Background & Challenge

Un cliente aveva bisogno di misurare in modo continuo il livello dell'acqua in un serbatoio, senza immergere alcuno strumento nell'acqua. I dispositivi a contatto — galleggianti e sonde immerse — si sporcano, si corrodono o si inceppano nel tempo, e ognuna di queste situazioni comporta un intervento di manutenzione. Si richiedeva quindi una misurazione senza contatto della superficie dell'acqua, con il dispositivo installato sopra il serbatoio.

Perché proprio il KUM-A?

The Sensore di livello ultrasuoni intelligente KUM-A misura acusticamente il livello dell'acqua dall'alto del serbatoio: trasmette un impulso ultrasonico e rileva il tempo di ritorno dell'eco, quindi nessun elemento entra in contatto con l'acqua. La compensazione integrata della temperatura corregge la velocità del suono in base alla temperatura dell'aria, garantendo così la stabilità del livello indicato per tutta la giornata. Lo strumento è dotato di un’interfaccia RS485 (Modbus) e di un’uscita analogica, in modo che il livello possa essere letto da un sistema di controllo o da un display.

Water tank where the KUM-A ultrasonic level sensor is used to measure water level, China
Mounting position of the KUM-A above the water tank, China
KUM-A ultrasonic level sensor installed on the tank, China

Soluzione e installazione

Per garantire un’installazione affidabile senza contatto, il sensore va montato sopra il serbatoio, lontano dal flusso di riempimento e ad un’altezza superiore al livello massimo dell’acqua di almeno la zona morta, senza che alcun oggetto ostacoli il raggio ultrasonico. La distanza misurata è riferita alla superficie di montaggio, pertanto è necessario inserire la geometria del serbatoio — distanza a vuoto e campata — per convertire la distanza in una lettura di livello. L’uscita RS485 trasmette il valore al sistema di monitoraggio del cliente.

Risultati

Il livello dell'acqua nel serbatoio viene misurato in modo continuo senza che vi siano elementi immersi, il che elimina i fenomeni di incrostazione e inceppamento tipici dei dispositivi a contatto. Il montaggio sopra il serbatoio e la corretta impostazione della distanza a vuoto e dell'ampiezza di misura garantiscono che la lettura corrisponda al livello reale dell'acqua.

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Domande frequenti

D: Un sensore a ultrasuoni può misurare il livello dell'acqua senza entrare in contatto con essa?

A: Sì. La misurazione del livello a ultrasuoni è senza contatto: il sensore è montato sopra la superficie e rileva l'eco che da essa ritorna. Nessuna parte è immersa, quindi non sussistono problemi legati al materiale a contatto con l'acqua o alle incrostazioni nell'acqua stessa.

D: Quali fattori possono rendere instabile la lettura del livello tramite ultrasuoni?

A: Oggetti che attraversano il raggio, forte formazione di vapore o condensa sulla superficie del sensore, schiuma densa sulla superficie dell’acqua e un livello che sale fino a raggiungere la zona morta del sensore. La verifica di questi quattro elementi risolve la maggior parte dei reclami relativi a letture instabili.

D: Che cos’è la “zona morta” e perché è importante?

A: Si tratta della distanza minima al di sotto del sensore entro la quale lo strumento non è in grado di distinguere in modo affidabile l'eco dalla propria trasmissione. Se il livello dell'acqua sale fino a raggiungere tale zona, la lettura diventa non valida; pertanto, il sensore deve essere montato ad un'altezza sufficiente affinché il livello massimo non lo raggiunga.

D: Il sensore deve essere calibrato in base al serbatoio?

A: Sì. È necessario inserire il punto di riferimento e la campata affinché la distanza misurata venga convertita nel livello corretto per questo specifico serbatoio. Si tratta di un’operazione di configurazione, non di una modifica hardware.

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