MCA Strumentazione Industriale – Guide tecniche · Livello conduttivo

Principio di funzionamento del livellostato conduttivo

Come funziona la sonda a elettrodi, perché usa corrente alternata, qual è la conducibilità minima dei liquidi, limiti fisici della tecnologia e confronto con capacitivo, galleggiante e vibrazione

📐 Guida tecnica pillar · 15 minuti di lettura

Il livellostato conduttivo — chiamato anche sonda a elettrodi, interruttore di livello conduttivo o controllore di livello a sonde — è una delle tecnologie di misura del livello più diffuse nell'industria italiana e nei quadri elettrici civili. È nato negli anni '60, e dopo oltre sessant'anni resta lo standard per comando pompe, allarmi di troppo pieno e protezione marcia a secco nei liquidi conduttivi (acqua, soluzioni acquose, reflui, acidi, basi, prodotti food-grade).

Il principio sembra elementare ma nasconde dettagli tecnici importanti che determinano quando questa tecnologia funziona bene e quando invece serve un'alternativa. Questa guida copre il principio fisico, le scelte progettuali (perché AC e non DC, perché 24 V e 4 mA), la conducibilità minima dei liquidi reali, i limiti fisici della tecnologia e il confronto con capacitivo, galleggiante e vibrazione sul piano del principio di funzionamento — non sul prezzo.

Indirizzata a quadristi, manutentori, progettisti elettrici, ingegneri di processo e installatori che vogliono capire cosa scegliere e perché.

📑 Indice della guida

Il principio in 30 secondi

Il livello viene rilevato come un interruttore elettrico che il liquido chiude toccando gli elettrodi.

Serbatoio A B corrente Centralina 24 VAC 4 mA uscita ON/OFF

Tre componenti, un circuito elettrico

Il sistema completo è composto da:

  • Elettrodi A e B — due barre conduttrici (acciaio inox, talvolta rivestite) immerse nel serbatoio
  • Centralina elettronica — alimenta gli elettrodi e legge il segnale
  • Relè di uscita — comanda pompe, valvole o allarmi

Quando il liquido conduttivo tocca entrambi gli elettrodi contemporaneamente, il circuito si chiude: una piccola corrente passa da A a B attraverso il liquido. La centralina rileva questo passaggio e commuta il relè di uscita.

È un interruttore elettrico in cui il liquido fa da contatto. Quando il livello scende sotto l'elettrodo B, il circuito si apre, il relè diseccita e l'uscita torna OFF.

Come funziona, passo-passo

Quattro fasi che si susseguono in ogni ciclo di rilevazione, da quando la centralina si accende fino alla commutazione dell'uscita.

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La centralina applica una tensione

Tra gli elettrodi viene applicata una tensione bassa in corrente alternata, tipicamente 24 VAC (alcuni produttori usano 8, 12 o 18 VAC). La corrente disponibile è limitata a circa 4 mA in cortocircuito — è un livello intrinsecamente sicuro, anche se un operatore toccasse gli elettrodi sentirebbe al massimo un leggero formicolio.

2

Il liquido chiude il circuito

Finché il liquido non raggiunge entrambi gli elettrodi il circuito è aperto: nessuna corrente passa. Quando il liquido tocca contemporaneamente l'elettrodo comune e un elettrodo di soglia, il liquido stesso diventa il conduttore elettrico tra i due. La resistenza del circuito chiuso dipende dalla conducibilità del liquido, dalla geometria degli elettrodi e dalla distanza tra di loro.

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La centralina misura la resistenza

L'elettronica della centralina non misura il livello in valore assoluto: misura solo la resistenza elettrica tra gli elettrodi. Se la resistenza è sotto una soglia regolabile (tipicamente 10..100 kΩ), interpreta il segnale come "liquido presente sull'elettrodo". Se la resistenza è sopra la soglia (o infinita, circuito aperto), interpreta come "liquido assente".

4

Il relè di uscita commuta

Al cambio di stato la centralina commuta il contatto del relè di uscita: di solito un SPDT (single pole double throw, contatto in scambio) con tre morsetti — comune, NO (normalmente aperto) e NC (normalmente chiuso). L'utente cabla la pompa, l'elettrovalvola, la sirena o l'ingresso PLC al contatto che preferisce, in base alla logica desiderata.

Perché corrente alternata e non continua

La scelta dell'AC al posto della DC è la decisione progettuale più importante della tecnologia conduttiva. Senza di essa, il livellostato durerebbe poche settimane.

Sembra controintuitivo: se devo solo verificare se il liquido tocca o no due barre metalliche, una semplice batteria da 9 V con un LED non basterebbe? Tecnicamente sì, funzionerebbe — ma per pochi giorni. Il motivo per cui tutti i livellostati conduttivi commerciali, da quelli più economici a quelli industriali pesanti, usano corrente alternata si chiama elettrolisi.

Elettrolisi: cosa succede con la corrente continua

Quando una tensione continua è applicata tra due elettrodi immersi in un liquido conduttivo, gli ioni disciolti nel liquido si muovono in modo unidirezionale. I cationi (positivi) si dirigono verso il catodo (elettrodo negativo) e gli anioni (negativi) verso l'anodo (elettrodo positivo). Sugli elettrodi si scaricano e producono reazioni elettrochimiche permanenti:

  • Sull'anodo: ossidazione del metallo dell'elettrodo (corrosione), liberazione di cloro (se ci sono cloruri), formazione di ossigeno
  • Sul catodo: deposito di metalli, formazione di idrogeno, deposizione di calcare e sali

Il risultato pratico è duplice. Primo: l'elettrodo si distrugge per corrosione anodica o si ricopre di depositi catodici che lo isolano. Secondo: il liquido stesso viene alterato chimicamente — un dettaglio inaccettabile in acque potabili, prodotti food, processi chimici controllati. La vita utile di un livellostato a DC sarebbe nell'ordine delle settimane in acque normali, giorni in acque saline.

Corrente alternata: il problema scompare

Con la corrente alternata, gli elettrodi cambiano polarità 50 volte al secondo (frequenza di rete italiana, 50 Hz). Ogni elettrodo è alternativamente anodo e catodo. Le reazioni elettrochimiche che si innescano in mezzo ciclo vengono invertite nel mezzo ciclo successivo: gli ioni che hanno iniziato a muoversi in una direzione si fermano e tornano indietro prima di raggiungere fisicamente l'elettrodo. L'effetto netto su elettrodo e liquido è praticamente nullo.

Questo è il motivo per cui un livellostato conduttivo di qualità installato in acqua di rete può durare 20-30 anni senza manutenzione sugli elettrodi. La scelta dell'AC non è una preferenza ingegneristica: è una necessità fisica.

⚠️ Mito da sfatare

"Il livellostato conduttivo elettrifica il liquido." Falso. Tipicamente la tensione applicata (24 VAC) è bassa e la corrente è limitata a 4 mA: sono valori sotto la soglia di pericolo per persone e animali, e ben al di sotto delle correnti necessarie per l'elettrolisi significativa. È esattamente come la tensione del campanello di casa, applicata a un circuito molto piccolo.

Perché 24 VAC e 4 mA: il bilancio energetico

I numeri esatti (tensione e corrente alle sonde) non sono casuali. Sono il risultato di un compromesso tra quattro requisiti contraddittori.

Il compromesso a quattro vincoli

La tensione e la corrente che la centralina applica agli elettrodi devono soddisfare contemporaneamente:

  • Abbastanza alta da essere rilevabile anche con liquidi a bassa conducibilità (alcune decine di µS/cm) e cavi lunghi tra sonda e quadro (anche 50-100 m).
  • Abbastanza bassa da essere intrinsecamente sicura: in caso di contatto accidentale di un operatore con gli elettrodi, non deve provocare scosse né danneggiare apparecchiature.
  • Abbastanza bassa da non innescare elettrolisi apprezzabile, anche tenendo conto delle imperfezioni del segnale AC (asimmetrie residue, ondulazioni).
  • Abbastanza alta da superare il rumore elettrico indotto sui cavi sonda da motori, inverter, contattori e altri carichi induttivi presenti nel quadro.

I valori standard 24 VAC × 4 mA (circa 100 mW di potenza massima) rispondono a tutti e quattro i criteri per applicazioni industriali tipiche. Alcuni produttori usano valori inferiori (8 o 12 VAC) per applicazioni speciali ATEX o per acque ad altissima conducibilità (acqua di mare, salamoie), dove non serve così tanta tensione e si vuole minimizzare ulteriormente la potenza in gioco.

💡 Sicurezza intrinseca: cosa significa nella pratica

I 100 mW di potenza massima sono talmente bassi che, anche cortocircuitando volontariamente gli elettrodi con un cacciavite, non si rilevano scintille né rischio di ignizione. Questo rende il livellostato conduttivo standard sicuro in ambienti con atmosfera potenzialmente esplosiva (ATEX zona 2), purché la centralina sia in zona sicura. Per zone più severe (zona 0 o 1) servono barriere a sicurezza intrinseca dedicate.

Conducibilità minima dei liquidi reali

Domanda chiave per scegliere se il livellostato conduttivo è la tecnologia giusta: il mio liquido conduce abbastanza? Sotto la tabella di riferimento per i liquidi più comuni in ambito industriale, civile e di processo. La soglia minima per un livellostato conduttivo standard è tipicamente ≥ 10 µS/cm.

Liquido Conducibilità tipica (µS/cm a 25°C) Livellostato conduttivo Note
Acqua ultrapura (laboratorio, microelettronica) ~0,055 (limite teorico) No Acqua dopo osmosi inversa + scambio ionico misto. Usare capacitivo.
Acqua demineralizzata industriale (centrali termoelettriche, farmaceutico) 3 – 10 No Sotto soglia di funzionamento affidabile. Capacitivo o sonda con cella di conducibilità integrata.
Acqua osmotizzata (RO singolo passaggio) 10 – 50 Al limite Funziona con sensibilità massima (100 kΩ), ma affidabilità non garantita. Meglio capacitivo.
Acqua piovana pulita (raccolta in cisterna) 50 – 100 OK con sensibilità medio-alta. Aumenta nel tempo per dilavamento di tetti e grondaie.
Acqua minerale naturale "leggera" 25 – 200 Variabile Verificare la conducibilità reale prima di scegliere. Sotto 100 µS/cm regolare sensibilità.
Acqua di rubinetto (Italia, valori normativi) 200 – 1.200 (max 2.500) Standard ideale. Limite normativo DLgs 31/2001: 2.500 µS/cm a 20°C.
Acqua di pozzo (varia con falda) 300 – 2.000 Dipende dal terreno geologico. Acque carsiche più conduttive di acque granitiche.
Acqua di piscina (con cloro/sali) 1.200 – 1.700 Acque addolcite o saline aumentano la conducibilità.
Acque reflue domestiche 1.000 – 3.000 Spesso con build-up sugli elettrodi: prevedere pulizia periodica o elettrodi PTFE.
Acque reflue industriali (in base al processo) 500 – 50.000+ Verificare compatibilità chimica degli elettrodi (PTFE per acidi/basi).
Soluzioni acide o basiche (chimica, galvanica) 10.000 – 500.000 Eccellente. Usare sonde con corpo PP/PTFE ed elettrodi rivestiti PE/PTFE.
Acqua di mare ~50.000 Ottimo per applicazioni navali e desalinizzazione. Attenzione a corrosione cloruri.
Salamoia satura (industria alimentare, frigorifero) 150.000 – 250.000 Conducibilità altissima. Sensibilità bassa, robustezza meccanica.
Olio, gasolio, kerosene, idrocarburi < 0,01 (dielettrici) No Liquidi non conduttivi. Usare capacitivo o galleggiante.
Solventi puri (etere, esano, toluene) < 1 (dielettrici) No Idrocarburi. Tecnologia non applicabile.
Latte (industria casearia) 4.000 – 5.500 Conducibilità data dai sali disciolti. Sonde PTFE per uso alimentare, AISI 316.
Birra, vino, succhi di frutta 1.000 – 3.500 Eccellente in serbatoi di stoccaggio. Attenzione a CIP/SIP (resistenza al lavaggio).

💡 Regola pratica

Se hai dubbi sulla conducibilità del tuo liquido, la stragrande maggioranza dei liquidi acquosi commerciali e industriali è compatibile con un livellostato conduttivo standard. I casi limite — dove serve verificare prima di acquistare — sono acque demineralizzate, osmotizzate, condense di vapore e prodotti di processo a bassissimo contenuto salino. In caso di dubbio, una misura della conducibilità con un conduttivimetro tascabile fa chiarezza in 30 secondi.

Cosa significa sensibilità 10..100 kΩ

Il numero più frainteso delle specifiche tecniche di un livellostato. Vediamo di chiarirlo.

Quasi tutti i livellostati conduttivi commerciali specificano una sensibilità regolabile da 10 a 100 kΩ. È un parametro che si imposta con un potenziometro frontale sulla centralina. Cosa rappresenta?

Resistenza tra elettrodi, non conducibilità del liquido

Punto chiave che pochi produttori spiegano: il valore non è la conducibilità del liquido (che si misura in µS/cm), ma la resistenza elettrica del circuito chiuso dal liquido (che si misura in ohm — più precisamente kΩ, kilo-ohm). I due valori sono correlati ma non identici: la resistenza del circuito dipende da tre fattori:

  • Conducibilità del liquido (più conduttivo → meno resistenza)
  • Geometria degli elettrodi (più grandi e più vicini → meno resistenza)
  • Lunghezza e qualità dei cavi sonda-centralina (cavi lunghi o degradati aggiungono resistenza)

Come interpretare il numero

Se la centralina è impostata a 10 kΩ di sensibilità, commuta solo quando la resistenza tra elettrodi è inferiore a 10 kΩ. Significa che il liquido deve essere abbastanza conduttivo, la distanza tra elettrodi piccola e i cavi puliti. È una sensibilità "stretta" — bassa sensibilità, alta selettività. Buona per liquidi molto conduttivi (acque saline, soluzioni acide) e ambienti puliti senza condense sui cavi.

Se la centralina è impostata a 100 kΩ, commuta anche con resistenza fino a 100 kΩ. È una sensibilità "larga" — alta sensibilità, bassa selettività. Buona per liquidi a bassa conducibilità, cavi lunghi o ambienti umidi. Ma può commutare anche con tracce di condensa sui cavi, dando falsi positivi.

💡 Procedura di taratura in 4 step

1. Parti con il potenziometro a metà corsa (~50 kΩ). 2. Riempi il serbatoio fino a coprire l'elettrodo: il LED rosso della centralina deve accendersi. 3. Se non si accende, alza la sensibilità verso 100 kΩ. 4. Se si accende anche quando il liquido è lontano (falsi positivi), abbassa la sensibilità verso 10 kΩ. Il punto operativo ideale è la sensibilità più bassa che commuta in modo affidabile.

Geometria degli elettrodi e numero di soglie

Da quanti elettrodi serve una sonda per gestire una, due o più soglie di livello indipendenti? La logica è semplice.

Una sonda conduttiva è un portaelettrodi (un corpo cilindrico in PVC, PP, PTFE o acciaio inox) che ospita da 2 a 5 elettrodi metallici tagliati a lunghezze diverse. Il principio dimensionale è semplice: N+1 elettrodi per N soglie indipendenti.

1 soglia → 2 elettrodi

Configurazione minima: un elettrodo comune (più lungo, sempre immerso, fa da riferimento) e un elettrodo di soglia (più corto, posizionato al livello di intervento). Tipica per: allarme di troppo pieno, protezione marcia a secco, segnalazione di livello critico minimo.

2 soglie → 3 elettrodi

Il caso più comune. Un elettrodo comune (lungo) + un elettrodo di livello minimo (medio) + un elettrodo di livello massimo (corto). Tipico per: comando pompa svuotamento (parte al max, ferma al min) o riempimento (parte al min, ferma al max), con isteresi che evita di accendere e spegnere la pompa in continuazione attorno a una sola soglia.

3+ soglie → 4-5 elettrodi

Configurazioni più articolate: comando pompa con isteresi + allarme troppo pieno indipendente, doppia pompa con alternanza, vasche di processo con più segnalazioni. La centralina deve avere altrettanti ingressi indipendenti (es. modello SNDA con doppio controllo). Il numero massimo di elettrodi per una singola sonda dipende dal modello: tipicamente 3-5 per attacchi standard 1" o 1"1/2 G.

💡 Materiali degli elettrodi

Gli elettrodi sono di norma in acciaio inox AISI 316 (resistente alla maggior parte delle acque industriali e prodotti chimici). Per acidi forti o sali aggressivi (HCl, soluzioni cloriche, FeCl₃) gli elettrodi vengono rivestiti in PTFE o polietilene: il rivestimento isola la parte metallica e lascia esposta solo la punta — il liquido fa contatto solo lì, riducendo la corrosione. Per applicazioni food/pharma gli elettrodi sono in AISI 316 lucidati Ra ≤ 0,8 µm con certificati materiali.

I limiti fisici della tecnologia conduttiva

Nessuna tecnologia è perfetta. Il livellostato conduttivo ha sei limiti intrinseci che vanno conosciuti per evitare di applicarlo dove non funziona.

1

Non funziona con liquidi non conduttivi

Oli, gasolio, kerosene, solventi puri, idrocarburi, gas: nessuno conduce corrente. Il livellostato conduttivo non li rileva. Per questi liquidi servono tecnologie alternative: capacitivo, galleggiante meccanico, ultrasonico o radar. Non c'è regolazione che possa superare questo limite — è fisica fondamentale.

2

Schiume e tensioattivi causano falsi contatti

Le schiume contengono acqua e quindi conducono. Se la schiuma copre gli elettrodi anche senza che il liquido vero li raggiunga, il livellostato segnala presenza di liquido. Per applicazioni con schiume frequenti (fermentazione, depurazione biologica, processi con tensioattivi) servono elettrodi auto-pulenti PTFE o tecnologie non a contatto.

3

Depositi e build-up alterano la lettura

Calcare, sali, residui organici o biofilm che si depositano sugli elettrodi possono mantenere un contatto elettrico residuo tra elettrodi anche quando il liquido è sceso, ritardando o impedendo lo spegnimento del segnale. Per acque dure o reflue industriali prevedere pulizia periodica degli elettrodi o specificare elettrodi PTFE che hanno meno tendenza all'adesione.

4

Sensibile a umidità e condense sui cavi

Se l'isolamento del cavo tra sonda e centralina è degradato, o se condense si formano nei pressacavi, può crearsi una resistenza parassita che imita la presenza di liquido. Risultato: falsi positivi. Soluzione: cavo di buona qualità (isolamento ≥ 200 kΩ), pressacavi stagni, schermatura per percorsi lunghi paralleli a linee di potenza.

5

Non dà misura continua, solo ON/OFF

Il livellostato conduttivo è discreto: sa solo se il liquido tocca o no l'elettrodo, non quanto sia distante. Per gestire 4 soglie servono 4 elettrodi separati. Per misura continua del livello (output 4-20 mA per il PLC) serve un radar, un capacitivo continuo, una sonda idrostatica o un ultrasonico. Le due tecnologie servono scopi diversi e spesso convivono sullo stesso impianto.

6

Pressione e temperatura limitate dal corpo sonda

Non è un limite del principio conduttivo in sé (gli elettrodi inox tollerano centinaia di °C e bar), ma del materiale della sonda. PVC fino a +70°C/5 bar, PP fino a +80°C/5 bar, PTFE fino a +100°C/1 bar, inox AISI 316 fino a +220°C/20 bar. Per applicazioni di vapore, condense calde, autoclavi farmaceutiche: scegliere il corpo in base alla pressione e temperatura del processo.

Confronto con altri principi fisici

Sette tecnologie comuni di rilevazione del livello, confrontate sul piano del principio fisico — non del prezzo. Capire come funzionano fisicamente aiuta a scegliere la giusta per ogni applicazione.

Tecnologia Principio fisico Cosa rileva Funziona con Limiti
Conduttivo Conducibilità elettrica del liquido Contatto del liquido con elettrodi Acqua e soluzioni acquose, acidi, basi, food No oli, no demineralizzata, no liquidi dielettrici
Capacitivo Variazione della costante dielettrica tra sonda e parete Variazione di capacità elettrica del sistema Qualsiasi liquido (conduttivo o no), polveri, granulati Sensibile a build-up (richiede PTFE), taratura specifica per liquido
Galleggiante meccanico Galleggiamento per differenza di densità Posizione fisica di un galleggiante con microswitch interno Qualsiasi liquido (purché densità nota) Parti meccaniche soggette a bloccaggi e usura
Vibrazione (forchetta vibrante) Frequenza di risonanza meccanica di una forchetta che cambia se immersa Cambio della frequenza di vibrazione (smorzamento) Qualsiasi liquido, anche viscoso e con build-up Costo più alto, robustezza meccanica della forchetta
Ultrasonico Tempo di volo di un'onda sonora dalla sonda alla superficie e ritorno Distanza in modo continuo (4-20 mA) Liquidi puliti senza schiume né vapori densi Sensibile a vapori, schiume, temperature variabili, geometria del serbatoio
Radar a microonde Tempo di volo di un'onda elettromagnetica Distanza in modo continuo, indipendente da ambiente Qualsiasi liquido, anche con schiume e vapori (con tecnologia adatta) Costo più alto, richiede taratura per dielettrico basso
Idrostatico Pressione idrostatica della colonna di liquido sopra il sensore Pressione assoluta (4-20 mA) → livello calcolato Acque, reflue, qualsiasi liquido (purché densità nota) Richiede densità costante del liquido, sensibile a depositi sulla membrana

💡 Convivenza, non concorrenza

Nelle applicazioni reali queste tecnologie spesso convivono sullo stesso impianto: un radar o un idrostatico per la misura continua del livello (che il PLC legge e visualizza), un livellostato conduttivo o a vibrazione per gli allarmi indipendenti di troppo pieno o marcia a secco (ridondanza di sicurezza). La domanda non è "quale è meglio" in assoluto, ma "quale per quale funzione".

Perché funziona da 60 anni

La tecnologia conduttiva esiste da oltre sessant'anni e continua a essere prodotta e venduta in milioni di unità all'anno. I motivi della longevità sono quattro.

1. Nessuna parte in movimento

A differenza dei galleggianti, dei pressostati o delle forchette vibranti, il livellostato conduttivo non ha meccanica. Non ci sono perni che si arrugginiscono, molle che si rompono, microswitch che si ossidano. Gli elettrodi sono barre di metallo: se non si corrodono chimicamente e i cavi sono integri, durano decenni.

2. Diagnostica accessibile a chiunque

Il principio è elementare: un circuito elettrico aperto o chiuso. Un elettricista o un manutentore può diagnosticare un guasto con un multimetro in 5 minuti: si misura la resistenza tra elettrodi quando il liquido è presente (deve essere bassa) e quando è assente (deve essere infinita). Confrontando con il valore di sensibilità della centralina si capisce subito dov'è il problema. Nessuna tecnologia ha una diagnostica più semplice.

3. Costi imbattibili per punto di misura

Sonda + relè per una applicazione di soglia possono costare una frazione di un radar o di un capacitivo continuo equivalente. Per applicazioni dove serve solo ON/OFF (la maggior parte delle pompe di sollevamento e degli allarmi industriali), il rapporto prestazioni/prezzo è insuperabile.

4. Indifferenza ai disturbi tipici dell'industria

Il livellostato conduttivo è indifferente a fattori che disturbano altre tecnologie: temperatura del liquido (entro i limiti del corpo sonda), pressione del processo (entro i limiti meccanici), densità, viscosità, agitazione meccanica, geometria del serbatoio, distanza di misura. Funziona in cantine umide come in autoclavi industriali, in pozzi profondi come in vasche aperte.

Una tecnologia che non passa mai di moda

Negli anni '70 si diceva che i capacitivi avrebbero sostituito i conduttivi. Negli anni '90 si diceva lo stesso degli ultrasuoni. Negli anni 2010 dei radar. Eppure, ogni anno, milioni di livellostati conduttivi vengono installati nel mondo. Il motivo è che per applicazioni semplici di soglia in liquidi acquosi, nessuna altra tecnologia offre lo stesso compromesso di costo, affidabilità e semplicità. È una di quelle invenzioni che restano per la loro sufficienza: fanno esattamente quello che devono, e nient'altro, da decenni.

Domande frequenti

Come funziona un livellostato conduttivo?

Un livellostato conduttivo misura il livello di un liquido sfruttando la sua conducibilità elettrica. Una centralina elettronica applica una bassa tensione alternata (tipicamente 24 VAC) tra due o più elettrodi immersi nel serbatoio. Finché il liquido non li raggiunge il circuito è aperto. Quando il liquido tocca contemporaneamente l'elettrodo comune e un elettrodo di soglia, chiude il circuito elettrico: la centralina rileva il passaggio di corrente (4 mA tipici in cortocircuito) e commuta un relè di uscita che comanda pompe, valvole, allarmi o segnali al PLC.

Perché si usa corrente alternata invece di continua?

Per evitare l'elettrolisi e la polarizzazione degli elettrodi. Una tensione continua tra elettrodi immersi in un liquido innescherebbe reazioni elettrochimiche: gli elettrodi si ricoprirebbero progressivamente di sali o gas (ossigeno, idrogeno), si corroderebbero o si passiverebbero, e il liquido stesso sarebbe alterato. Con corrente alternata a bassa intensità (24 VAC / 4 mA), la polarità degli elettrodi cambia 50 volte al secondo (frequenza di rete italiana) e questi fenomeni elettrochimici non hanno tempo di svilupparsi: gli elettrodi restano puliti e vivono decine di anni.

Qual è la conducibilità minima del liquido perché il livellostato funzioni?

Tipicamente ≥ 10 µS/cm per un livellostato standard con sensibilità a fondo scala. Sotto questo valore la corrente di passaggio è troppo bassa perché la centralina la rilevi in modo stabile. Per riferimento: l'acqua di rubinetto in Italia ha 200-1200 µS/cm (limite normativo DLgs 31/2001: 2500 µS/cm), le acque reflue domestiche 1000-3000 µS/cm, l'acqua di mare 50.000 µS/cm — tutte ampiamente compatibili. L'acqua demineralizzata industriale (3-10 µS/cm) e l'acqua ultrapura (sotto 1 µS/cm) sono invece al limite o sotto soglia: per quelle applicazioni servono livellostati capacitivi.

Cosa significa sensibilità 10..100 kΩ?

È la resistenza elettrica massima tra elettrodi che la centralina è in grado di rilevare ancora come "presenza di liquido". Più alta è la sensibilità (verso 100 kΩ), più la centralina commuta anche con liquidi a bassa conducibilità o con cavi lunghi tra sonda e quadro. Più bassa (verso 10 kΩ), meno la centralina è influenzata da umidità o tracce di condensa sui cavi. Si regola con un potenziometro frontale, di solito partendo da metà corsa (~50 kΩ) e aggiustando dopo aver verificato la commutazione.

Il livellostato conduttivo funziona con oli e gasolio?

No. Oli, gasolio, kerosene, solventi puri e idrocarburi in generale sono dielettrici (isolanti elettrici): non conducono corrente, quindi un livellostato conduttivo non li rileva. Per misurare il livello di liquidi non conduttivi serve un livellostato capacitivo, che misura una variazione di capacità invece che di conducibilità. La regola pratica: se il liquido non conduce elettricità misurabile, il livellostato conduttivo non funziona.

Funziona con acqua demineralizzata o ad osmosi?

Al limite. L'acqua demineralizzata industriale ha 3-10 µS/cm, ai confini della soglia minima di funzionamento di un livellostato conduttivo standard. Può funzionare con sensibilità regolata al massimo, ma è una zona dove l'affidabilità non è garantita: piccole variazioni della conducibilità (temperatura, contaminazioni minime) possono spegnere il segnale. Per applicazioni con acque ultrapure è sempre preferibile un livellostato capacitivo, che non dipende dalla conducibilità.

Perché schiume e build-up causano falsi contatti?

Le schiume contengono acqua e quindi conducono. Se la schiuma copre gli elettrodi anche senza che il liquido vero li raggiunga, il livellostato "vede" presenza di liquido e commuta. Allo stesso modo, depositi di sali, residui organici o calcare che si attaccano agli elettrodi possono mantenere un contatto elettrico residuo tra elettrodi anche quando il liquido è sceso, ritardando o impedendo lo spegnimento del segnale. Per applicazioni con schiume frequenti o liquidi che lasciano residui, si usano elettrodi PTFE auto-pulenti o tecnologie alternative (vibrazione, radar).

Quanti elettrodi servono per quante soglie?

Servono N+1 elettrodi per gestire N soglie indipendenti. Per una sola soglia (allarme troppo pieno, marcia a secco): 2 elettrodi (soglia + comune). Per due soglie (start/stop di una pompa con isteresi): 3 elettrodi (max + min + comune). Per tre soglie (start/stop + allarme troppo pieno indipendente): 4 elettrodi. La maggior parte delle sonde commerciali ha da 2 a 5 elettrodi tagliati a lunghezze diverse, con un solo bocchello sul serbatoio.

Qual è la differenza tra livellostato conduttivo e sonda di conducibilità?

Sono due strumenti diversi che usano lo stesso principio fisico ma rispondono a domande diverse. Il livellostato conduttivo risponde a "il liquido tocca l'elettrodo?" — uscita digitale ON/OFF. La sonda di conducibilità risponde a "quanto conduce il liquido?" — uscita analogica in µS/cm o mS/cm. Il livellostato serve per controllo livello (pompe, allarmi); la sonda di conducibilità serve per qualità dell'acqua, controllo processo chimico, monitoraggio salinità.

Perché la tecnologia conduttiva è ancora così diffusa dopo 60 anni?

Per quattro motivi tecnici stabili. Primo: nessuna parte in movimento, quindi vita utile teoricamente illimitata se gli elettrodi non si corrodono. Secondo: principio fisico semplice — un circuito elettrico chiuso o aperto — quindi diagnostica e troubleshooting alla portata di qualsiasi elettricista. Terzo: costi molto bassi per punto di misura (sonda + relè costano una frazione di un radar o di un capacitivo). Quarto: indipendenza da fattori che disturbano altri principi (temperatura, pressione, densità, agitazione). Per controllo livello di acqua e soluzioni acquose nei serbatoi industriali rimane la tecnologia di riferimento dagli anni '60 del Novecento.

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