Gli impianti di sollevamento delle acque reflue entrano in funzione quando la sola forza di gravità non è sufficiente. Installati sotto gli edifici, nei locali tecnici o al di sotto di strutture commerciali, convogliano le acque reflue verso l’alto nella rete fognaria e contribuiscono a prevenire allagamenti in assenza di dislivelli naturali. Il loro ruolo può essere discreto, ma la loro affidabilità è fondamentale. Quando il segnale di livello è errato, le pompe si attivano troppo tardi, troppo presto oppure non si attivano affatto.
Ecco perché la misura di livello negli impianti di sollevamento richiede particolare attenzione. L’ambiente è impegnativo, l’accesso per la manutenzione è spesso limitato e la tecnologia di misura deve funzionare in modo affidabile in presenza di umidità, grasso, solidi in sospensione e atmosfere potenzialmente esplosive.
Perché la misura di livello è difficile negli impianti di sollevamento
All’interno degli impianti di sollevamento delle acque reflue, i sensori sono esposti all’umidità, ai solidi in sospensione e a sostanze aggressive.
Un impianto di sollevamento non è un ambiente favorevole per i sensori. L’atmosfera è umida, le acque reflue possono contenere componenti aggressivi e l’interno del serbatoio può presentare grassi, solidi e materia fecale. In alcuni impianti, i gas di digestione possono creare zone pericolose all’interno della camera.
Questa combinazione mette a dura prova qualsiasi sensore installato nel serbatoio, aumentando il rischio di incrostazioni, sollecitazioni meccaniche e deriva nel lungo periodo. Inoltre, può comportare ulteriori requisiti di omologazione e documentazione quando lo strumento deve essere utilizzato in aree Ex.
Per molti anni, i sensori a galleggiante e quelli idrostatici sono stati la scelta standard. Sono soluzioni note, semplici da integrare e spesso efficaci in molte applicazioni relative alle acque reflue. Tuttavia, il limite è che sono immersi direttamente nel fluido. In un impianto di sollevamento, ciò comporta contaminazione, usura e una maggiore esigenza di manutenzione nel tempo. Può anche significare un numero maggiore di varianti di prodotto quando le diverse dimensioni dei serbatoi richiedono versioni differenti dei sensori.
Un approccio diverso: la misura di livello tramite radar dall’esterno
Il sensore di livello a radar ILT consente la misura di livello senza contatto attraverso la parete del serbatoio.
Quando il sensore non deve più essere installato all’interno del serbatoio, diventa possibile adottare un approccio di misura differente. Il sensore di livello radar industriale ILT viene montato all’esterno, sul coperchio in plastica o sulla parete del serbatoio, ed effettua la misura attraverso la parete senza entrare in contatto con le acque reflue.
Questa è la differenza fondamentale. Il segnale radar attraversa la plastica che è trasparente al radar e si riflette sulla superficie delle acque reflue all’interno del contenitore. Il sensore rimane all’esterno del processo, fornendo comunque un segnale di livello continuo e preciso.
Per questo tipo di misura è necessario che siano soddisfatte diverse condizioni. Il materiale del contenitore deve essere idoneo alla trasmissione radar, lo spessore delle pareti deve essere adeguato all’applicazione, gli inserti metallici non devono ostacolare il percorso del segnale e la posizione di montaggio deve consentire una propagazione libera del fascio radar. Quando queste condizioni sono soddisfatte, la misurazione radar dall’esterno diventa una soluzione molto efficace.
Perché la misura senza contatto rappresenta un grande vantaggio
Il principale vantaggio della misura di livello senza contatto negli impianti di sollevamento è evidente: il sensore non è esposto direttamente alle condizioni di processo più gravose. L’assenza di contatto con le acque reflue significa nessun accumulo di grassi, nessuna contaminazione da solidi sospesi e nessuna sollecitazione meccanica da parte del fluido.
Ciò ha un effetto diretto sulla manutenzione. Gli intervalli di pulizia possono essere ridotti, l’usura è minimizzata e il rischio di guasti imprevisti dovuti a depositi è significativamente inferiore. Nelle applicazioni delle acque reflue, questo si traduce in un minore impegno manutentivo e in una maggiore affidabilità nel tempo.
Un ulteriore vantaggio riguarda le aree a rischio di esplosione. Poiché il sensore è montato all’esterno del serbatoio, non è installato all’interno dell’atmosfera potenzialmente esplosiva. Ciò può semplificare lo sviluppo del prodotto, l’installazione e la documentazione, riducendo al contempo i requisiti relativi ai componenti e alla certificazione.
Abbastanza robusto per condizioni operative impegnative
Negli impianti di sollevamento, i fattori esterni sono rilevanti tanto quanto il fluido stesso. Vibrazioni, campi elettromagnetici, umidità e cicli operativi prolungati influenzano l’idoneità di un sensore di livello.
Anche in questo caso, la tecnologia radar offre un vantaggio significativo. Il principio di misura non è influenzato dal contenuto di grassi, dai solidi in sospensione o dalle caratteristiche corrosive delle acque reflue. Il design compatto consente inoltre l’installazione in spazi ristretti, spesso necessaria negli impianti tecnici degli edifici e nei locali sotterranei.
Il grado di protezione è un ulteriore fattore chiave per l’affidabilità nel lungo periodo. Un sensore destinato agli impianti di trattamento delle acque reflue deve resistere a condizioni ambientali difficili nel tempo, non solo garantire un buon segnale iniziale.
Un unico sensore per serbatoi di dimensioni diverse
Gli impianti di sollevamento delle acque reflue sono disponibili con serbatoi di diverse dimensioni. Tradizionalmente, ciò ha spesso comportato l’utilizzo di differenti versioni di sensori in base alla geometria e al campo di misura, aumentando la complessità nell’approvvigionamento, nello stoccaggio e nella standardizzazione.
Un sensore radar con possibilità di regolazione offre un approccio più flessibile. Il campo di misura può essere adattato alla geometria specifica del serbatoio e, durante la configurazione, è possibile sopprimere le strutture che causano interferenze, come nervature o controventature. Questo consente di coprire serbatoi di diverse dimensioni con un’unica piattaforma di sensori.
Per i produttori, ciò riduce la complessità dei codici articolo. Per i team di assistenza, semplifica la gestione dei ricambi. Per gli operatori degli impianti, favorisce un’installazione più standardizzata.
Valore aggiunto per la protezione delle pompe
La misura di livello negli impianti di sollevamento non riguarda solo l’indicazione del livello, ma è anche direttamente collegata alla protezione delle pompe e alla sicurezza operativa. Le funzioni di commutazione integrate possono supportare la protezione da trabocco e da funzionamento a secco, rendendo il sensore più funzionale nei sistemi di pompaggio compatti.
Ciò conferisce al punto di misura un maggiore valore operativo. Anziché essere solo un sensore passivo, diventa una componente attiva della strategia di controllo dell’impianto.
Conclusione
La misura del livello negli impianti di sollevamento rappresenta una sfida, poiché l’ambiente è umido, contaminato, aggressivo e talvolta classificato come pericoloso. I principi di misura tradizionali a immersione possono funzionare bene, ma rimangono esposti al fluido e al conseguente impegno di manutenzione.
La tecnologia radar senza contatto cambia questa prospettiva. Misurando dall’esterno attraverso la parete in plastica, mantiene il sensore lontano dalle acque reflue pur fornendo un segnale di livello continuo. Ciò riduce la manutenzione, semplifica l’installazione, favorisce la standardizzazione tra serbatoi di diverse dimensioni e migliora l’affidabilità operativa in un’applicazione esigente come quella delle acque reflue.
Negli impianti di sollevamento, il sensore migliore è spesso quello che non deve entrare nel serbatoio.
Domande frequenti
1. Perché la misura di livello negli impianti di sollevamento è difficile?
Perché gli impianti di sollevamento presentano un’elevata umidità, acque reflue aggressive, solidi in sospensione, grassi e, talvolta, atmosfere pericolose. Queste condizioni possono contaminare o sollecitare i sensori installati all’interno del serbatoio.
2. Come funziona la misura di livello tramite radar dall’esterno?
Il sensore radar è montato all’esterno del coperchio in plastica o della parete del serbatoio. Il segnale radar attraversa la plastica, si riflette sulla superficie delle acque reflue e ritorna al sensore, che calcola il livello in modo continuo.
3. Quali sono i vantaggi della misura radar senza contatto negli impianti di sollevamento delle acque reflue?
I principali vantaggi sono la riduzione della manutenzione, l’assenza di contatto con il fluido, il minore accumulo di incrostazioni, un’installazione semplificata e una minore esposizione ai vincoli delle aree pericolose quando il sensore rimane all’esterno del serbatoio.
4. È possibile utilizzare un unico sensore radar per serbatoi di diverse dimensioni?
Sì, quando il sensore consente la configurazione del campo di misura e la soppressione delle strutture che causano interferenze, un unico modello può essere adattato a diverse geometrie dei serbatoi.
Note
Sul sito web di WIKA sono disponibili ulteriori informazioni sul sensore di livello a radar industriale ILT, nonché una panoramica delle soluzioni di misura per applicazioni nel settore delle acque e delle acque reflue.
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