Misurazione idrostatica del livello è un metodo affidabile per il monitoraggio dei livelli di liquido nei serbatoi. Tuttavia, a seconda del tipo di serbatoio e del liquido, ci sono aspetti diversi da considerare – soprattutto in sistemi chiusi o con liquidi speciali.
La misurazione della pressione idrostatica è uno dei metodi più affidabili e semplici per la misurazione del livello nei serbatoi contenenti liquidi. Di seguito spieghiamo come funziona questa tecnica di misurazione e cosa devono considerare gli utenti.
Principio di base della misurazione idrostatica del livello
Con la misurazione idrostatica del livello si determina la pressione della colonna di liquido che agisce sul sensore di pressione installato sul fondo del serbatoio. Questa pressione idrostatica è direttamente correlata all'altezza del livello e alla densità del liquido. La formula di calcolo è:
h = p / ρ
h indica l'altezza del livello, p la pressione idrostatica e ρ la densità specifica del liquido. Ciò che conta non è la quantità totale di liquido, ma soltanto la sua altezza nel contenitore.
Esempio: Una colonna d'acqua alta 3 metri genera la stessa pressione – indipendentemente dal fatto che si trovi in un serbatoio stretto o largo.
Più semplice con l'acqua, più complesso con liquidi speciali
Se si utilizza l'acqua come mezzo, di solito si può trascurare la densità. Con altri liquidi, invece, il sensore deve essere tarato di conseguenza per fornire risultati accurati. La complicazione sorge se nel serbatoio sono presenti vari liquidi – in tal caso, oltre alla pressione, bisogna considerare anche la densità.
Differenze tra serbatoi aperti e chiusi
Serbatoi aperti
Sia sopra terra che interrati – nei serbatoi aperti, l'equilibrio di pressione con l'atmosfera permette condizioni di misurazione semplici. Il sensore può essere installato direttamente sul fondo o come sonda immersa inserita dall'alto.
Serbatoi chiusi
In contenitori chiusi – ad esempio nell'industria chimica o petrolifera – spesso la pressione gassosa è superiore a quella dell'ambiente circostante. Questo influenza la pressione sul liquido e, di conseguenza, anche quella sul sensore. Per evitare errori, è necessario effettuare delle correzioni.
In questi casi, si devono misurare due pressioni:
- La pressione del gas sopra il liquido
- La pressione al fondo del serbatoio
Dalla differenza di queste due misurazioni si ottiene la pressione idrostatica reale. Si utilizzano sensori di differenza di pressione.
Conclusione
La misurazione idrostatica del livello è molto affidabile, soprattutto in condizioni costanti. Tuttavia, gli utenti devono sempre considerare:
- La densità del liquido (soprattutto con altri mezzi diversi dall'acqua)
- Il tipo di serbatoio – aperto o chiuso
- La resistenza dei materiali del sensore rispetto al medio
Se si utilizzano sensori in acciaio inossidabile con l'acqua, sono spesso sufficienti. Per liquidi aggressivi o corrosivi, potrebbero essere necessari materiali speciali come titanio o PVDF. Con sensori adeguati e corretta configurazione, si può ottenere una misurazione precisa e durevole, anche in condizioni difficili.
