Come scegliere un misuratore di livello ad ultrasuoni E+H

May 11, 2025

Scegliere lo strumento di misura di livello a ultrasuoni Endress+Hauser (E+H) corretto richiede una valutazione completa di vari fattori per garantire un funzionamento affidabile e preciso nella tua specifica applicazione. Ecco le principali considerazioni e i passaggi per la selezione:

1. Comprendere le caratteristiche del mezzo:

Tipo di mezzo: Si tratta di un liquido (acqua, acque reflue, acidi, alcali, ecc.), fango, fanghi o solidi sfusi (granuli, polveri, grumi)? La tecnologia a ultrasuoni si basa sulla propagazione delle onde sonore e la sua efficacia può essere significativamente influenzata dal mezzo. Ad esempio, polveri sottili o ambienti con schiuma significativa, vapori pesanti o polvere possono attenuare notevolmente il segnale ultrasonico.
Densità, Viscosità: Sebbene gli ultrasuoni siano influenzati principalmente dalla velocità del suono nella fase gassosa sopra il mezzo, la densità e la viscosità del mezzo possono influenzare le sue condizioni superficiali, che a loro volta influiscono sulla misurazione.
Corrosività/Abrasività: Se il mezzo è corrosivo o abrasivo, è necessario selezionare materiali per la sonda del sensore (ad es. PVDF, PTFE) che offrano una buona resistenza a queste condizioni.

2. Determinare le condizioni di processo:

Temperatura: La velocità del suono nell'aria è influenzata dalla temperatura. I misuratori di livello a ultrasuoni di alta qualità hanno tipicamente una compensazione della temperatura integrata. Tuttavia, è necessario assicurarsi che l'intervallo di temperatura di esercizio dello strumento copra la temperatura del processo.
Pressione: La misurazione a ultrasuoni è senza contatto, quindi non è sensibile alla pressione interna del serbatoio. Tuttavia, in serbatoi aperti, le variazioni della pressione atmosferica potrebbero influire leggermente sulla precisione (di solito trascurabile).
Vuoto/Alta pressione: I sensori a ultrasuoni generalmente non sono adatti per misurazioni all'interno di serbatoi sotto vuoto o alta pressione (in tali casi dovrebbero essere presi in considerazione radar o radar a onda guidata).
Vapore, Schiuma, Polvere: Queste sono le principali sfide per la misurazione a ultrasuoni. Possono assorbire o disperdere il segnale ultrasonico, portando a misurazioni instabili o fallite. In tali condizioni, i misuratori di livello radar dovrebbero essere prioritari.
Agitatori, Ostruzioni: Ci sono agitatori, serpentine, travi di supporto o altre ostruzioni all'interno del serbatoio? Questi possono interferire con il percorso di propagazione del segnale ultrasonico. Sarà necessario scegliere una posizione di montaggio appropriata o uno strumento con funzioni di blanking del segnale.

3. Definire i requisiti di misurazione:

Campo di misura (Span): Quali sono i livelli massimi e minimi di liquido o solido sfuso che è necessario misurare? I misuratori di livello a ultrasuoni E+H hanno diverse capacità di campo (ad es. Prosonic FMU90 può raggiungere fino a 45 metri). La selezione del campo appropriato garantisce la precisione ed evita costi inutili.
Precisione di misurazione: Quale livello di precisione di misurazione è richiesto? I misuratori di livello a ultrasuoni possono tipicamente fornire una precisione a livello di millimetro, ma potrebbe diminuire in condizioni estreme.
Zona cieca e distanza di sicurezza: I sensori a ultrasuoni richiedono una certa quantità di tempo per trasmettere e ricevere segnali, creando una "zona cieca" vicino al sensore dove non è possibile una misurazione efficace. Il livello del liquido più basso deve essere al di sopra di questa zona cieca durante l'installazione.

4. Considerare le condizioni di installazione e ambientali:

Posizione di montaggio: C'è abbastanza spazio nella parte superiore del serbatoio per montare il sensore? Il sensore può essere montato perpendicolarmente alla superficie del mezzo?
Forma del serbatoio: La forma del serbatoio (ad es. cilindrico, sferico, serbatoio orizzontale, serbatoio con fondo conico) può influire sulla riflessione del segnale e sulla linearizzazione. Gli strumenti E+H di solito supportano la linearizzazione per varie forme di serbatoio.
Requisiti per aree pericolose: Se lo strumento deve essere installato in un'area pericolosa, è necessario selezionare un modello conforme alle relative certificazioni di protezione contro le esplosioni (ad es. ATEX, IECEx).
Protezione all'ingresso (Grado IP): Lo strumento necessita di protezione contro polvere e acqua? Tipicamente, vengono scelti gradi IP65, IP66 o superiori.
Alimentazione e segnale di uscita: Che tipo di alimentazione richiede lo strumento (ad es. 24 V CC, 220 V CA)? Che tipo di segnale di uscita è necessario (ad es. 4-20 mA, HART, Profibus DP, Modbus)?
Display e funzionamento: È necessario un display locale e un funzionamento a pulsante? Supporta la configurazione e la diagnostica remota (ad es. tramite il software FieldCare)?

5. Selezione della serie di prodotti E+H (esempio Prosonic):

I misuratori di livello a ultrasuoni E+H rientrano principalmente nella serie Prosonic, come ad esempio:

Prosonic FMU90: Un misuratore di livello di tipo separato potente e flessibile che può essere utilizzato con diverse sonde (ad es. serie FDU9x). È adatto per la misurazione del livello di liquidi, fanghi, fanghi e solidi sfusi e può essere utilizzato anche per la misurazione del flusso a canale aperto e il controllo della pompa. È dotato di varie interfacce di comunicazione e funzioni diagnostiche, che lo rendono adatto per applicazioni complesse.
Prosonic FMU30 (Compatto): Un design più compatto, all-in-one, in cui il sensore e il trasmettitore sono integrati. È più semplice da installare e più conveniente, adatto per il trattamento generale dell'acqua e le misurazioni di livello di utilità.

Processo di selezione consigliato:

Screening preliminare: In base al tipo di mezzo, al campo di misura, alla temperatura e alla pressione del processo, determinare se la tecnologia a ultrasuoni è adatta. Se la superficie del mezzo presenta schiuma, polvere, vapori pesanti significativi o se c'è vuoto/alta pressione, è spesso meglio dare la priorità ai misuratori di livello radar.
Definire le esigenze principali: Delineare chiaramente i requisiti specifici per la precisione, le funzioni (come il controllo della pompa, il calcolo del flusso), i metodi di comunicazione e le classificazioni delle aree pericolose.
Selezionare la serie di strumenti: Scegliere tra una serie compatta (ad es. FMU30) o separata (ad es. sonda FMU90 + FDU) in base alla complessità dell'applicazione e al budget. Gli strumenti di tipo separato offrono maggiore flessibilità per condizioni difficili.
Configurare parametri dettagliati: Fare riferimento al manuale di selezione per configurare parametri come tipo di sonda, campo di misura, collegamento al processo, materiale dell'alloggiamento, classificazione delle aree pericolose, collegamento elettrico e segnale di uscita, in base alle dimensioni specifiche del serbatoio, alla posizione di montaggio e alle caratteristiche del mezzo.
Consultare E+H o i distributori autorizzati: Endress+Hauser fornisce supporto tecnico professionale di prevendita. Prima di prendere una decisione finale, si consiglia vivamente di contattare i loro ingegneri di vendita o i distributori autorizzati. Fornire loro informazioni dettagliate sulle condizioni operative e potranno offrire le raccomandazioni più adatte e le configurazioni specifiche del modello in base alla loro esperienza.

Seguendo questi passaggi, è possibile valutare sistematicamente le proprie esigenze e scegliere lo strumento di misura di livello a ultrasuoni E+H più appropriato per la propria applicazione. Scegliere lo strumento di misura di livello a ultrasuoni Endress+Hauser (E+H) corretto richiede un approccio sistematico, considerando vari fattori per garantire prestazioni ottimali nella tua specifica applicazione. Ecco una guida per aiutarti a prendere una decisione informata: