupero e il pressacavo che l'installazione richiede. |
| Materiali a contatto | Il materiale della membrana e del corpo esposto al mezzo | Se lo strumento sopravvive al liquido, cosa che si decide prima del campo e dell'accuratezza. |
| Compensazione | Se la lettura deve correggere per la temperatura, o per un mezzo la cui densità varia | Se il valore di livello resta vero per tutta la banda di temperatura di lavoro o deriva con essa. |
| Comando e indicazione | Se il circuito è letto da un regolatore, da un indicatore, o da un display con uscite di allarme e per la pompa | Se l'installazione si limita a misurare, oppure agisce anche: riempimento, svuotamento o allarme su un livello. |
| Interfaccia elettrica | L'ingresso del cavo, il pressacavo e la disposizione del cablaggio | Come il cavo esce dal vaso e se il terminale resta sigillato in una postazione bagnata o all'aperto. |
Come scegliere un trasmettitore di livello idrostatico
| Criterio | Perché determina la risposta | Come chiarirlo prima della richiesta |
| Densità del mezzo e se è costante | Il livello è calcolato dalla pressione, quindi la densità assunta è parte della risposta quanto la pressione misurata | Indichi il mezzo, la sua densità e se densità o temperatura cambiano, e di quanto. |
| La profondità da misurare, e da dove | Decide il campo, e se il riferimento è il fondo del vaso o il punto di montaggio dello strumento | Indichi la profondità massima e i livelli minimo e massimo in servizio. |
| Se il vaso è aperto all'atmosfera | Un riferimento con sfiato è ciò che fa della lettura un livello e non una differenza tra vasca e atmosfera | Indichi se il vaso è aperto, munito di sfiato o chiuso, e dove lo strumento è riferito. |
| Turbolenza, solidi e posizione dell'afflusso | Un afflusso che scarica sul sensore, o un agitatore nelle vicinanze, produce una lettura fluttuante e viziata | Descriva l'afflusso e l'eventuale agitazione, e se è disponibile un calmatoio. |
| Compatibilità chimica | Determina i materiali a contatto, che ammettono o escludono lo strumento prima di ogni altra cosa | Elenchi il mezzo e gli eventuali detergenti che lo strumento incontrerà. |
| Temperatura del mezzo e dell'ambiente | Entrambe agiscono sullo strumento e sulla densità che esso deve assumere | Indichi i valori di lavoro e i valori estremi per ciascuna. |
Se qualcuno di questi punti è ancora aperto, invii quanto è già noto. Un preventivo può essere emesso sulla base della descrizione dell'applicazione e precisato quando i punti in sospeso saranno chiariti.
Le alternative più vicine
Questi sono i tipi in cui una richiesta per un trasmettitore di livello idrostatico si risolve di solito, e il punto in cui la scelta si decide davvero.
| Alternativa più vicina | Cosa lo distingue da un trasmettitore idrostatico |
| Misuratori di livello a ultrasuoni | Misurano dall'alto e non toccano mai il mezzo, quindi si addicono a liquidi aggressivi, igienici o caldi dove uno strumento con parti a contatto non è gradito. Sono loro a soffrire di schiuma, vapore e vasche strette, tutte cose che il trasmettitore idrostatico ignora. |
| Misuratori di livello radar | Anch'essi senza contatto, e il più capace dei tipi senza contatto nei vasi polverosi, caldi e carichi di vapore. Come il misuratore a ultrasuoni sono una misura di distanza e hanno bisogno di un percorso sgombro, mentre il tipo idrostatico ha bisogno soltanto di arrivare al fondo. |
| Sensori di livello a galleggiante | Un galleggiante in superficie, meccanicamente semplice e indipendente dalla densità, ma limitato a un punto o a una corsa breve e soggetto a imbrattamento nei liquidi sporchi. |
| Sensori di livello capacitivi | Una sonda la cui capacità cambia con il mezzo, utile per i piccoli vasi e per la segnalazione di punto. È l'accumulo sulla sonda a limitarne l'uso sui mezzi appiccicosi. |
| Trasmettitori di pressione differenziale | Confrontano il fondo di una vasca chiusa con la sommità, il che annulla la pressione dello spazio di vapore senza bisogno di un cavo con sfiato. È la disposizione per un vaso chiuso o pressurizzato, dove un trasmettitore di pressione relativa non ha un'atmosfera su cui riferirsi. |
| Indicatori di livello magnetici | Un'indicazione visiva locale senza alimentazione, indipendente dalla densità. Richiede una vaschetta laterale sul vaso e dà una lettura piuttosto che un segnale. |
Il trasmettitore idrostatico è l'unico di questi che legge una pressione invece di una distanza, ed è per questo che continua a funzionare quando la superficie non si riesce a vederla.
Cosa includere nella richiesta
La prima risposta può essere un preventivo anziché una serie di domande, se la richiesta le contiene. Dove un valore non è noto, invii la descrizione del compito di misura e confermeremo ciò che implica.
- Mezzo, sua densità, e se la densità o la temperatura cambiano
- Profondità massima e livelli minimo e massimo in servizio
- Se il vaso è aperto all'atmosfera e dove lo strumento è riferito
- Compatibilità chimica, inclusi gli eventuali detergenti
- Temperatura del mezzo e dell'ambiente, di lavoro ed estrema
- Lunghezza del cavo richiesta, e come sarà posato e chiuso a tenuta
- Uscita richiesta e cosa la leggerà
- Se l'installazione si limita a misurare, oppure comanda una pompa o un allarme
- Campo di misura, poiché il campo e la lunghezza del cavo sono ordinati insieme
- Quantità, porto di destinazione e data di consegna richiesta