Come scegliere un relè per livello liquido per serbatoi industriali?

Requisiti Principali dell'Applicazione per la Selezione del Relè per Livello Liquido

Abbinare la Funzionalità agli Obiettivi di Controllo del Serbatoio: Riempimento, Svuotamento, Mantenimento, Allarme o Protezione della Pompa

Quando si sceglie un relè per il livello del liquido, iniziare col determinare cosa deve effettivamente fare il serbatoio: riempirsi, svuotarsi, mantenere un certo livello, attivare allarmi o proteggere le pompe. Per le operazioni di riempimento, la maggior parte dei relè attiva la pompa non appena il livello del liquido scende sotto una certa soglia. Gli impianti di drenaggio funzionano diversamente: di solito avviano lo svuotamento quando il livello diventa troppo alto. La funzione di mantenimento tiene bilanciato il livello tra due punti, utile ad esempio nell'aggiunta di sostanze chimiche dove conta la precisione. Gli allarmi servono ad avvisare quando i livelli raggiungono valori pericolosi, evitando disastri come inondazioni o il funzionamento a secco delle apparecchiature. Anche la protezione della pompa è molto importante. Secondo alcune ricerche dell'anno scorso, circa tre quarti dei guasti alle pompe sono causati da un controllo del livello non adeguato. Assicurarsi di scegliere il tipo di uscita giusto in base all'operazione da svolgere: SPDT funziona bene per il controllo delle pompe, mentre DPDT gestisce meglio le valvole. E non dimenticare di verificare che sia compatibile con il tipo di logica di commutazione più adatto all'applicazione.

Esigenze della Logica Critica per la Sicurezza: Progettazione a Sicurezza Intrinseca, Ritardi Antiscatto e Logica Positiva per la Sicurezza

Quando si lavora con sistemi in cui la sicurezza è fondamentale, la logica dei relè deve concentrarsi sul mantenimento dell'integrità complessiva. Le progettazioni a prova di guasto funzionano interrompendo l'alimentazione in caso di malfunzionamento, riportando pompe o valvole alla loro posizione più sicura. Questo aspetto risulta particolarmente importante quando si maneggiano liquidi pericolosi. I ritardi anti-oscillazione, solitamente compresi tra 5 e 30 secondi, aiutano a evitare gli accensioni e spegnimenti continui causati dalle oscillazioni dei livelli vicino ai valori impostati. Tali ritardi riducono l'usura delle macchine e aumentano effettivamente la durata dei motori. Con una logica di sicurezza positiva, in caso di problemi come un sensore rotto, l'equipaggiamento si arresta immediatamente per evitare conseguenze indesiderate. I luoghi che immagazzinano carburanti e altri materiali pericolosi ottengono una protezione aggiuntiva utilizzando circuiti a 2 fili anziché a 3 fili, poiché questo sistema permette di rilevare letture errate prima che causino problemi. Il rispetto di standard come IEC 61508 fa una grande differenza nella prevenzione degli incidenti. L'ultimo Safety Systems Report mostra che trascurare queste protezioni di base aumenta i livelli di rischio di circa il 40%. Per interventi di riparazione e manutenzione più semplici in futuro, è consigliabile scegliere relè dotati di spie luminose che indicano lo stato operativo e di comandi manuali che permettano ai tecnici di intervenire quando necessario.

Proprietà dei Liquidi e Compatibilità con i Sensori per un Funzionamento Affidabile

Soglie di Conduttività: Perché la Conduttività del Fluido Determina l'Idoneità del Relè per Livello del Liquido

Il funzionamento di un relè a livello di liquido dipende in larga misura dalla conducibilità del fluido. La maggior parte dei relè a rilevamento resistivo richiede una certa conducibilità, solitamente compresa tra 1 e 20 microsiemens per centimetro, per creare un circuito adeguato tra le sonde immerse. È per questo motivo che sostanze conduttive come acque reflue industriali o soluzioni acide tendono a funzionare piuttosto bene con questo tipo di configurazione. Al contrario, liquidi come acqua ultrapura, diversi tipi di oli e la maggior parte dei solventi presentano livelli di conducibilità inferiori a 5 microsiemens, il che significa che non sono compatibili con i comuni sistemi resistivi. Quando si lavora con materiali non conduttivi, gli ingegneri ricorrono generalmente ad altre soluzioni, come sensori capacitivi o tecnologia a ultrasuoni. Queste alternative permettono di rilevare il livello del liquido con precisione senza richiedere alcuna conduzione elettrica, risolvendo così il problema in applicazioni dove i metodi tradizionali semplicemente non sono adeguati.

Problemi con i media a bassa conducibilità o soggetti a rivestimento: quando la rilevazione resistiva fallisce

Quando i fluidi hanno una conducibilità inferiore a 1 microsiemens per centimetro, semplicemente non trasportano abbastanza corrente perché i sensori resistivi funzionino correttamente. Ciò significa che anche quando i serbatoi sono completamente pieni, i sensori potrebbero indicare livelli pericolosamente bassi. Il problema peggiora con sostanze spesse o appiccicose come sciroppi, fanghi o adesivi industriali. Questi materiali tendono ad accumularsi sulle sonde dei sensori nel tempo, formando uno strato isolante che blocca il passaggio dei segnali. I produttori di prodotti lattiero-caseari conoscono bene questo problema, poiché i loro serbatoi registrano circa il 34 percento in più di guasti ai sensori causati dall'accumulo di proteine sull'equipaggiamento, secondo recenti rapporti del settore. Per applicazioni che operano in queste condizioni difficili, è sensato passare a soluzioni senza contatto. I sistemi capacitivi e ultrasonici evitano il contatto diretto con gli elettrodi, riducendo così la necessità di pulizia e mantenendo le misurazioni accurate anche in ambienti complessi.

Considerazioni sull'Integrazione Elettrica, Ambientale e Meccanica

Requisiti di Alimentazione, Interfaccia e Involucro: Tensioni Nominali, Compatibilità PLC e Classificazioni IP/NEMA

Quando si aggiunge un relè a galleggiante a un sistema, ci sono diverse aree fondamentali da considerare attentamente, come i requisiti elettrici, le condizioni ambientali e gli aspetti meccanici. La tensione nominale deve corrispondere alla fonte di alimentazione effettivamente disponibile. La maggior parte delle installazioni funziona bene con alimentazione a 24 volt in corrente continua o a 120 volt in corrente alternata, ma un errore in questo senso può causare svariati problemi in futuro. Negli impianti automatizzati è necessario verificare se i PLC possano comunicare con il relè da installare. È consigliabile scegliere modelli dotati di contatti puliti (dry contacts) o in grado di inviare segnali analogici standard, come da 4 a 20 milliampere, in modo che tutto si integri senza problemi con i quadri di controllo esistenti. Anche la protezione contro condizioni difficili è importante. Involucri con grado di protezione almeno IP65 o conformi alle specifiche NEMA 4X aiutano a proteggere componenti interni da polvere, acqua e sostanze chimiche, specialmente nei serbatoi situati all'aperto o in ambienti industriali. Un altro fattore spesso trascurato è il calore. I componenti cominciano a degradarsi più rapidamente quando sono esposti per periodi prolungati a temperature elevate superiori ai 50 gradi Celsius (circa 122 gradi Fahrenheit). Nei luoghi in cui potrebbe verificarsi corrosione, è opportuno scegliere materiali resistenti per l'involucro, come acciaio inossidabile o policarbonato robusto, per garantire prestazioni durature.

Scelta tra i modelli principali: relè livello liquido 72.01 vs. 72.11

La scelta tra il modello 72.01 e il 72.11 dipende effettivamente dal tipo di lavoro che deve essere svolto nel sistema. Il modello 72.01 funziona bene per operazioni semplici di riempimento e scarico, dove il fluido ha livelli adeguati di conducibilità. Anche la configurazione è piuttosto semplice, rendendolo un'opzione conveniente per molte applicazioni standard. D'altra parte, il modello 72.11 gestisce lavori più impegnativi, specialmente quando si tratta con fluidi con conducibilità inferiore a 5 microsiemens per centimetro. Questa versione include caratteristiche come impostazioni di risposta regolabili, protocolli di sicurezza integrati e protezioni della pompa che fanno la differenza negli ambienti industriali critici, dove l'affidabilità è fondamentale.

Scegliere il modello 72.11 in ambienti volatili o ad alto rischio che richiedono protezioni avanzate, mentre il 72.01 rimane adatto per il monitoraggio di routine in ambienti stabili e non critici. Verificare sempre le capacità del modello in base alle caratteristiche del fluido e agli obiettivi di controllo.