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MISURE DI PRESSIONE E LIVELLO
speciale
Marzo 2017
Automazione e Strumentazione
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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)