MCA Strumentazione Industriale – Applicazioni · Comando pompe e marcia a secco
Sistemi completi sonda conduttiva + relè di elettrodo per automatizzare autoclavi, pozzi, cisterne, vasche di sollevamento, irrigazione e antincendio — con protezione contro il funzionamento a secco
La marcia a secco è il guasto più frequente delle pompe sommerse e di superficie: la girante che gira senza liquido si surriscalda, danneggia tenute e cuscinetti, brucia il motore. In pochi minuti la pompa è da sostituire. Le sonde conduttive abbinate a un relè di elettrodo sono la soluzione standard nei quadri industriali, civili e agricoli italiani per automatizzare il comando della pompa e proteggerla dal funzionamento a secco nello stesso sistema.
Il principio è semplice: 3 elettrodi tagliati a quote diverse rilevano livello massimo, minimo e soglia di sicurezza; il relè li alimenta in bassa tensione alternata e commuta i contatti per comandare la pompa. Una sonda + un relè bastano per gestire autoclavi domestiche, pozzi agricoli, cisterne di accumulo, vasche di sollevamento reflue, gruppi di pressurizzazione antincendio e vasche di processo industriali.
La stessa sonda con 3 elettrodi (start / stop / minima) viene cablata in due modi diversi a seconda che la pompa debba svuotare o riempire il serbatoio.
Per ogni caso indichiamo il problema tipico, la soluzione MCA e l'esatta composizione del kit. Sono le configurazioni più richieste nelle nostre forniture, incluse soluzioni con misura continua proporzionale via sonda idrostatica per impianti con pompa a inverter.
"Ho un pozzo a 20 m, una cisterna da 1000 litri di accumulo e una pompa che spesso parte a vuoto quando il pozzo si abbassa in estate. La pompa si è bruciata due volte in 3 anni."
Si usa un relè SNDA con doppio controllo indipendente: il primo controllo gestisce il livello della cisterna (riempimento), il secondo monitora il livello del pozzo (protezione). La pompa parte solo se la cisterna chiama acqua E il pozzo ha acqua sufficiente. In estate, se il pozzo si abbassa sotto la soglia, la pompa si ferma automaticamente e ripartirà quando il pozzo si ricarica.
"Pozzo artesiano profondo 60 m con pompa sommersa da 5,5 kW per irrigazione campi. Devo proteggerla dalla marcia a secco quando il livello dinamico si abbassa durante l'irrigazione estiva."
Per protezione marcia a secco singola basta un relè DNSA o SNSA abbinato a una sonda NSM sospesa a cavo con lunghezza personalizzata (60 m), calata dall'alto e posizionata 30-50 cm sopra l'aspirazione della pompa. Quando il liquido tocca l'elettrodo: consenso attivo, pompa abilitata. Quando il livello dinamico scende sotto: pompa fermata istantaneamente, ripartirà al recupero del pozzo.
"Devo gestire una vasca di sollevamento condominiale per acque grigie: pompa di drenaggio + allarme troppo pieno con sirena se la pompa non parte. Il quadro è piccolo, modulare DIN."
Un solo relè SNDA gestisce tutto: controllo 1 ciclo normale della pompa (start max / stop min in modalità svuotamento), controllo 2 sorveglia indipendentemente una soglia critica sopra il max operativo. Se per qualsiasi motivo la pompa non parte e il livello continua a salire, il controllo 2 attiva la sirena. Risparmio di spazio e cablaggio rispetto a due relè separati.
"Cisterna antincendio da 30 m³ alimentata da rete e pozzo di backup. Devo essere sicuro che la cisterna resti sempre piena, segnalare se scende sotto livello critico e proteggere la pompa di rabbocco dal funzionamento a secco se il backup è vuoto."
Sistema con relè SNDA per gestione completa: controllo 1 = livello cisterna (chiamata pompa al min, stop al max), controllo 2 = soglia critica + allarme remoto se il livello scende sotto il minimo regolamentare. Sonde in PVC per acqua potabile, posizionate su bocchello con vite superiore 1"1/2 G.
In un impianto chimico o galvanico la vasca contiene soluzioni acide o basiche che corroderebbero gli elettrodi in inox. Servono sonde con corpo in PP o PTFE, elettrodi isolati (rivestiti) per evitare contatto galvanico con il liquido aggressivo. Il relè standard nel quadro funziona normalmente: la chimica del liquido è gestita lato sonda.
"Vasca di decapaggio con soluzione HCl al 15%. Devo gestire il livello automaticamente ma le sonde inox normali si corrodono in 6 mesi."
"Cisterna interrata da 5000 litri per raccolta acqua piovana, pompa di superficie per irrigazione orto. In periodi siccitosi la cisterna si svuota e la pompa rischia di girare a secco quando uso l'irrigazione automatica."
Soluzione semplice con 2 elettrodi e relè DNSA o SNSA: un elettrodo di sicurezza posizionato a 10 cm sopra l'aspirazione, comune lungo che arriva sul fondo. Finché c'è acqua sufficiente sopra l'aspirazione, la pompa è abilitata. Quando la cisterna è quasi vuota, il consenso viene tolto e l'irrigazione si interrompe automaticamente. Costo molto contenuto.
"Ho una stazione di sollevamento reflue con pompa a inverter. Le sonde conduttive ON/OFF mi danno cicli di avvio/arresto troppo frequenti che stressano il motore e fanno consumare i contattori. Vorrei modulare proporzionalmente la velocità della pompa in base al livello effettivo della vasca, mantenendo un livello costante invece di start/stop continui."
In questo caso le soglie ON/OFF non bastano: serve una misura continua di livello 4-20 mA che alimenti l'ingresso analogico dell'inverter (logica PID) o di un PLC. La sonda di livello idrostatica con membrana affiorante è la soluzione standard: si cala sul fondo della vasca, fornisce un segnale proporzionale al battente di liquido, l'inverter modula la frequenza per mantenere il livello sul setpoint. Risultato: cicli più lunghi, motore meno sollecitato, consumo energetico ottimizzato, contattori che durano anni. Per acque reflue si usa la versione con membrana affiorante autopulente che evita l'accumulo di detriti.
"Devo comandare una pompa di trasferimento gasolio da una cisterna di stoccaggio a un serbatoio di servizio, con protezione marcia a secco e segnalazione di troppo pieno. Le sonde conduttive non funzionano sul gasolio. La cisterna è in zona ATEX."
Per liquidi non conduttivi (oli minerali e sintetici, gasolio, benzina, jet fuel, idrocarburi, solventi puri, acqua demineralizzata) le sonde conduttive non sono utilizzabili. La tecnologia standard sono i galleggianti magnetici multipunto: un'unica asta sospesa nel serbatoio con 2-5 contatti reed indipendenti a quote regolabili gestisce minimo, massimo, troppo pieno e comando pompa. Costruzione in acciaio inox AISI 316 per compatibilità completa con idrocarburi e oli. I contatti reed sono passivi (non richiedono alimentazione del sensore) e si collegano direttamente al PLC o al relè della pompa. Per installazioni in zona ATEX (cisterne gasolio, depositi carburanti, raffinerie, distillerie) si utilizzano i galleggianti Engler UniEx a sicurezza intrinseca Ex ia IIC T3...T6 Ga/Gb con barriera Stahl abbinata.
Invece di comprare separatamente sonda, relè e accessori, MCA fornisce il sistema completo già configurato sulla tua applicazione. Inviaci la descrizione dell'impianto: ti rispondiamo in 24 ore con kit, codici articolo, schema di principio e preventivo concreto. Spedizione tipica in 5-10 giorni per i modelli standard.
Da 1 a 5 elettrodi, materiali PVC, PP, PTFE o AISI 316, attacchi 1"-1"1/2 G, sospese a cavo o filettate, lunghezze su misura
PNSA (zoccolo 11 poli), DNSA / SNSA (guida DIN) o SNDA (doppio controllo) — alimentazione 24/48/110/230/400/440 VAC
Schema di principio personalizzato sul tuo impianto, codici cablaggio, supporto telefonico per la messa in servizio
Tre domande chiave per scegliere il sistema corretto. Se il tuo caso non rientra in queste, scrivici: lo configuriamo su misura.
1 soglia (solo sicurezza) → DNSA + 2 elettrodi
2 soglie (start + stop) → DNSA/SNSA + 3 elettrodi
3+ soglie indipendenti → SNDA + 4-5 elettrodi
Acqua / reflue → sonde PVC (NR, NCVS)
Acidi / basi → sonde PP o PTFE (NCVSI, NRAI)
Food / pharma → sonde PTFE + AISI 316 (NRA, NTBI)
Retrofit 11 poli → PNSA
DIN tradizionale → DNSA
DIN modulare → SNSA / SNDA
Le sonde conduttive non sono l'unica tecnologia per comando pompe e marcia a secco. Ogni soluzione ha pro e contro a seconda del contesto, e l'aggiunta di una pompa a inverter o di una logica PID cambia spesso la tecnologia di scelta. Tabella di posizionamento onesto:
| Tecnologia | Vantaggi | Limiti | Quando sceglierla |
|---|---|---|---|
| Sonde conduttive + relè | Affidabilità Nessuna parte in movimento, vita lunga, manutenzione minima. Configurabile per qualsiasi soglia e numero di livelli. | Solo liquidi conduttivi (≥ 10 µS/cm). Non funziona con oli, gasolio, acqua demineralizzata. | Acqua, reflue, acidi, basi, soluzioni acquose. Standard industriale e quadristico. |
| Sonde idrostatiche 4-20 mA | Misura continua Segnale 4-20 mA proporzionale al livello. Permette regolazione PID con pompa a inverter, riduce cicli di avvio/arresto, ottimizza consumo energetico. Versione con membrana affiorante per acque sporche e reflue. | Costo per punto di misura superiore alle conduttive. Manutenzione periodica della membrana in liquidi con sedimenti pesanti. La cella ricambiabile della serie TurTle riduce questo svantaggio. | Sollevamenti reflui con pompa a inverter, bacini di laminazione, vasche grandi dove servono misure continue, dosaggio proporzionale, telecontrollo SCADA. |
| Galleggianti pensili a cavo | Economico Costo molto basso. Indipendenti dalla conducibilità del liquido. Installazione semplice senza connessioni filettate. | Parti meccaniche soggette a bloccaggi (incagliamento, sporcizia, cavi attorcigliati). Vita utile più breve. Falsi contatti. Una sola soglia per dispositivo. | Impianti civili semplici, applicazioni low-cost, sollevamenti reflui domestici con una sola soglia. |
| Galleggianti magnetici multipunto (reed) | Liquidi non conduttivi Un'unica asta con 2-5 contatti reed indipendenti gestisce minimo, massimo, troppo pieno e comando pompa. Inox AISI 316, contatto passivo, vita lunga. Funziona con qualsiasi liquido (acqua, oli, gasolio, idrocarburi). Versione ATEX disponibile per zone classificate. | Costo per dispositivo superiore alla sonda conduttiva. Richiede asta verticale o orizzontale dimensionata sul serbatoio (non a cavo sospeso semplice). Densità minima del liquido tipicamente 0,7 g/cm³. | Cisterne gasolio, oli, idrocarburi, centraline oleodinamiche, applicazioni ATEX, comando pompa multi-soglia con una sola sonda. |
| Pressostato meccanico | Comodo per autoclave Comanda direttamente il riempimento autoclave senza sonde. Integrato nell'impianto idraulico. | Non protegge dalla marcia a secco. Soggetto a tarature periodiche. Usura della membrana. | Autoclave domestiche con pompa di superficie. Da abbinare a marcia a secco con sonda separata. |
| Marcia a secco "senza sonde" (cosφ) | No installazione sonde Il quadro elettronico misura il cosφ del motore: cala se la pompa gira a vuoto. | Non da consenso preventivo. Interviene quando la pompa è già parzialmente a secco. Richiede quadro elettronico avanzato (più costoso). | Pozzi profondi (oltre 50 m) dove l'installazione sonde è difficile. Soluzione di emergenza, non preventiva. |
| Pressoflussostato | All-in-one Comando + protezione marcia a secco in un solo dispositivo. Misura sia pressione che flusso. | Soggetto a usura idraulica. Tarature periodiche. Non gestisce più soglie di livello. | Piccoli impianti civili autoclave. Una sola pompa, una sola logica. |
| Sonde capacitive | Per liquidi non conduttivi Funziona con oli, gasolio, acqua demineralizzata. Misura continua disponibile (4-20 mA). | Più costose delle conduttive. Costante dielettrica può influenzare la misura. | Solo se il liquido non è conduttivo. Vai ai sensori capacitivi. |
Sonde, relè, schemi di cablaggio e altre applicazioni del cluster MCA. Tutto il sistema in un unico fornitore.
La marcia a secco è il funzionamento della pompa in assenza di liquido da pompare. Senza liquido la girante non viene raffreddata né lubrificata e si surriscalda rapidamente: in pochi minuti tenute, guarnizioni e cuscinetti si danneggiano, il motore può bruciare e nei casi peggiori la pompa va sostituita. È la causa più comune di guasto delle pompe sommerse e di superficie.
Un elettrodo viene posizionato sopra l'aspirazione della pompa, a un'altezza di sicurezza (tipicamente 30-50 cm). Finché il liquido tocca questo elettrodo, il relè di livello mantiene chiuso il contatto di consenso al contattore della pompa. Quando il livello scende sotto l'elettrodo (per siccità del pozzo, perdita o consumo eccessivo), il contatto si apre e la pompa viene immediatamente fermata, prima che possa girare a secco.
Per il solo comando di start/stop di un'autoclave o cisterna servono 3 elettrodi: minimo (start), massimo (stop), comune (riferimento). Per la sola protezione marcia a secco bastano 2 elettrodi: soglia minima + comune. Per gestire entrambe le funzioni su un solo serbatoio servono 3-4 elettrodi su una sola sonda multi-elettrodo, abbinata a un relè SNDA con doppio controllo indipendente.
Dipende dal liquido e dal contesto. Le sonde conduttive sono lo standard per liquidi conduttivi (acqua, reflue, soluzioni acquose ≥ 10 µS/cm): più affidabili nel lungo periodo perché senza parti meccaniche. I galleggianti pensili a cavo sono la versione economica ma soggetti a bloccaggi e falsi contatti — vanno bene solo per impianti civili semplici con una sola soglia. I galleggianti magnetici multipunto con contatti reed sono invece tutt'altro: la tecnologia di riferimento quando il liquido non è conduttivo (oli, gasolio, idrocarburi, acqua demineralizzata) o quando serve gestire più soglie con un solo dispositivo in inox AISI 316. Per zone ATEX classificate la versione Engler UniEx a sicurezza intrinseca è lo standard.
Le sonde conduttive non funzionano con liquidi a bassa o nulla conducibilità: gasolio, benzina, oli minerali e sintetici, idrocarburi, solventi puri, acqua demineralizzata. Per queste applicazioni la tecnologia standard sono i galleggianti magnetici multipunto in acciaio inox AISI 316: un'unica asta con 2-5 contatti reed indipendenti gestisce minimo, massimo, troppo pieno e comando pompa. I contatti reed sono passivi (contatto pulito direttamente collegabile al PLC). Per cisterne gasolio e depositi carburanti in zona ATEX si usa la versione certificata Engler UniEx Ex ia IIC con barriera Stahl abbinata.
Per la regolazione proporzionale di una pompa a inverter con logica PID, le sonde conduttive ON/OFF non bastano: forniscono soglie discrete, non un segnale continuo. Serve una misura continua di livello, e la tecnologia standard è la sonda di livello idrostatica 4-20 mA. Si cala sul fondo della vasca, fornisce un segnale proporzionale al battente di liquido, l'inverter modula la frequenza per mantenere il livello sul setpoint. Risultato: cicli di avvio/arresto molto più lunghi, motore meno sollecitato, contattori che durano anni, consumo energetico ottimizzato. Per acque reflue si sceglie la versione con membrana affiorante autopulente (TPSM64/65/66 o TurTle con cella ricambiabile). Una sonda conduttiva ridondante (allarme troppo pieno + marcia a secco) può essere abbinata all'idrostatica come livello di protezione indipendente cablata sul relè di emergenza dell'inverter. Vedi il 7° caso reale sopra per il kit completo.
Sì, le sonde conduttive funzionano con qualsiasi liquido sufficientemente conduttivo (≥ 10 µS/cm). Acqua di pozzo, di rubinetto, di rete, di cisterna, di mare, reflue, soluzioni acquose, detergenti: tutti i liquidi conduttivi standard. Non funzionano con: acqua demineralizzata pura, oli, gasolio, solventi puri. Per quei casi servono galleggianti magnetici o sensori capacitivi.
Dipende dal formato del quadro e dal numero di controlli. Per un quadro tradizionale con zoccolo undecal: PNSA. Per un quadro DIN nuovo: DNSA o SNSA. Per gestire due controlli indipendenti su una sola centralina (es. comando pompa + allarme troppo pieno indipendente, oppure cisterna + protezione pozzo): SNDA. Tutti hanno sensibilità regolabile 10..100 kΩ e tensione agli elettrodi 24 VAC / 4 mA anti-elettrolisi.
Sì, ed è una delle configurazioni più richieste. Si usa un relè SNDA con doppio controllo indipendente: il primo controllo gestisce il livello della cisterna (chiama la pompa quando scende sotto il minimo, la ferma al massimo), il secondo controllo monitora il livello del pozzo (dà consenso solo se c'è acqua). La pompa parte solo se entrambi i controlli sono in condizione operativa.
Il prezzo dipende dal materiale della sonda (PVC per acqua standard, PTFE per applicazioni speciali), dalla lunghezza degli elettrodi e dal modello di relè. Inviando la descrizione dell'impianto (tipo di serbatoio, capacità, tipo di pompa, tensione quadro), rispondiamo in 24 ore con preventivo concreto per il kit completo (sonda + relè + accessori di cablaggio se necessari).
Il montaggio meccanico della sonda è di 15-30 minuti (avvitamento del bocchello + immersione degli elettrodi tagliati alla lunghezza richiesta). Il cablaggio del relè nel quadro elettrico è 15-30 minuti. La regolazione della sensibilità in fase di messa in servizio richiede altri 10 minuti. In totale, una installazione standard si completa in meno di 2 ore da un elettricista o quadrista.
Sì. Per pozzi profondi si usano sonde sospese a cavo (esempio NS, NS2, NSM) calate dall'alto con la lunghezza richiesta, oppure si tagliano gli elettrodi standard alla lunghezza necessaria. La distanza massima tra sonda e relè è tipicamente 100-200 m con cavo standard; oltre, conviene usare cavo schermato e aumentare la sensibilità del relè verso 100 kΩ.
Sì, con sonde in PTFE e acciaio inox AISI 316 (serie NRA, NRAI, NTBI, NTBII, NCI con attacco DIN 11851). Il relè è nel quadro, non a contatto con il prodotto. Forniamo su richiesta versioni con certificati di conformità materiali a contatto con prodotti food e pharma, compatibili con cicli CIP/SIP.
Sì. Per ogni kit forniamo lo schema di principio personalizzato sul tuo impianto, con i collegamenti esatti tra sonda e relè e l'eventuale integrazione con contattori, termici e segnalazioni. Per le configurazioni più complesse (SNDA con doppio controllo, sistemi a più pompe, integrazione PLC) offriamo supporto telefonico durante la messa in servizio. Copertura su tutto il territorio italiano da Bollate (Milano).
Inviaci la descrizione del tuo impianto: tipo di serbatoio, capacità, pompa installata, tensione del quadro, soglie richieste. Ti rispondiamo entro 24 ore con kit consigliato, schema di principio e preventivo concreto. Per consegne urgenti telefona allo 02-3512774 — verifichiamo immediatamente la disponibilità a magazzino.
MCA Strumentazione Industriale fornisce sistemi completi sonda + relè per comando pompe, protezione marcia a secco, allarme troppo pieno e controllo livello in impianti civili, agricoli, industriali, acquedottistici e antincendio su tutto il territorio italiano. Spedizioni gestite direttamente da Bollate (MI).