Grazie all’innovativa soluzione WIKA, il monitoraggio del livello di un liquido raggiunge una nuova altezza: un sistema che utilizza due trasmettitori da processo interconnessi per la misura della pressione differenziale. Questa configurazione è estremamente precisa, facile da installare e utilizzare, e non soggetta a variazioni di temperatura.
Originariamente progettato per misurare la pressione prima e dopo che il fluido incontri un’interruzione, un trasmettitore di pressione differenziale è anche in grado di determinare i livelli del liquido calcolando la pressione differenziale tra la fase liquida e quella gassosa del fluido all’interno di un serbatoio chiuso. Il problema principale, tuttavia, è che il piccolo tubo (capillare) utilizzato per collegare queste due fasi è soggetto alla legge di Gay-Lussac: all’interno di un sistema chiuso, la pressione di un gas è direttamente proporzionale alla sua temperatura. In altre parole, temperature più elevate portano a letture di pressione superiori a quelle effettive (leggi la parte 1 di questo articolo).
Misura della pressione differenziale con due trasmettitori di processo interconnessi
WIKA ha sviluppato una soluzione alle sfide delle fluttuazioni di temperatura e delle letture imprecise. Il nostro innovativo sistema prende due trasmettitori di processo dello stesso tipo, come il CPT-2X o l’IPT-2X, e li collega tramite un cavo di segnale.
Figura 3: misura di livello con due trasmettitori da processo interconnessi
In questa configurazione, il trasmettitore di processo secondario misura la pressione del gas (P1) e comunica tale lettura al principale attraverso un bus interno (Figura 3). Il trasmettitore principale misura la pressione del liquido (P2) e poi calcola la differenza tra P1 e P2. Utilizzando tale differenza, oltre a parametri pre-programmati come le variabili geometriche del serbatoio e la densità specifica del liquido, lo strumento principale è in grado di determinare il volume ed il livello preciso del liquido. Esso invia quindi quel valore ad una sala di controllo e/o lo visualizza sul trasmettitore come segnale digitale o analogico. Il principale parametrizza e alimenta anche il secondario.
Questo sistema gestisce con facilità anche ampie fluttuazioni di temperatura, senza bisogno di utilizzare capillari. La sua precisione equivalente è fino allo 0,05 % dello span impostato. Inoltre, il cavo di segnale non è suscettibile a guasti dovuti a capillari.
Trasmettitori di pressione vs. trasmettitori da processo nella misura della pressione differenziale
In teoria, questo sistema potrebbe funzionare sia con i trasmettitori di pressione che con i trasmettitori da processo. Tuttavia, l’uso di trasmettitori di pressione richiederebbe diversi componenti aggiuntivi:
- Un dispositivo per eseguire i calcoli
- Una seconda alimentazione in tensione per il trasmettitore secondario
- Due ingressi di pressione
Poiché i trasmettitori da processo integrano già tutti i componenti sopra citati, si tratta di un sistema più semplice ed economico.
I vantaggi dell’utilizzo dei trasmettitori da processo per la misura di pressione differenziale
La soluzione intelligente di WIKA non solo riduce al minimo la sensibilità alle variazioni di temperatura, ma fornisce anche altri importanti vantaggi:
- Tempi di risposta più rapidi. Non essendoci capillari, non è necessario eseguire test a monte per verificare che tutte le sacche d’aria siano state eliminate dalle linee di impulso e pressione
- Sostituzione più facile ed economica. In caso di malfunzionamento può essere sostituito solo il trasmettitore da processo difettoso. Quando si usano trasmettitori di pressione differenziale tradizionali, occorre sostituire l’intero sistema
- Portata del segnale ottimizzata. Finché non viene ridotto il turn down del trasmettitore di processo oltre il limite raccomandato (normalmente meno di 5:1), è possible impostare gli span individualmente, scalando il campo di misura di ogni trasmettitore ai valori effettivamente rilevanti per il processo
- Maggiore versatilità. Questo sistema è ideale sia per liquidi omogenei che per fluidi eterogenei/diversi
Misura di livello in diversi fluidi
Un sistema che utilizza due trasmettitori di processo per la misura della pressione differenziale è ideale per misurare il livello in fluidi misti. Nella produzione di succhi di frutta, ad esempio, questo tipo di sistema può determinare il rapporto concentrato/acqua in base alla densità e, quindi, alla variazione di pressione. Un altro esempio sono i serbatoi di sentina nelle navi, dove l’acqua si mescola con lubrificanti e altri fluidi. I due trasmettitori da processo collegati possono misurare accuratamente la pressione differenziale dovuta alla densità del fluido, e quindi indicare quando il livello dell’acqua ha raggiunto il limite definito.
WIKA: esperti nella misura di pressione differenziale
WIKA è da tempo leader mondiale nella produzione di strumenti di misura, ma noi facciamo molto di più. I nostri ingegneri sono costantemente alla ricerca di modi innovativi per risolvere le sfide più difficili. Questo sistema di utilizzo di due trasmettitori da processo interconnessi per monitorare accuratamente i livelli dei liquidi è semplicemente una delle tante soluzioni che i nostri tecnici hanno progettato per aumentare la precisione e allo stesso tempo far risparmiare ai clienti tempo e denaro.
Occorre misurare il livello utilizzando un indicatore di livello, un classico trasmettitore di pressione differenziale o due trasmettitori di processo interconnessi? Ogni applicazione ha le sue variabili uniche che influenzano il tipo di strumento scelto. Per un aiuto nel determinare quale sia la soluzione più efficiente ed economica per il vostro processo, contattate gli esperti WIKA