Indicatori di livello: caratteristiche e vantaggi delle diverse tipologie

By | 2018-10-30T17:10:50+00:00 ottobre 30th, 2018|Fontane, Industria Chimica, Trattamento dell'acqua|

In tutti gli impianti industriali gli indicatori di livello sono degli strumenti essenziali sia per ragioni di sicurezza sia perché evitano che livelli troppo alti o troppo bassi di liquido possano causare guasti all’impianto con conseguenze economiche importanti.


Esistono diverse tipologie di indicatori che si differenziano per il principio fisico che sfruttano per misurare il livello del fluido.
Ad esempio si possono utilizzare sensori idrostatici, conduttivi o ad ultrasuoni.

Livelli con sensori idrostatici

I primi si basano sulla legge di Stevino, secondo la quale un liquido genera, con il suo peso specifico e la forza di gravità, una forza- peso che aumenta proporzionalmente con il livello di riempimento.

Questo tipo di sensore non è influenzato da schiume, depositi, variazioni di conducibilità e di altre proprietà del liquido. Il sensore legge la pressione sul fondo del serbatoio e attraverso la densità del fluido calcola il livello di riempimento come:

Formula della pressione dei livelli

Sensori di livello conduttivi

I sensori di livello conduttivi sfruttano la conducibilità del liquido e per ciò possono essere utilizzati solo con fluidi elettricamente conduttori (conduttività >10μS). Eventuali pericoli di incrostazioni o sporcizia nel recipiente normalmente non compromettono la funzionalità delle sonde.

Queste sono composte da più aste, a seconda dei livelli che si vogliono misurare. Alle aste viene applicata una piccola tensione alternata. Il “circuito elettrico” va dalle punte conduttrici delle aste, attraverso il liquido elettricamente conduttore fino all’elettrodo di riferimento, la cosiddetta asta di terra (nel caso di recipiente metallico, l’asta di terra può essere sostituita con il serbatoio stesso). Non appena il livello del liquido va al di sotto della punta di un’asta, il circuito elettrico viene interrotto. Per via elettronica vengono identificati questi due stati: “flusso di corrente” o “flusso di corrente interrotto” e da questo si capisce se il livello è maggiore o minore dell’asta presa come riferimento.

A differenza di quel che accade con le sonde idrostatiche, questi tipi di livello non permettono di conoscere il valore istantaneo del livello del fluido e quindi non sono adatti quando c’è l’esigenza di precisione assoluta. Generalmente le sonde conduttive non sono idonee per i fluidi contenenti oli e grassi o per i liquidi nei quali potrebbero formarsi sedimentazioni elettriche isolanti. Inoltre non possono essere utilizzati con liquidi duri, pastosi, schiumosi, in presenza di intensa formazione di vapore e di particelle di grosse dimensioni.

Sensori di livello a ultrasuoni

I sensori di livello a ultrasuoni emettono un suono che viaggia fino al serbatoio e quando incontra la superficie del liquido “rimbalza” e torna indietro. Il tempo di volo è proporzionale alla distanza percorsa e quindi al livello del fluido.

Il metodo di misura a ultrasuoni offre anche l’indiscutibile vantaggio di evitare il contatto con il fluido: la manutenzione è quasi assente e può essere utilizzato in presenza di atmosfere e fluidi corrosivi, infiammabili, sotto pressione. Unica limitazione è l’uso con liquidi schiumosi.

I materiali in cui sono costruiti i sensori dipendono dal livello di aggressività dell’ambiente in cui vengono installati. I materiali polimerici sono sicuramente i più versatili, visto che loro la resistenza alla corrosione supera quella di numerosi metalli.

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