- Introduzione
Il trasmettitore di livello per liquidi è uno strumento che fornisce una misurazione continua del livello del liquido. Può essere utilizzato per determinare il livello di liquidi o solidi sfusi in un momento specifico. Può misurare il livello di liquidi come acqua, fluidi viscosi e combustibili, o di liquidi secchi come solidi sfusi e polveri.
Il trasmettitore di livello per liquidi può essere utilizzato in diverse condizioni operative, come contenitori, cisterne e persino fiumi, piscine e pozzi. Questi trasmettitori sono comunemente utilizzati nei settori della movimentazione dei materiali, alimentare e delle bevande, energetico, chimico e del trattamento delle acque. Diamo ora un'occhiata a diversi misuratori di livello per liquidi comunemente utilizzati.
- Sensore di livello sommergibile
Basato sul principio secondo cui la pressione idrostatica è proporzionale all'altezza del liquido, il sensore di livello sommergibile sfrutta l'effetto piezoresistivo di un sensore diffuso in silicio o ceramica per convertire la pressione idrostatica in un segnale elettrico. Dopo la compensazione della temperatura e la correzione lineare, il segnale viene convertito in un segnale di corrente standard da 4-20 mA ADC. Il sensore del trasmettitore di pressione idrostatica sommergibile può essere immerso direttamente nel liquido, mentre il trasmettitore può essere fissato con una flangia o una staffa, rendendolo molto comodo da installare e utilizzare.
Il sensore di livello sommergibile è costituito da un elemento sensibile al silicio diffuso di tipo avanzato con isolamento, che può essere inserito direttamente nel contenitore o nell'acqua per misurare con precisione l'altezza dall'estremità del sensore alla superficie dell'acqua e trasmettere il livello dell'acqua tramite corrente 4-20 mA o segnale RS485.
- Sensore di livello magnetico
La struttura a flap magnetico si basa sul principio del tubo di bypass. Il livello del liquido nel tubo principale è coerente con quello dell'apparecchiatura del contenitore. Secondo la legge di Archimede, la spinta idrostatica generata dal galleggiante magnetico nel liquido e la bilancia di gravità galleggiano sul livello del liquido. Quando il livello del liquido del contenitore misurato sale e scende, anche il galleggiante rotante nel tubo principale del misuratore di livello del liquido sale e scende. L'acciaio magnetico permanente nel galleggiante fa ruotare di 180° la colonna rossa e bianca dell'indicatore attraverso la piattaforma di accoppiamento magnetico.
Quando il livello del liquido aumenta, il galleggiante passa da bianco a rosso. Quando il livello del liquido diminuisce, il galleggiante passa da rosso a bianco. Il confine bianco-rosso rappresenta l'altezza effettiva del livello del liquido nel contenitore, in modo da fornire l'indicazione del livello del liquido.
- Sensore di livello del liquido magnetostrittivo
La struttura del sensore di livello del liquido magnetostrittivo è costituita da un tubo in acciaio inossidabile (asta di misurazione), un filo magnetostrittivo (filo guida d'onda), un galleggiante mobile (con magnete permanente all'interno), ecc. Quando il sensore è in funzione, la parte del circuito del sensore ecciterà la corrente impulsiva sul filo guida d'onda e il campo magnetico della corrente impulsiva verrà generato attorno al filo guida d'onda quando la corrente si propaga lungo il filo guida d'onda.
Un galleggiante è disposto all'esterno dell'asta di misura del sensore e si muove su e giù lungo l'asta di misura in base alla variazione del livello del liquido. All'interno del galleggiante è presente un insieme di anelli magnetici permanenti. Quando il campo magnetico della corrente pulsata incontra il campo magnetico dell'anello magnetico generato dal galleggiante, il campo magnetico attorno al galleggiante cambia, in modo che il filo guida d'onda in materiale magnetostrittivo generi un impulso di onda torsionale nella posizione del galleggiante. L'impulso viene ritrasmesso lungo il filo guida d'onda a una velocità fissa e rilevato dal meccanismo di rilevamento. Misurando la differenza di tempo tra la trasmissione della corrente pulsata e l'onda torsionale, è possibile determinare con precisione la posizione del galleggiante, ovvero la posizione della superficie del liquido.
- Sensore di livello del materiale ad ammettenza radiofrequenza
L'ammettenza a radiofrequenza è una nuova tecnologia di controllo di livello sviluppata a partire dal controllo di livello capacitivo, che risulta più affidabile, più precisa e più applicabile. Rappresenta l'evoluzione della tecnologia di controllo di livello capacitivo.
La cosiddetta ammettenza a radiofrequenza è il reciproco dell'impedenza elettrica, che è composta da componente resistiva, componente capacitiva e componente induttiva. La radiofrequenza è lo spettro delle onde radio ad alta frequenza dei misuratori di livello dei liquidi, quindi l'ammettenza a radiofrequenza può essere intesa come la misurazione dell'ammettenza con onde radio ad alta frequenza.
Quando lo strumento è in funzione, il sensore dello strumento calcola il valore di ammettenza in base alla parete e al mezzo misurato. Quando il livello del materiale varia, il valore di ammettenza varia di conseguenza. L'unità di circuito converte il valore di ammettenza misurato nel segnale di uscita del livello del materiale per realizzare la misurazione del livello del materiale.
- Misuratore di livello ad ultrasuoni
Il misuratore di livello a ultrasuoni è uno strumento di misura digitale controllato da un microprocessore. Durante la misurazione, l'onda ultrasonica a impulsi viene emessa dal sensore e l'onda sonora viene ricevuta dallo stesso sensore dopo essere stata riflessa dalla superficie dell'oggetto e convertita in un segnale elettrico. La distanza tra il sensore e l'oggetto in prova viene calcolata in base al tempo intercorso tra la trasmissione e la ricezione dell'onda sonora.
I vantaggi sono l'assenza di parti meccaniche mobili, l'elevata affidabilità, l'installazione semplice e comoda, la misurazione senza contatto e l'inalterabilità rispetto alla viscosità e alla densità del liquido.
Lo svantaggio è che la precisione è relativamente bassa e il test può facilmente presentare zone cieche. Non è consentito misurare recipienti a pressione e fluidi volatili.
- Misuratore di livello radar
Il funzionamento del misuratore radar di livello del liquido è basato sulla trasmissione/riflessione/ricezione. L'antenna del misuratore radar di livello del liquido emette onde elettromagnetiche, che vengono riflesse dalla superficie dell'oggetto misurato e quindi ricevute dall'antenna. Il tempo impiegato dalle onde elettromagnetiche dalla trasmissione alla ricezione è proporzionale alla distanza dal livello del liquido. Il misuratore radar di livello del liquido registra il tempo delle onde impulsive e la velocità di trasmissione delle onde elettromagnetiche è costante, quindi è possibile calcolare la distanza dal livello del liquido all'antenna radar, in modo da conoscere il livello del liquido.
Nell'applicazione pratica, esistono due modalità di misura del livello del liquido tramite radar: a onda continua con modulazione di frequenza e a onda pulsata. Il misuratore di livello del liquido con tecnologia a onda continua con modulazione di frequenza presenta un elevato consumo energetico, un sistema a quattro fili e un circuito elettronico complesso. Il misuratore di livello del liquido con tecnologia a onda pulsata con radar ha un basso consumo energetico, può essere alimentato tramite un sistema a due fili a 24 V CC, è facile da raggiungere in termini di sicurezza intrinseca, elevata precisione e un campo di applicazione più ampio.
- Misuratore di livello radar a onda guidata
Il principio di funzionamento del trasmettitore di livello radar a onda guidata è lo stesso di quello dell'indicatore di livello radar, ma invia impulsi a microonde attraverso il cavo o l'asta del sensore. Il segnale colpisce la superficie del liquido, quindi ritorna al sensore e raggiunge l'alloggiamento del trasmettitore. L'elettronica integrata nell'alloggiamento del trasmettitore determina il livello del liquido in base al tempo impiegato dal segnale per percorrere il sensore e tornare indietro. Questi tipi di trasmettitori di livello sono utilizzati in applicazioni industriali in tutti i settori della tecnologia di processo.
Data di pubblicazione: 15-12-2021