Come installare un misuratore di livello a ultrasuoni

1. Perché è importante installare un misuratore di livello a ultrasuoni? I misuratori di livello a ultrasuoni

possono essere utilizzati per la misurazione del livello di vari liquidi e mezzi di processo, come acque reflue, liquidi acidi o alcalini, resine, paraffina e sospensioni. Sono inoltre comunemente impiegati in settori quali il settore petrolifero, chimico, generazione di energia, metallurgia e trattamento delle acque.

: Il misuratore di livello a ultrasuoni emette onde ultrasoniche dalla sonda verso la superficie del liquido e successivamente riceve il segnale riflesso dalla superficie del liquido per calcolare la distanza.

Pertanto, anche qualora sia stato selezionato il modello di strumento corretto, una posizione di installazione inadeguata potrebbe comunque causare:

• Echi instabili;

• Letture del livello del liquido instabili;

• Impossibilità di rilevare la superficie del liquido;

• Valori visualizzati anomali;

• Interferenze dovute alle pareti del serbatoio o alle strutture interne.

Durante l'installazione, la priorità assoluta è garantire che il percorso di propagazione ultrasonica della sonda sia il più chiaro e stabile possibile.

2. Quali principi devono essere seguiti nella selezione della posizione di installazione di un misuratore di livello a ultrasuoni?

2.1.Evitare ingressi e aree con forti fluttuazioni della superficie del liquido

: durante l'installazione della sonda, evitare, se possibile, ingressi, uscite e posizioni in cui la superficie del liquido subisca forti fluttuazioni.

: se il fascio ultrasonico colpisce direttamente il flusso di materiale in ingresso, l'apparato potrebbe confondere le riflessioni generate dal flusso in ingresso con echi relativi al livello del liquido.

Allo stesso tempo, onde intense, vortici o agitazione continua possono modificare continuamente la direzione di riflessione, causando letture instabili del livello del liquido.

Pertanto, è preferibile mantenere una superficie del liquido relativamente stabile al di sotto della sonda.

2.2.La superficie trasmissiva della sonda deve essere correttamente orientata verso la superficie del liquido

. Per una superficie liquida orizzontale comune, la superficie trasmissiva della sonda dovrebbe in genere essere mantenuta il più parallela possibile alla superficie del liquido, in modo che le onde ultrasoniche viaggino approssimativamente verticalmente verso di essa.

Se la sonda è significativamente inclinata, le onde ultrasoniche riflesse potrebbero non tornare efficacemente alla sonda.

In particolare per distanze di misurazione più lunghe, anche una piccola deviazione dell'angolo di installazione può provocare un impatto evidente.

2.3. Il livello minimo del liquido deve rientrare nell'intervallo di misurazione dell'istrumento

La distanza tra la sonda e il livello minimo del liquido non deve superare l'intervallo di misurazione efficace del livellometro ultrasonico selezionato.

Ad esempio, se la distanza massima effettiva di misurazione è di 8 m, non deve essere selezionato Uno strumento con un raggio d'azione inferiore a 8 m.

È consigliabile prevedere un ragionevole margine ingegneristico durante la selezione del modello, anziché scegliere un prodotto basandosi unicamente sulla distanza massima teorica.

2.4.Il livello massimo di liquido non deve entrare nella zona cieca dell'istrumento

: i misuratori di livello a ultrasuoni presentano generalmente una zona in prossimità della sonda in cui non è possibile effettuare misurazioni normali; tale zona è nota come "zona cieca".

: se il livello massimo di liquido entra nella zona cieca, l'istrumento potrebbe non essere in grado di identificare correttamente la superficie effettiva del liquido.

Pertanto, durante l'installazione deve essere rispettato il seguente requisito:

La distanza tra la sonda e il livello massimo del liquido deve essere superiore alla zona cieca specificata per l'apparato

La zona cieca specifica deve essere verificata nella scheda tecnica o nel manuale del modello corrispondente.

Una singola distanza fissa non deve essere utilizzata come standard universale per tutti i misuratori di livello a ultrasuoni.

3.A che distanza dovrebbe trovarsi la sonda ultrasonica rispetto alla parete del serbatoio?

Se la sonda è installata troppo vicina alla parete del serbatoio, il fascio ultrasonico potrebbe colpire:

• pareti del serbatoio irregolari;

• giunzioni di saldatura;

• strutture di supporto;

• sporgenze;

• altri componenti interni;

tutti questi elementi possono generare eco interferenti.

In base all'esperienza di installazione fornita:

Per pareti di piscina o di serbatoio irregolari, è consigliabile mantenere una distanza superiore a 0,3 m tra la sonda e la parete.

Questo valore può essere utilizzato come riferimento pratico per alcuni siti; tuttavia, la distanza effettiva di installazione deve anche tenere conto di:

• Angolo del fascio della sonda;

• Distanza di misurazione;

• Diametro del contenitore;

• Struttura della parete del serbatoio;

• Istruzioni per il modello specifico;

Più ampio è l'intervallo di misurazione, maggiore diventa solitamente l'area di copertura del fascio all'estremità più distante.Pertanto, considerare unicamente la distanza in corrispondenza del punto più alto del serbatoio non è sufficiente.

4. Cosa si deve fare se il livello massimo del liquido entra nella zona cieca?

Qualora lo spazio di installazione sia limitato e la sonda non possa mantenere una distanza sufficiente dal livello massimo del liquido, si può considerare l'impiego di un tubo di estensione o di un tubo di montaggio, in base alle specifiche richieste dell'apparecchiatura.

La soluzione pratica fornita nel vostro materiale comprende:

• Diametro del tubo di estensione superiore a 120 mm;

• Lunghezza compresa tra circa 0,35 e 0,50 m;

• Installazione verticale;

• Parete interna liscia;

• L'apertura del serbatoio non deve essere inferiore al diametro interno del tubo di estensione.

Un'altra opzione consiste nell'estendere il tubo all'interno del serbatoio, garantendo al contempo che il livello del liquido all'interno e all'esterno del tubo possa comunicare normalmente.

Queste dimensioni si basano su esperienze specifiche di installazione e non dovrebbero essere utilizzate direttamente come parametri di progettazione universali per tutti i modelli.

Ciò è dovuto al fatto che il tubo di estensione stesso può generare riflessioni ultrasoniche.

Pertanto, prima di utilizzare un tubo di estensione, è necessario verificare i seguenti parametri:

• Diametro consentito del tubo;

• Lunghezza massima del tubo;

• Dimensioni della sonda;

• Se la parete interna è liscia;

• Se all'apertura del tubo sono presenti spigoli;

• Se è compatibile con le caratteristiche strutturali dell'apparecchiatura specifica;

5.Quali parametri dello strumento devono essere nuovamente verificati prima dell'installazione?

Prima dell'installazione, è necessario riesaminare le condizioni del sito per accertare che soddisfino i requisiti del modello selezionato.

I fattori chiave includono:

Pressione di processo

Verificare che la pressione del serbatoio non superi l'intervallo consentito dallo strumento.

Temperatura di processo

Verificare che sia la temperatura del mezzo sia quella ambientale rientrino nell'intervallo consentito dallo strumento.

Proprietà chimiche del mezzo

: per mezzi acidi, alcalini, acque reflue o altri mezzi corrosivi, verificare che la sonda e i materiali utilizzati in contatto con il processo siano chimicamente compatibili.

Requisiti elettrici;

La corrente deve essere disconnessa prima della cablaggio;

In caso di utilizzo di un misuratore di livello a ultrasuoni antieplosivo, il cablaggio, la sigillatura e l'installazione devono essere eseguiti in conformità con i relativi requisiti antieplosivi;

6.Cosa considerare durante l'installazione di un misuratore di livello a ultrasuoni all'aperto?

6.1. Evitare l'esposizione prolungata alla luce solare diretta

Quando un misuratore di livello a ultrasuoni viene installato all'aperto e è esposto a una forte radiazione solare per periodi di tempo prolungati, la temperatura del corpo dell'apparecchiatura e dei componenti elettronici può aumentare.

In ambienti ad alta temperatura con forte esposizione solare, è possibile installare un ombrello o una copertura protettiva in base alle condizioni del sito.

Il parapetto solare non deve interferire con la trasmissione e ricezione ultrasoniche normali effettuate dalla sonda.

6.2. I cavi e i condotti protettivi devono essere adeguatamente impermeabilizzati.

L'acqua piovana e la condensa rappresentano problemi comuni nelle installazioni esterne.

Se il condotto per i cavi e il punto di ingresso del cavo non sono adeguatamente sigillati, l'acqua può percorrere lungo il cavo e penetrare nell'apparato.

Pertanto, è necessario prestare attenzione ai seguenti punti:

• serrare in modo affidabile la giunzione del cavo;

• sigillare correttamente le connessioni dei condotti;

• evitare percorsi per i cavi che permettano all'acqua di scorrere direttamente verso il basso verso l'istrumento dall'alto;

• predisporre un anello di goccia.

Un metodo semplice ma importante è il seguente:

Il cavo deve innanzitutto piegarsi verso il basso prima di entrare nell'apparecchiatura e poi risalire verso l'alto verso l'ingresso del cavo;

Questo consente all'acqua piovana o alla condensa di gocciolare verso il basso lungo il cavo, anziché fluire direttamente all'interno della carcassa dell'apparecchiatura;

6.3.In aree con frequenti temporali, è necessario considerare una protezione aggiuntiva contro i fulmini (

): anche se l'apparecchiatura dispone di un certo livello di protezione interna contro le surtensioni, nelle zone caratterizzate da frequente attività fulministica è consigliabile prevedere misure di protezione esterne o di protezione contro i fulmini in base al progetto elettrico del sito.

Questo aspetto è particolarmente importante per i seguenti casi:

• serbatoi d'acqua all'aperto;

• serbatoi di stoccaggio elevati;

• tratti di cavo di lunghezza elevata;

• aree aperte;

situazioni in cui i problemi di fulmini indotti e di sovratensioni richiedono una maggiore attenzione.

7. Come si devono installare i misuratori di livello a ultrasuoni in ambienti a temperature elevate e basse?

Qualora la temperatura ambientale del sito possa superare l'intervallo operativo consentito per l'apparato, devono essere adottate le opportune misure di protezione.

Ad esempio:

• Installare ombreggiamento o isolamento termico nelle aree ad alta temperatura;

• Evitare che le superfici delle apparecchiature ad alta temperatura contattino direttamente la sonda;

• Considerare l'isolamento termico negli ambienti ad bassa temperatura;

• Prevenire che il ghiaccio copra direttamente la sonda.

Le temperature ambientali e di ambiente consentite per i misuratori di livello a ultrasuoni variano in base al modello; pertanto, è necessario utilizzare la scheda tecnica del prodotto specifico come riferimento.

8. Cosa deve essere considerato durante l'installazione su canali e serbatoi aperti?

Quando si installa su canali, piscine o altri serbatoi aperti, è generalmente necessario utilizzare un supporto di montaggio.

È necessario verificare attentamente quanto segue:

Capacità di carico del supporto

Il supporto deve presentare una resistenza meccanica sufficiente; per l'uso esterno a lungo termine, è inoltre necessario considerare i carichi di corrosione e di vento.

Area di copertura del fascio di sonda

Non devono essere presenti pareti della piscina, travi incrociate né altri ostacoli all'interno dell'area di copertura dell'angolo del fascio ultrasonico.

Altezza di installazione;

Il livello minimo del liquido deve rimanere entro l'intervallo di misurazione efficace dell'apparato; il livello massimo del liquido non deve entrare nella zona cieca.

Pertanto, l'altezza del supporto di montaggio non può essere determinata esclusivamente in base alla comodità costruttiva; deve inoltre soddisfare i requisiti relativi all'intero intervallo di misurazione.

9. Come deve essere installato un misuratore di livello a ultrasuoni su un serbatoio con cupola?

: Si deve prestare particolare attenzione alle riflessioni multiple in corrispondenza della parte superiore di un serbatoio a cupola.

Se un misuratore di livello a ultrasuoni è installato direttamente in una posizione in cui è probabile che si verifichino riflessioni concentrate, possono formarsi echi complessi tra il tetto a cupola e la superficie del liquido.

Sulla base dell'esperienza fornita, si può considerare di installare il dispositivo a circa 1/2 o 2/3 del raggio del tetto del serbatoio per evitare posizioni in cui potrebbero verificarsi riflessioni multiple.

Questa proporzione può essere utilizzata come riferimento pratico; tuttavia, la posizione effettiva deve ancora essere determinata in base ai seguenti fattori:

• Dimensioni del serbatoio;

• Forma della cupola;

• Angolo del fascio della sonda;

• Obstacle interni;

Il principio fondamentale è:

Evitare che la struttura del serbatoio generi ecopi interferenti più intensi rispetto all'eco reale tra il liquido e la superficie.

10. Come installare un misuratore di livello a ultrasuoni su un serbatoio conico?

Per un contenitore conico a sommità piatta in cui è necessaria una misurazione fino al fondo conico, il centro della sommità rappresenta generalmente una posizione da considerare in primo luogo.

Questo consente alla sonda di puntare direttamente verso l'area del fondo del contenitore conico.

Tuttavia, se il centro del contenitore contiene:

• un tubo di ingresso;

• un albero di agitazione;

• strutture interne;

la posizione di installazione deve ancora essere regolata.

Pertanto, l'"installazione centrale" dovrebbe essere considerata come un'opzione preferenziale quando la struttura della nave lo permette, e non come un requisito assoluto.

11. Errori comuni nell'installazione dei misuratori di livello a ultrasuoni

Nelle applicazioni pratiche sul campo, i problemi più comuni sono solitamente dovuti non a guasti dell'apparecchiatura, ma a un'installazione impropria.

Tra gli errori più comuni figurano:

Domande frequenti

Q1: Qual è la considerazione più importante quando si installa un metro di livello ultrasonico?

Prima confermate l'intervallo di misurazione e la zona cieca. Successivamente, assicuratevi che la sonda sia correttamente allineata rispetto alla superficie del liquido e impedite che ingressi, pareti del serbatoio o altri ostacoli entri nell'area di copertura del fascio ultrasonico.

Q2: È necessario installare sempre un misuratore di livello a ultrasuoni a 0,3 m dalla parete del serbatoio?

: Non necessariamente.Una distanza di 0,3 m può essere utilizzata come riferimento pratico in determinate condizioni di installazione; tuttavia, la distanza effettiva deve essere determinata in base all'angolo del fascio, alla distanza di misurazione e al modello specifico dello strumento.

Q3: Cosa si deve fare se il livello massimo del liquido entra nella zona cieca?

L'altezza di installazione della sonda può essere regolata oppure si può utilizzare un tubo di estensione appropriato, qualora sia consentito dal produttore.Le dimensioni del tubo di estensione non devono essere selezionate in modo arbitrario; in caso contrario, potrebbero verificarsi echi aggiuntivi.

Q4: Perché un misuratore di livello a ultrasuoni non dovrebbe essere installato direttamente sopra un'ingresso?

Il flusso di materiale in entrata può riflettere e dispersare le onde ultrasoniche; in tal caso, l'apparato potrebbe confondere tale flusso con la superficie del liquido, determinando variazioni improvvise o misurazioni errate.

Q5: Perché è opportuno utilizzare un "cable drip loop" per l'installazione all'aperto?

Questa misura aiuta a impedire che l'acqua piovana o la condensazione scorra direttamente lungo il cavo fino all'ingresso del cavo degli strumenti; si tratta di una soluzione di impermeabilizzazione semplice ed efficace.

Q6: È possibile installare un misuratore di livello a ultrasuoni direttamente al centro di un serbatoio con cupola?

Non è raccomandato installarlo in tale posizione senza prima effettuare una valutazione tecnica.Alcune strutture con tetto a cupola possono generare multiple riflessioni; pertanto, è necessario selezionare una posizione più appropriata in base alla struttura del serbatoio e alle condizioni di eco.

Riassunto;

La qualità dell'installazione di un misuratore di livello a ultrasuoni influisce direttamente sulla stabilità delle misurazioni successive.

I fattori più importanti da considerare durante l'installazione sono:

intervallo di misurazione, zona cieca, direzione della sonda, posizione di ingresso, distanza dalla parete del serbatoio, ostacoli all'interno del fascio, tubazioni di estensione, temperatura, impermeabilizzazione esterna e protezione contro i fulmini.

Per canali, serbatoi a cupola e serbatoi conici, la posizione di installazione della sonda deve essere selezionata in base alla struttura della nave.

: Alcune delle dimensioni e delle proporzioni indicate nel vostro materiale di partenza hanno un valore di riferimento pratico; tuttavia, il progetto finale per un progetto reale dovrebbe basarsi sulla scheda tecnica e sulle istruzioni di installazione del modello specifico del misuratore di livello a ultrasuoni.