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MISURE DI PRESSIONE E LIVELLO

speciale

Marzo 2017

Automazione e Strumentazione

68

aggiunta di flush diaphgram),

la filettatura e le guarnizioni

vanno valutate in base al tipo

di fluido in esame (gas, liquido,

viscoso, abrasivo…) e agli

standard impiantistici in uso.

Un altro parametro importante

è

l’intervallo di pressioni

misurate

previsto, quindi i

valori minimo e massimo pos-

sibili e l’eventualità di avere

picchi improvvisi o partico-

lari fenomeni dinamici estremi. Un terzo fattore

riguarda la

natura del segnale

trasmesso all’unità

di controllo: il segnale può essere analogico o digi-

tale e, soprattutto negli smart transmitter, è ampia-

mente impiegata la comunicazione con protocollo

Hart

che rende possibile la trasmissione digitale a

due vie, compatibile con i tradizionali canali ana-

logici da 4 a 20 mA, tra lo strumento di misura e

il sistema di controllo. Si devono poi esaminare

attentamente le precise condizioni di installazione e

l’ambiente operativo al fine di scegliere le migliori

connessioni elettriche

nel caso degli strumenti

cablati; le connessioni hanno infatti una notevole

incidenza sul grado di protezione all’ingresso del

sensore, cioè su quanto è protetto da polvere e umi-

dità, e sulla sua resistenza ai liquidi aggressivi e al

altre influenze ambientali.

Infine vanno considerate le potenzialità offerte

dalle nuove tecnologie di comunicazione indu-

striale che stanno ridefinendo l’approccio opera-

tivo alla misura ed esaltano i vantaggi della varietà

di metodologie di rilevazione sopra indicate,

consentendo ad esempio di interagire con i sen-

sori in molteplici modalità, anche a distanza e da

remoto. Sono ormai disponibili trasmettitori che

danno la possibilità di eseguire le operazioni di

calibrazione, taratura e diagnosi in modalità wire-

less, con soluzioni Bluetooth o altri protocolli di

comunicazione, mettendo a disposizione specifi-

che

App

eseguibili da cellulare o tablet. Ciò rende

la gestione e la manutenzione del sensore più sem-

plice, più tempestiva e consente di aumentare le

garanzie di agire in condizioni di sicurezza.

Dalla pressione al livello

C’è un nesso evidente tra le misure di pressione

e le misure di livello in un liquido: la pressione

idrostatica alla base di una colonna di liquido in

condizioni statiche varia proporzionalmente con

l’altezza della colonna; ad esempio, in un serba-

toio contenente acqua la pressione cresce di 100

mbar ogni metro di acqua. Quindi la misura del

livello può essere

indirettamente ricavata

dalla

lettura del valore della pressione. In questi casi lo

strumento di misura della pressione può essere

sommerso oppure installato all’esterno del ser-

batoio e sottoposto alla pressione interna tramite

una opportuna apertura nella parete.

Le misure di livello sono tra le rilevazioni più

importanti in molte industrie di processo e, oltre

alle misure indirette appena indicate, sono stati

sviluppate molte metodologie di misura e molte

tipologie di appositi sensori la cui scelta dipende

dalle esigenze applicative. Si dovranno infatti con-

siderare le condizioni ambientali e di processo, il

tipo di liquidi coinvolti, la continuità o meno della

misura, le eventuali difficoltà di installazione,

i problemi di comunicazione e, naturalmente, i

costi. Le misure possono riguardare il livello di

liquidi, fanghi e vari materiali sfusi; ma anche pol-

veri, materiali granulari, liquidi e sostanze viscose.

Trovano applicazione in diversi campi come: trat-

tamento acque, industria, chimica, petrolchimica,

mineraria, alimentare, farmaceutica e altre ancora.

In base alla finalità della misura, si possono avere

sensori di livello che consentono di ottenere una

misura

variabile con continuità

tra un valore

minimo e un massimo: oppure

interruttori di

livello

che servono a segnalare il superamento

di una o più soglie. In base al metodo di misura

si possono avere vari tipi di sensori di livello: a

galleggiante, a tasteggio, a vibrazione, capacitivi,

conduttivi, idrostatici, radiometrici, piezoelet-

trici, gravimetrici, magnetostrittivi, a ultrasuoni,

a infrarossi, a microonde e altri ancora.

Anche gli interruttori di livello presentano diverse

tipologie a seconda del metodo applicato: ci sono

quelli basati sul principio capacitivo, quelli a

vibrazione, quelli radiometrici e quelli basati

sulla variazione di conduttività.

Trasmettitori multivariabile

In molte situazioni può risultare vantaggiosa l’ap-

plicazione di tecnologie

multi-sensore

che con-

sentono la misura di più variabili con un unico

dispositivo: si possono avere trasmettitori che

integrano le misure di pressione, portata e tempe-

ratura fornendo quindi un maggior numero di dati

sul processo. L’impiego di un unico trasmettitore

presenta l’evidente vantaggio di ridurre la quan-

tità di cablaggi e di abbassare i costi iniziali di

installazione, contribuendo anche ad aumentare

l’affidabilità dell’impianto dato il minor impiego

di apparecchiature e di connessioni. Si ottiene in

tal modo anche un miglior controllo del processo,

garantendo l’accuratezza e la prontezza delle rile-

vazioni e facilitando la risposta del sistema anche

in situazioni di elevata variabilità.

Visualizzazione della misura

e diagnosi tramite smartphone

o tablet via Bluetooth

(Fonte Vega)