Vi siete mai chiesti come fanno gli indicatori di livello dei liquidi a far funzionare le industrie senza intoppi? Questo articolo approfondisce i principi di funzionamento dei più comuni indicatori di livello per liquidi, dai misuratori magnetici a piastra ribaltabile ai sensori a ultrasuoni. Grazie alla comprensione di questi dispositivi, imparerete come misurano e monitorano accuratamente i livelli dei liquidi, garantendo sicurezza ed efficienza in applicazioni come il trattamento chimico e il trattamento delle acque. Immergetevi per esplorare gli affascinanti meccanismi alla base di questi strumenti essenziali e le loro applicazioni reali.
Conosciuto anche come indicatore di livello a galleggiante magnetico o indicatore di livello a colonna magnetica.
Questo misuratore funziona secondo il principio del vaso comunicante, sviluppato sulla base dei principi di galleggiamento e di accoppiamento magnetico.
Quando il livello del liquido nel contenitore da misurare si alza o si abbassa, il magnete permanente in acciaio all'interno del galleggiante si trasmette al pannello indicatore magnetico a colonna rotante tramite un accoppiamento magnetico, facendo ruotare di 180° la colonna rotante rossa e bianca.
Quando il livello del liquido sale, la colonna passa dal bianco al rosso, mentre quando il livello del liquido scende, passa dal rosso al bianco. L'intersezione tra rosso e bianco sul pannello indica l'altezza effettiva del livello del liquido nel contenitore, visualizzando così il livello del liquido.
Il misuratore di livello a galleggiante funziona principalmente in base alla galleggiabilità e ai principi dei campi magnetici statici.
La posizione del galleggiante contenente un magnete (di seguito denominato galleggiante) all'interno del fluido da misurare è influenzata dalla galleggiabilità: le variazioni del livello del liquido determinano alterazioni nella posizione del galleggiante magnetico.
Il magnete all'interno del galleggiante interagisce con un sensore (interruttore magnetico reed), facendo variare il numero di componenti (come le resistenze fisse) collegati nel circuito, modificando di conseguenza le grandezze elettriche all'interno del sistema del circuito di strumentazione.
In sostanza, le variazioni di posizione del galleggiante magnetico innescano variazioni di quantità elettriche. Lo stato del livello del liquido all'interno del contenitore viene riflesso dal rilevamento di queste variazioni di quantità elettriche.
Il misuratore di livello a nastro è progettato e realizzato in base al principio dell'equilibrio meccanico.
Quando il livello del liquido cambia, l'equilibrio meccanico originale viene disturbato dalla galleggiabilità del galleggiante, che raggiunge un nuovo equilibrio attraverso il movimento del nastro d'acciaio.
Il dispositivo di rilevamento del livello del liquido (galleggiante), in base al suo stato, fa muovere il nastro d'acciaio. Questo spostamento aziona la rotazione del albero di trasmissione attraverso il movimento del nastro d'acciaio, che a sua volta agisce sul contatore per visualizzare il livello del liquido.
Il misuratore di livello radar è uno strumento di misura basato sul principio del tempo di volo. Le onde radar viaggiano alla velocità della luce e il loro tempo di percorrenza può essere convertito in un segnale di livello dai componenti elettronici.
La sonda emette impulsi ad alta frequenza che si propagano lungo una sonda a cavo.
Quando questi impulsi incontrano la superficie del materiale, vengono riflessi e ricevuti dal ricevitore all'interno dello strumento, che converte il segnale di distanza in un segnale di livello.
Durante il funzionamento del sensore del misuratore di livello magnetostrittivo, il circuito all'interno del sensore induce una corrente impulsiva sul filo della guida d'onda.
Questa corrente, mentre si propaga lungo il filo, genera intorno ad esso un campo magnetico a corrente pulsata.
La sonda del sensore del misuratore di livello è dotata di un galleggiante, che si muove verso l'alto e verso il basso con le variazioni del livello del liquido lungo la sonda. All'interno del galleggiante si trova una serie di anelli magnetici permanenti.
Quando il campo magnetico della corrente d'impulso incontra il campo magnetico degli anelli magnetici del galleggiante, il campo magnetico intorno al galleggiante si altera, provocando un impulso d'onda torsionale nella posizione del galleggiante sul filo della guida d'onda in materiale magnetostrittivo.
Questo impulso viene ritrasmesso lungo il filo della guida d'onda a una velocità fissa e rilevato dal meccanismo di rilevamento. Misurando la differenza di tempo tra la corrente dell'impulso e l'onda di torsione, è possibile determinare con precisione la posizione del galleggiante e quindi la posizione del livello del liquido.
Il misuratore di livello di ammettenza a radiofrequenza è composto da un sensore e da uno strumento di controllo.
Il sensore, che può essere a barra, coassiale o a sonda, è installato nella parte superiore del contenitore. La scheda a impulsi all'interno del sensore converte le variazioni di livello in segnali a impulsi inviati allo strumento di controllo.
Lo strumento di controllo, dopo l'elaborazione computazionale, converte questi segnali in unità ingegneristiche visualizzate, realizzando così la misura continua del livello.
Il principio di funzionamento del regolatore di livello a diapason prevede una coppia di cristalli piezoelettrici montati sulla base del diapason, che fanno vibrare il diapason a una determinata frequenza di risonanza.
Quando il diapason entra in contatto con il mezzo di misura, la sua frequenza e la sua ampiezza cambiano.
Queste modifiche vengono rilevate ed elaborate da un circuito intelligente, che le converte in un segnale di commutazione.
Il misuratore di livello a piastra di vetro è un dispositivo che stabilisce un collegamento con il serbatoio tramite una flangia, consentendo la lettura immediata dell'altezza del livello del liquido all'interno del serbatoio attraverso la piastra di vetro.
Il misuratore di livello a pressione sfrutta il principio della misurazione della pressione statica.
Quando il trasmettitore di livello viene immerso in una profondità specifica del liquido in esame, il sensore affronta la pressione esercitata dal fluido. Questa pressione viene quindi introdotta nella camera di pressione positiva del sensore attraverso un gas di guida in acciaio inox.
Contemporaneamente, la pressione atmosferica Po sopra la superficie del fluido viene collegata alla camera di pressione negativa del sensore per compensare la Po sul retro del sensore. Ciò consente al sensore di misurare la pressione come: ρ.g.H. Misurando la pressione P, è possibile determinare la profondità del fluido.
Il misuratore di livello capacitivo per liquidi misura l'altezza delle superfici liquide rilevando le variazioni di capacità. Esso incorpora un'asta metallica inserita in un recipiente pieno di liquido, dove l'asta funziona come un polo del condensatore e la parete del recipiente come l'altro.
Il dielettrico tra i due poli è costituito dal liquido e dal gas sovrastante. Date le diverse costanti dielettriche ε1 per il liquido e ε2 per il gas sovrastante (dove ε1 > ε2), la costante dielettrica complessiva - e quindi la capacità - aumenta all'aumentare del livello del liquido.
Al contrario, quando il livello del liquido si abbassa, sia la costante dielettrica che la capacità diminuiscono.
Pertanto, il misuratore di livello capacitivo può misurare l'altezza del livello del liquido osservando le variazioni della capacità tra i due poli.
Il misuratore di livello elettrico intelligente a galleggiante è uno strumento di misurazione del livello dei liquidi progettato in base al principio di Archimede e al principio dell'accoppiamento magnetico.
Lo strumento può essere utilizzato per misurare i livelli dei liquidi, i livelli di interfaccia e le densità, con la possibilità di emettere segnali di allarme di limite superiore e inferiore.
È progettato e realizzato secondo il principio dell'equilibrio meccanico. Quando il livello del liquido cambia, l'equilibrio meccanico originale viene interrotto dal galleggiamento che agisce sul galleggiante, ottenendo un nuovo equilibrio attraverso il movimento del nastro d'acciaio (corda).
Il dispositivo di rilevamento del livello del liquido (galleggiante) muove il nastro d'acciaio (corda) in base allo stato del livello del liquido e il sistema di trasmissione dello spostamento aziona l'indicatore in loco attraverso il movimento del nastro d'acciaio (corda), visualizzando così lo stato del livello del liquido sul dispositivo di visualizzazione.
Il galleggiante è immerso nel fluido all'interno della camera del galleggiante, rigidamente collegato al sistema di tubi di torsione. La forza sopportata dal sistema del tubo di torsione è il valore netto del peso del galleggiante meno la galleggiabilità che riceve. Sotto questa forza combinata, il tubo di torsione ruota di un certo grado.
Variazioni nella posizione, nella densità o nel livello del liquido all'interno della camera del galleggiante causano variazioni nella galleggiabilità sperimentata dal galleggiante immerso, alterando così l'angolo di rotazione del tubo di torsione.
Questa variazione viene trasmessa al sensore collegato rigidamente al tubo di torsione, provocando una variazione di tensione in uscita, che viene poi amplificata dai componenti elettronici e convertita in un'uscita di corrente 4-20 mA.
Il trasmettitore di livello a galleggiante utilizza un microcontrollore e i circuiti elettronici associati per misurare le variabili di processo, fornire l'uscita in corrente, pilotare i display LCD e fornire funzionalità di comunicazione HART.
Il misuratore di livello elettrico a contatto è stato progettato in base alla diversa resistività dell'acqua e del vapore.
L'impedenza dall'elettrodo al corpo del tubo di misura è più bassa nell'acqua e più alta nel vapore.
Al variare del livello dell'acqua, varia il numero di elettrodi presenti nell'acqua, con conseguente variazione del valore di resistenza.
Queste informazioni vengono trasmesse allo strumento secondario, consentendo funzioni quali la visualizzazione del livello dell'acqua, gli allarmi e gli interblocchi di protezione.
Il misuratore di livello elettronico magnetico bicolore è realizzato con acciaio inossidabile di alta qualità e componenti elettronici importati.
La sezione del display utilizza diodi luminosi bicolori a LED ad alta luminosità per formare uno schermo colonnare.
Attraverso le variazioni rosse e verdi della colonna luminosa a LED, è possibile ottenere allarmi di limite superiore e inferiore e il controllo dei livelli di liquido.
Il misuratore di livello esterno è uno strumento che utilizza i principi del sonar ranging e della tecnologia di "analisi delle microvibrazioni" per misurare il livello del liquido dall'esterno del contenitore.
Due sensori compatti a ultrasuoni del misuratore di livello esterno sono installati, uno sul fondo del serbatoio e l'altro sulla parete laterale per la compensazione della variazione di densità.
Il segnale proveniente dal sensore di livello esterno viene trasformato da un microprocessore e inviato a un display locale o a un sistema di controllo utente, consentendo di calcolare l'altezza e il volume del liquido all'interno del serbatoio.
Il trasmettitore di livello idrostatico, che racchiude un nucleo diffuso di olio di silicio all'interno di un involucro di acciaio inossidabile, è dotato di un tappo protettivo all'estremità anteriore per proteggere la membrana del sensore, assicurando al contempo un contatto fluido con la membrana.
Il cablaggio impermeabile è sigillato all'involucro esterno e un tubo di ventilazione all'interno del cavo mantiene il collegamento con l'ambiente esterno, il tutto all'interno di una struttura interna progettata contro la condensa.
Il misuratore di livello/posizione dei liquidi a ultrasuoni comprende un sensore a ultrasuoni completo e un circuito di controllo.
Le onde ultrasoniche emesse dal sensore vengono riflesse dalla superficie del liquido e il tempo di ritorno delle onde viene misurato e utilizzato per i calcoli.
L'influenza della temperatura sul processo di trasmissione delle onde ultrasoniche viene regolata da un sensore di temperatura, che viene poi convertita nella distanza tra la superficie del liquido e il sensore ultrasonico.
Queste informazioni vengono visualizzate su un display LCD ed emettono un segnale analogico 4mA-20mADC, consentendo la lettura a distanza dello strumento in loco.
Un trasmettitore di livello per liquidi a pressione differenziale funziona misurando la differenza di pressione tra due punti e convertendo poi questi dati in un segnale elettrico che viene trasmesso ai componenti elettrici della sala di controllo.
Questo tipo di manometro viene utilizzato principalmente per misurare i livelli di liquidi in recipienti a pressione sigillati. L'entità della pressione differenziale corrisponde all'altezza del livello del liquido.
Il livello viene determinato misurando la pressione differenziale tra la fase gassosa e quella liquida mediante un manometro differenziale.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
IT 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
ID 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR