I sensori a ultrasuoni inviano onde sonore che superano la gamma udibile dall'orecchio umano (oltre 20 kHz). Queste onde sonore rimbalzano sulla superficie di un bersaglio prestabilito (ad esempio il fondo di un recipiente contenente succo e cellulosa) e ritornano a un trasmettitore di livello a ultrasuoni per registrare il flusso e il livello delle apparecchiature di monitoraggio.
I trasmettitori di livello a ultrasuoni sono utilizzati per monitorare il flusso e il livello dei liquidi nell'industria alimentare. I metodi per il livello di integrità della sicurezza (SIL) e la strumentazione sono progettati per garantire l'affidabilità nei test e nella certificazione in conformità con le normative vigenti nei settori della produzione di liquidi e alimentare.
Measurement of Juice Level in a Vessel
I trasmettitori di livello a ultrasuoni sono utilizzati per monitorare il flusso e il livello dei liquidi nell'industria alimentare. I metodi per il livello di integrità della sicurezza (SIL) e la strumentazione sono progettati per garantire l'affidabilità nei test e nella certificazione in conformità con le normative vigenti nei settori della produzione di liquidi e dell'industria alimentare.
La scienza alimentare ha riconosciuto il valore dell'utilizzo delle onde ultrasoniche per misurazioni e monitoraggi sicuri e accurati quando sono necessari sistemi sensoriali per il rilevamento e il monitoraggio preciso dei livelli dei liquidi.
Come funzionano i trasmettitori di livello a ultrasuoni
Trasmettitore di livello senza contatto Impulsi ultrasonici in continuo monitorano i livelli nei serbatoi mentre sono montati nella parte superiore del serbatoio al di sopra della distanza di blocco. Gli impulsi viaggiano attraverso la distanza vuota del serbatoio, al di sopra della superficie del fluido nel serbatoio, attraversando il fluido (succo, polpa o altri fluidi acquosi) fino al fondo del serbatoio. La distanza percorsa dal livello del liquido al fondo del serbatoio viene misurata dal sensore a ultrasuoni e dal bersaglio di rilevamento sul fondo del serbatoio.
Il calcolo del tempo impiegato dal segnale dell'impulso ultrasonico per viaggiare dal trasmettitore a ultrasuoni al bersaglio e tornare indietro dipende dallo standard accurato della velocità del suono nell'ambiente atmosferico. Dividendo il tempo di percorrenza dell'impulso per due e moltiplicando il risultato per la velocità del suono, si ottiene il livello preciso di succo nel recipiente.
Formula:
Livello = velocità del suono nell'ambiente di produzione X ritardo temporale ÷ 2.
Analisi dei rischi e punti critici di controllo (HACCP)
I produttori alimentari sono regolamentati dalle Linee guida per le applicazioni dei principi della Food and Drug Administration (FDA). Durante la produzione e la lavorazione di liquidi colloidali, il monitoraggio dei limiti critici di ciascun punto di controllo al fine di prevenire, limitare o ridurre i rischi per la sicurezza a un livello accettabile è disciplinato dal Titolo 21 del Codice dei regolamenti federali (CFR) Parte 120.1(a). I test di verifica sono una parte importante della convalida della funzione di sicurezza di uno strumento di misurazione del livello.
Strumenti di livello come interruttori, trasmettitori di livello a ultrasuoni, trasmettitori di livello RF, trasduttori di pressione a incasso e altri strumenti SIL sono sistemi messi in atto per prevenire e regolare la possibilità di eventi pericolosi. Queste apparecchiature sono certificate per rilevare una condizione di troppo pieno in un serbatoio o in una cisterna. Le procedure di collaudo dell'utente finale, come il collaudo di livello o il collaudo parziale degli strumenti di livello, per mantenere le classificazioni SIL, prevengono i guasti degli strumenti o il traboccamento dei serbatoi, mantenendo livelli di sicurezza adeguati. La norma IEC 61508 fornisce un approccio sistematico per la progettazione e il collaudo di prodotti in applicazioni relative alla sicurezza. La IEC (International Electro-technical Commission) definisce il SIS (Safety Instrumented System) e ha compilato le norme. La conformità ai requisiti degli strumenti di livello è definita dalla norma IEC 61508, che si applica ai produttori alimentari e ai fornitori di prodotti SIL.
Misurazione di un singolo livello discreto di liquido
I sensori di misurazione del livello puntuale segnano una condizione di livello del liquido preimpostata nel processo di produzione di succhi o polpe. Questi sensori monitorano le condizioni di riempimento eccessivo, attivando una funzione di allarme di livello alto.
Sensori di livello in continuo più sofisticati forniscono il monitoraggio del livello di interi sistemi. Invece di monitorare semplicemente un punto critico nel processo di produzione del succo, i sensori di rilevamento dell'interfaccia di livello misurano i livelli dei liquidi all'interno di un intervallo specificamente impostato.
L'uscita analogica è direttamente correlata ai livelli di succo o polpa nei serbatoi o nei recipienti. Il sistema può essere collegato a un indicatore visivo e a un circuito di controllo del processo che crea il sistema completo di gestione del monitoraggio del livello.
Misurazione del livello con un trasduttore di pressione
Il livello del liquido può essere calcolato utilizzando un trasduttore di pressione e la seguente equazione.
p = h ρ g (1) (N/m 2, Pa, lbf/ft 2, psf)
Dove:
p = pressione o ρ = densità del liquido (kg/m 3, slugs/ft 3)
h = altezza della colonna di liquido o profondità nel liquido alla quale viene misurata la pressione (m, in)
e
g = costante gravitazionale (accelerazione) (9,81 m/s 2, 32,17405 ft/s 2)
I vantaggi dei trasmettitori e dei trasduttori OMEGA® nella produzione di succhi, nella produzione alimentare e nella produzione di liquidi
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Il software di installazione e funzionamento è incluso gratuitamente. Se ti piace il PX409S-USBH, assicurati che la pressione all'interno del serbatoio sia uguale a quella esterna. Se all'interno del serbatoio è presente una differenza di pressione, è preferibile utilizzare un trasduttore di pressione differenziale. In caso il succo o un altro liquido contenga cellulosa o carne, è obbligatorio l'uso di un trasduttore di pressione lavato. In caso contrario, la polpa bloccherà il trasduttore.
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