L’analizzatore ultrasonico Liquisonic di Sensotech è una delle soluzioni più consolidate per l’analisi in linea della concentrazione in fase liquida.

Il funzionamento si basa sul concetto di velocità sonica assoluta che rappresenta la velocità di propagazione delle onde sonore nel media (gas, liquido o solido): la velocità sonica è una proprietà caratteristica di ogni liquido sia puro che in miscela.

Media	Velocità Sonica [m/s]	Esempio
Gas	250 – 400	Aria: 330 m/s
Liquido	700 – 2500	Acqua: 1500 m/s
Solido	4500 – 6000	Acciaio: 4650 m/s

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

Questa tecnologia consiste quindi in un emettitore di onde soniche con una frequenza > 1 MHz ed un ricevitore immersi nel liquido: ogni 32 volte al secondo viene effettuata una misura mediata in modo da eliminare letture spurie o erratiche.

Si noti che il tempo di viaggio si misura in microsecondi, ecco il motivo per cui, sebbene questo principio di misura fosse noto dal 1900, solo verso il 1990 ci furono i primi utilizzo di un analizzatore ultrasonico in ambito industriale, grazie all’impiego massiccio di circuiti integrati e microprocessori di potenza adeguata.

Quindi avremo:

V = s / τ

dove:

• V velocità sonica
• s distanza fra i 2 rebbi del sensore
• τ tempo di transito

RELAZIONE TRA VELOCITà SONICA E CONCENTRAZIONE

Nel grafico sotto riportato vediamo le curve di velocità sonica e concentrazione di diversi composti.

Si può notare come:

• nel caso dell’idrossido di sodio la concentrazione e la velocità di propagazione abbiano una relazione lineare
• nel caso dell’alcol etilico la presenza di un massimo al 25% fa sì che con velocità pari a 1600 m/s si potrebbe leggere indifferentemente una concentrazione del 15 o 35%. In questo caso si utilizzano 2 diversi dataset built-in nell’analizzatore ultrasonico Liquisonic® oppure si usa un rifrattometro se l’indice di rifrazione ha uno sviluppo lineare con la concentrazione.

COMPENSAZIONE DELLA TEMPERATURA E INFLUENZA DELLA PRESSIONE

Così come l’indice di rifrazione è compensato in temperatura, anche la velocità sonica necessita, a meno di condizioni stabili di processo, una accurata compensazione in temperatura.

Il trasmettitore a seconda della temperatura misurata seleziona dal fascio di curve già preimpostate quella corretta:  

Per quanto riguarda invece la relazione fra pressione e velocità sonica occorre sapere che solitamente non viene apprezzata in quanto la sua influenza è circa 1 ordine di grandezza inferiore rispetto alla temperatura, oltre al fatto che nei processi produttivi le variazioni di pressione sono sempre contenute.

CARATTERISTICHE TECNICHE DEL SISTEMA LIQUISONIC®

Il sistema analizzatore ultrasonico Liquisonic® è quindi composto da una elettronica e da un sensore a contatto con il processo, entrambi hanno molteplici varianti e quindi differenti caratteristiche ma presentano sempre dei concetti comuni:

• misura di velocità sonica assoluta, concentrazione e densità in fase liquida, in linea ed in continuo
• idoneo per V_S da 100 a 10,000 m/sec e T_op da -90 a +200°C, P_op come rating della flangia scelta
• accuratezza dello 0.05 m/sec per la velocità e dello 0.1 °C per la temperatura
• la misura non dipende dalla conducibilità o dalla trasparenza del fluido

Versatilità applicativa e integrazione di processo

Grazie alla varietà della tipologia dei sensori e alla sapiente scelta dei materiali l’analizzatore ultrasonico Liquisonic® viene applicato in qualunque processo: nelle versioni compatte low-cost è l’ideale per applicazioni OEM bordo macchina o skid ed è disponibile anche la versione da laboratorio.

Si noti che grazie all’ integrabilità nativa con analizzatori addizionali come conduttivimetri o rifrattometri, Liquisonic® riesce tranquillamente a gestire anche miscele ternarie come acqua-acido-ioni di ferro nel decapaggio così come nella produzione di formaldeide da metanolo.

la nostra offerta TECNICA

Noi di Tecnova HT siamo il partner ideale per la selezione e integrazione del giusto analizzatore ultrasonico all’interno del tuo processo produttivo. Grazie all’esperienza maturata su diverse applicazioni industriali, siamo in grado di supportarti dalla fase di analisi fino alla messa in servizio, individuando la soluzione più efficace e affidabile.

L’analizzatore ultrasonico rappresenta oggi una tecnologia chiave per il controllo in continuo della concentrazione, garantendo precisione, robustezza e indipendenza dalle caratteristiche ottiche o elettriche del fluido.

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• siderurgia e lavorazioni metallo in genere
• decapaggio 
• produzioni meccaniche: lavaggio componenti
• acido solforico e derivati
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• industria cloro-soda
• industria chimica generale
• separazione di fase
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