Guida tecnica MCA
Come funziona il sensore a impedenza per la misura di interfase
Principio fisico, conducibilità dei liquidi, calibrazione, isteresi — tutto quello che il tecnico deve sapere prima di scegliere
Principio fisico, conducibilità dei liquidi, calibrazione, isteresi — tutto quello che il tecnico deve sapere prima di scegliere
Il sensore a impedenza per misura di interfase rileva la differenza di conducibilità elettrica tra due fasi liquide. La conducibilità si misura in µS/cm. Acqua industriale: 100–2000 µS/cm. Solventi organici apolari: <0,1 µS/cm. Il contrasto è di 2–4 ordini di grandezza — la base fisica che rende la misura affidabile.
| Liquido | Conducibilità tipica (µS/cm) |
|---|---|
| Acqua potabile | 200–800 |
| Acqua industriale di processo | 100–2.000 |
| Acqua di produzione oil&gas (salina) | 5.000–50.000 |
| Acqua reflua industriale | 300–5.000 |
| Glicerolo | 100–500 |
| Toluolo / benzene / xilene | <0,1 |
| Acetato di etile (EtOAc) | <0,1 |
| Diclorometano (DCM) | <0,1 |
| Esano / eptano / cicloesano | <0,01 |
| Biodiesel (FAME) | <0,5 |
| Olio minerale | <0,1 |
Il sensore funziona correttamente quando il rapporto di conducibilità tra le due fasi è di almeno 10:1. Sotto questo valore la distinzione diventa inaffidabile.
| Coppia di liquidi | Rapporto conducibilità | Compatibilità |
|---|---|---|
| Acqua industriale / toluolo | >10.000:1 | ✔ Eccellente |
| Acqua industriale / olio minerale | >1.000:1 | ✔ Ottimale |
| Acqua industriale / biodiesel | >500:1 | ✔ Ottimale |
| Acqua salina / greggio | >50.000:1 | ✔ Eccellente |
| Glicerolo / biodiesel | >200:1 | ✔ Ottimale |
| Acqua / IPA 10% | ~20:1 | ⚠ Verificare |
| Acqua / etanolo 50% | ~3:1 | ✗ Non affidabile |
| Acqua / acetone 70% | ~2:1 | ✗ Non affidabile |
La soglia di commutazione (setpoint) viene impostata a un valore intermedio tra la conducibilità della fase acquosa e quella della fase organica, con un margine di sicurezza da entrambi i lati. MCA fornisce il valore di setpoint raccomandato sulla base della specifica del processo.
Senza isteresi, quando l'interfaccia è esattamente davanti agli elettrodi il sensore commuta decine di volte al secondo — le valvole si aprono e chiudono rapidamente, con usura accelerata e instabilità nel PLC. L'isteresi crea una banda morta: il sensore commuta una sola volta in modo netto.
| Tipo di interfaccia | Isteresi consigliata |
|---|---|
| Interfaccia netta (acqua/olio ben separati) | 5–8% del setpoint |
| Interfaccia con strato di emulsione moderato | 10–15% del setpoint |
| Emulsione densa o alta turbolenza | 15–25% — valutare anche ritardo 1–3 s |
Sì — la conducibilità dell'acqua aumenta di circa 2% per ogni grado Celsius. Il setpoint va calibrato alla temperatura operativa reale, non a temperatura ambiente.
Nella configurazione standard rileva solo il punto di passaggio (switch). Per la quota in continuo occorre un trasmettitore aggiuntivo. MCA propone sistemi combinati.
Nella tabella di compatibilità chimica per 15 solventi comuni. Per solventi non in tabella: inviare specifica a MCA.
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Il punto non è solo "comprare un sensore". È capire se quella tecnologia regge nel tuo processo specifico, si integra con valvole e PLC e riduce davvero gli errori di scarico.
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