I misuratori di livello ad ultrasuoni rappresentano la soluzione tecnologicamente più avanzata per il monitoraggio di serbatoi in condizioni operative critiche. Ideali quando il contatto diretto con il fluido è problematico o impossibile, questi strumenti garantiscono precisione di misura senza manutenzione nelle applicazioni più esigenti dell’industria chimica e farmaceutica.
Principio di funzionamento ultrasuoni
Il trasduttore emette impulsi ultrasonici ad alta frequenza che viaggiano attraverso l’aria fino alla superficie del liquido. L’onda riflessa ritorna al sensore, che calcola la distanza basandosi sul tempo di volo dell’impulso acustico.
La formula di base è semplice: Distanza = (Velocità suono × Tempo) ÷ 2
Il livello del liquido viene quindi determinato sottraendo la distanza misurata dall’altezza totale del serbatoio. Questa tecnologia offre misurazioni continue e precise con risoluzione millimetrica.
Il principio di funzionamento del misuratore di livello ad ultrasuoni è abbastanza semplice ma molto efficace. Il trasduttore ad ultrasuoni (sonda) emette onde sonore pulsate ad alta frequenza che si propagano nel contenitore che contiene il materiale da misurare. Quando queste onde sonore incontrano la superficie del materiale misurato, vengono riflesse e ripiegate indietro, generando un’eco riflesso. Questa eco riflesso viene poi ricevuta dal trasduttore e convertita in un segnale elettrico. Il tempo di propagazione di un’onda sonora è proporzionale alla distanza dall’onda sonora alla superficie dell’oggetto. In questo modo, il misuratore di livello ad ultrasuoni può calcolare la distanza tra il sensore e la superficie del liquido e visualizzare la variazione del livello del materiale in modo preciso e lineare.
Vantaggi della tecnologia senza contatto
Immunità alla corrosione chimica
Il principale vantaggio dei misuratori ultrasonici è l’assenza di contatto con il fluido misurato. Questo elimina completamente problemi di corrosione, contaminazione o usura del sensore, anche con liquidi altamente aggressivi come acidi concentrati o solventi industriali.
Manutenzione ridotta
Senza parti mobili o elementi a contatto con il liquido, la manutenzione si riduce alla sola pulizia periodica della superficie del trasduttore. Non servono ricalibrazioni frequenti o sostituzioni di componenti usurati.
Installazione semplificata
La tecnologia senza contatto elimina i rischi di perdite attraverso passanti nel serbatoio e semplifica notevolmente l’installazione, non richiedendo modifiche strutturali al serbatoio esistente.
Applicazioni industriali specifiche
Industria chimica e farmaceutica
Particolarmente indicati per:
- Acidi e basi concentrate
- Solventi organici
- Prodotti farmaceutici sterili
- Liquidi viscosi o cristallizzanti
Serbatoi di stoccaggio chimico
Per serbatoi di altezza superiore a 3-4 metri, gli ultrasuoni offrono il miglior rapporto precisione/costo, con range di misura fino a 6 metri senza perdita di accuratezza. Particolarmente vantaggiosi per liquidi dove il contatto diretto del sensore causerebbe problemi di contaminazione o corrosione.
Specifiche tecniche UFM 200 e UFM 600
Sono disponibili due versioni del misuratore ultrasonico per diverse applicazioni:
UFM 200:
- Range di misura: 0,12 – 2,00 metri
- Precisione: ±0,4% del range
- Materiali sensore: PVDF o PE/Epoxy
- Versioni: Compatta o Flex (sensore separato con cavo 3 metri)
UFM 600:
- Range di misura: 0,25 – 6,00 metri
- Precisione: ±0,2% del range
- Materiali sensore: PVDF
- Versioni: Compatta o Flex (sensore separato con cavo 10 metri)
Uscite disponibili: 4-20mA per integrazione nei sistemi di controllo, relè programmabili o comunicazione Modbus RTU.
La versione Flex in entrambi i modelli permette separazione del sensore dall’elettronica, ideale per ambienti difficili o per centralizzare i sistemi di controllo.
La tecnologia senza contatto elimina problemi di corrosione e contaminazione del sensore. I materiali plastici utilizzati (PVDF per UFM 600, PE/Epoxy per UFM 200) offrono elevata resistenza chimica, garantendo durata prolungata anche con fluidi aggressivi.
Integrazione nei sistemi di controllo
I misuratori ultrasonici si integrano facilmente nei sistemi di automazione industriale tramite segnali standard 4-20mA o protocolli digitali. La misura continua permette controlli PID precisi per dosaggi automatici o gestione livelli multipli.
Per installazioni che richiedono semplicità operativa, considera i misuratori a galleggiante e contrappeso come alternativa meccanica affidabile.
Per confrontare tutte le tecnologie di misurazione e scegliere la soluzione ottimale per la tua applicazione, consulta la nostra guida completa agli indicatori di livello.
La scelta della tecnologia di misura più appropriata dipende dalle specifiche operative del tuo impianto: condizioni chimiche, range di misura, precisione richiesta e integrazione nei sistemi esistenti.