Misura di soglia di livello in evoluzione: da semplici valori di misura a sistemi di sicurezza intelligenti

Per la misura di soglia di livello si utilizzano diversi principi fisici: dai metodi capacitivi e conduttivi alle tecnologie a microonde, fino agli approcci radiometrici e meccanici. Non tutti i principi di misura sono idonei per ogni applicazione. Le differenze riguardano soprattutto la dipendenza dal tipo di prodotto, gli interventi di manutenzione e l’affidabilità in presenza di condizioni di processo difficili, come formazione di schiuma, viscosità o temperatura. 
La panoramica seguente illustra le differenze concrete tra le principali tecnologie per il rilevamento di soglia di livello:

 

Conclusioni:
mentre i metodi capacitivi, conduttivi o meccanici sono spesso dipendenti dal tipo di prodotto o richiedono molta manutenzione, l’interruttore di livello a vibrazione si distingue per impiego universale, semplicità di integrazione e assoluta affidabilità. Gli interruttori di livello a vibrazione si sono affermati come soluzione ottimale soprattutto nel campo dei liquidi. È indipendente dal prodotto, non richiede né calibrazione né manutenzione ed è estremamente robusto. Inoltre, oltre a essere economico, è anche sicuro e dunque ideale per quasi tutte le applicazioni industriali di rilevamento di soglia di livello.

La realtà operativa dimostra la grande versatilità dei moderni interruttori di livello a vibrazione. Svolgono funzioni decisive in innumerevoli processi, in maniera affidabile e sicura e senza richiedere manutenzione.

1. Sicurezza di sovrappieno e rilevamento di perdite

Gli interruttori di livello a vibrazione vengono spesso impiegati come sicurezza di sovrappieno in reattori e serbatoi di stoccaggio e di altro tipo. Grazie all’omologazione WHG (normativa tedesca), sono ideali per liquidi inquinanti per le acque. Rilevano con precisione il livello massimo e prevengono così perdite e rischi ambientali.

Nell’industria alimentare e farmaceutica le esecuzioni igieniche sono standard. Superfici lucidate, attacchi senza spazi morti, resistenza ai processi CIP e SIP e conformità ai requisiti EHEDG garantiscono igiene e pulizia, anche con prodotti viscosi o forte formazione di schiuma.

I sensori di VEGA, come ad esempio gli interruttori di livello a vibrazione della serie VEGASWING, sono disponibili anche in esecuzioni igieniche, concepite appositamente per gestire in modo ottimale gli aspetti critici dei processi CIP e SIP nell’industria alimentare e farmaceutica.

2. Protezione contro il funzionamento a secco

Impiegati come protezione contro il funzionamento a secco, gli interruttori di livello a vibrazione proteggono da possibili danni pompe di alimentazione e dosaggio e compressori. Non appena il livello del liquido scende, il sensore per il rilevamento di soglia di livello riconosce lo stato di vuoto e disattiva l’impianto. In questo modo si evitano fermi impianto, cavitazione e perdite di energia, fornendo un contributo tangibile all’efficienza energetica.

3. Monitoraggio del processo in condizioni di pressione e temperatura

In serbatoi, tubazioni e sistemi di processo, gli interruttori di livello a vibrazione garantiscono un rilevamento di soglia di livello preciso in caso di cambio di prodotto o di flussi bifase. Particolarmente vantaggiosa risulta l’insensibilità dell’interruttore di soglia di livello alla formazione di schiuma o di bolle di gas. Il segnale rimane stabile e affidabile anche con portate elevate, prodotti pulsanti o aggressivi, temperature fino a +450 °C e pressioni fino a 160 bar e lo strumento non richiede manutenzione. 

In tutte le applicazioni, i gestori degli impianti beneficiano di costi di manutenzione ridotti, elevata disponibilità dell’impianto e della facile attestazione della sicurezza funzionale , protocolli di test digitali inclusi.

Gli interruttori di livello a vibrazione piezoelettrici si contraddistinguono per la propria versatilità e lavorano secondo il principio del diapason: un diapason vibrante oscilla liberamente nell’aria; al contatto con il liquido, la sua frequenza e ampiezza cambiano, consentendo al dispositivo di rilevare la soglia di livello e di generare un segnale di intervento preciso. Questo principio funziona indipendentemente da densità, viscosità o formazione di schiuma, un vantaggio decisivo rispetto ai metodi capacitivi o conduttivi.

I principali vantaggi

• Indipendente dal prodotto, non è necessaria alcuna parametrizzazione, nemmeno in caso di cambio di prodotto
• Esente da manutenzione grazie all’assenza di parti mobili e usura
• Massima sicurezza operativa con certificazione SIL2/3, omologazione WHG e protezione Ex
• Resistente a temperatura e pressione fino a 450 °C e 160 bar
• Materiali conformi agli standard igienici e omologati secondo CE1935/2004, EHEDG, FDA, 3-A e resistenti ai processi CIP/SIP

L’evoluzione dai semplici sensori di soglia livello a sistemi di sicurezza intelligenti e digitalmente interconnessi segna un cambiamento di paradigma nell’automazione dei processi. Al giorno d’oggi gli interruttori di livello a vibrazione svolgono funzioni che vanno ben oltre il semplice rilevamento di soglia di livello: forniscono informazioni diagnostiche e di processo, soddisfano norme di sicurezza come SIL e WHG, si integrano perfettamente nelle architetture digitali di impianto, proteggendo e ottimizzando attivamente i processi.
Negli impianti chimici, nella produzione di energia, nell’industria alimentare, nel settore oil & gas o nella cantieristica navale, gli interruttori di livello a vibrazione rappresentano ovunque la soluzione di riferimento per la misura di soglia di livello sicura, esente da manutenzione e intelligente.

Chi sceglie interruttori di soglia di livello certificati e digitali per la progettazione e la gestione dell’impianto ottiene un duplice beneficio: massima sicurezza di processo e costi operativi ridotti nel tempo, resi possibili dal funzionamento esente da manutenzione – oggi, domani e anche dopodomani.

La tecnologia di misura di soglia di livello è in evoluzione. Da tempo i sensori per il rilevamento di soglia di livello sono più che semplici interruttori binari: sono vere e proprie fonti di informazioni digitali. Grazie a funzioni come autodiagnosi, comunicazione Bluetooth, protocolli di test automatici etrasmissione dei dati in tempo reale diventano parte integrante di impianti industriali altamente automatizzati.

Inoltre, i moderni interruttori di livello a vibrazione contribuiscono attivamente a una maggiore sostenibilità:

• risparmio di risorse grazie a un controllo preciso dei processi
• minore consumo di prodotti chimici grazie alla misura di soglia di livello esatta
• ridotto impiego di energia grazie all’ottimizzazione del controllo di pompe

In questo modo, i moderni interruttori di soglia di livello coniugano responsabilità ecologica ed efficienza economica, un fattore decisivo per la progettazione di impianti orientata al futuro.