Un rilevamento accurato del livello di soglia è fondamentale per garantire la sicurezza e l'efficienza dei processi industriali, in tutti i settori. Il principio di misura a vibrazione offre una soluzione robusta e affidabile per sapere se liquidi o solidi sfusi sono arrivati a un determinato livello, ad esempio per evitare la tracimazione.
Questa tecnologia utilizza una forcella vibrante eccitata piezoelettricamente che vibra alla sua frequenza di risonanza naturale in aria. Quando entra in contatto con un liquido l'oscillazione viene smorzata o, nei solidi sfusi, la frequenza di risonanza si sposta. Queste variazioni vengono rilevate con precisione e convertite in un segnale di commutazione per il controllo del processo.
Il principio di misura a vibrazione funziona indipendentemente dalle proprietà del fluido come, ad esempio, conducibilità, densità, pressione o temperatura. Inoltre, non è influenzato da schiuma, turbolenza o bolle e assicura un funzionamento affidabile anche in condizioni difficili.
Guardate il video per scoprire come funziona il principio di misura a vibrazione.
Vantaggi di Liquiphant e Soliphant in sintesi
- Principio di misura universale per liquidi e solidi sfusi.
- Rilevamento preciso, indipendentemente dalle proprietà del fluido.
- Non influenzato da schiuma, turbolenza o bolle.
- Semplicità di installazione e utilizzo.
- Costruzione robusta con bassi requisiti di manutenzione.
Ogni giorno, attraverso i tubi collegati ai serbatoi, vengono effettuate operazioni di riempimento e scarico dei più svariati fluidi quali, ad esempio, acqua potabile, succhi di frutta, oli e carburanti, acidi, salamoie o anche solidi quali granella, pellet di plastica o polveri. Dato che questi fluidi hanno spesso proprietà completamente diverse, sono diversi anche i principi di misura applicabili. Uno di questi è la misura del livello di soglia in liquidi o solidi sfusi secondo il principio di misura a vibrazione, detto anche principio a forcella vibrante.
La forcella vibrante, ideata da John Shore più di 300 anni fa, è servita come base per il principio di misura a vibrazione inventato da Endress+Hauser nel 1967. Questo principio utilizza la correlazione diretta tra oscillazione e smorzamento nei fluidi. Diamo un'occhiata più da vicino a come funziona questo metodo di misura.
Gli strumenti di misura a vibrazione monitorano i livelli di soglia in serbatoi, contenitori e tubi. Un sensore a diapason viene eccitato alla sua frequenza di risonanza. Il principio di misura a vibrazione nei liquidi si basa sullo spostamento della risonanza di un sistema oscillante eccitato piezoelettricamente. Esistono due diversi tipi di azionatori piezoelettrici, l'azionatore bimorph negli strumenti standard e l'azionatore stack negli strumenti rivestiti.
L'azionatore bimorph è costituito da due dischi, uno piezoelettrico e uno in ceramica, collegati tra loro. Alla stessa tensione i piezoelettrici vengono compressi e il disco ceramico si flette mentre, a tensioni diverse, i piezo si espandono di nuovo. È questo a provocare le oscillazioni della forcella. L'azionatore stack, invece, prevede la sovrapposizione e il fissaggio di diversi dischi piezoelettrici a polarizzazione alternata.
L’applicazione di una corrispondente tensione alternata fa sì che anche i piezoelettrici oscillino. Quando i piezoelettrici si espandono, la membrana si piega verso l'esterno. Le estremità della forcella vibrante, fissata alla membrana, si allontanano. Quando il piezoelettrico si contrae di nuovo, la membrana si piega verso l'interno. Le estremità della forcella vibrante collegata si avvicinano. Quando i rebbi della forcella vibrante vengono immersi in un serbatoio mentre il liquido sale, la frequenza di risonanza della forcella cambia.
L'immersione nel liquido riduce la frequenza e questa variazione di frequenza viene analizzata e convertita in un segnale di commutazione. Nella misura dei solidi viene utilizzato solo l'azionatore piezoelettrico stack. Dato che i solidi sfusi ricoprono la forcella, l'oscillazione viene smorzata. Questo cambiamento è l'ampiezza dell'oscillazione che viene analizzata e convertita in un segnale di commutazione.
Il principio di misura a vibrazione di Endress+Hauser consente il rilevamento del livello di soglia senza subire l'influenza delle proprietà fisiche del fluido quali conducibilità, costante dielettrica, variazioni di densità, pressione o temperatura. Neanche le turbolenze, la formazione di schiuma o la presenza di bolle compromettono il rilevamento del livello di soglia.
Abbiamo una soluzione adatta per ogni applicazione. Endress+Hauser.
