301 Solinst Water Level Temperature Sensor
Trasmettitore sommergibile di livello e temperatura per il monitoraggio continuo delle acque e l’integrazione in sistemi SCADA, PLC e reti di acquisizione. Il modello 301 combina un sensore di pressione in Hastelloy® e una termoresistenza in platino in un corpo compatto in acciaio inox 316L.
La sonda richiede alimentazione esterna e trasmette le misure al sistema collegato. Supporta MODBUS e SDI-12; l’uscita analogica 4–20 mA è disponibile mediante il Current Loop Adaptor aggiuntivo.
Caratteristiche principali
- Accuratezza del livello ±0,05% FS
- Versione assoluta con fondi scala da 5 a 200 m
- Versione relativa ventilata con fondi scala da 5 a 20 m
- Temperatura con accuratezza ±0,05 °C
- Corpo da 22 × 192 mm e doppio O-ring
- Puntale removibile con raccordo filettato 1/4″ NPT maschio
- Cavi di comunicazione ventilati o non ventilati fino a 300 m
Versione assoluta o ventilata
La versione assoluta misura la pressione totale: per ricavare il livello dell’acqua occorre tenere conto del contributo atmosferico nel sistema di elaborazione. La versione relativa ventilata mantiene il sensore riferito all’atmosfera attraverso il cavo.
Il fondo scala va scelto in base alla massima colonna d’acqua prevista sopra la sonda. La lunghezza del cavo non aumenta il campo di misura: la versione ventilata arriva a 20 m, quella assoluta a 200 m.
Applicazioni
- Acque sotterranee e pozzi
- Fiumi, canali, laghi, invasi e acque marine
- Acque potabili e reflue
- Serbatoi industriali e navali
- Opere di gestione delle acque meteoriche
- Percolati e altri deflussi contaminati, previa verifica della compatibilità dei materiali
Specifiche tecniche
| Parametro | Solinst 301 |
|---|---|
| Sensore livello | Silicio piezoresistivo con sensore Hastelloy; assoluto o relativo |
| Fondi scala assoluti | 5, 10, 20, 30, 100 e 200 m |
| Fondi scala ventilati | 5, 10 e 20 m |
| Accuratezza livello | ±0,05% FS |
| Risoluzione livello | 0,0006% FS; 0,01% FS per 4–20 mA |
| Compensazione termica livello | Automatica, da 0 a 50 °C |
| Sensore temperatura | RTD in platino |
| Accuratezza temperatura | ±0,05 °C |
| Risoluzione temperatura | 0,003 °C; 0,01 °C per 4–20 mA |
| Tempo di risposta | 1–2 minuti |
| Temperatura operativa | −20…80 °C |
| Protocolli digitali | MODBUS e SDI-12 |
| Uscita analogica | 4–20 mA con Current Loop Adaptor aggiuntivo |
| Alimentazione generale | 9–36 V; verificare i limiti della specifica interfaccia |
| Assorbimento | Spunto inferiore a 50 mA; massimo 2 mA a riposo; 10 mA durante la lettura |
| Dimensioni / peso | 22 × 192 mm / 173 g |
| Materiali a contatto | Delrin, Viton, acciaio inox 316L, Hastelloy e poliuretano TPU |
| Raccordo di processo | 1/4″ NPT maschio, accessibile rimuovendo il puntale |
| Cavi | Ventilati o non ventilati, fino a 300 m |
| Diametro cavo / connettore | 8 mm / 20 mm |
Un’unica sonda, tre modalità di comunicazione
Il modello 301 può essere programmato per il protocollo richiesto dall’impianto. MODBUS e SDI-12 consentono la comunicazione digitale; il Current Loop Adaptor aggiunge l’interfaccia analogica 4–20 mA. La selezione del protocollo avviene tramite le utility PC, senza dover scegliere una sonda diversa per ogni modalità.
| Modalità | Collegamento e alimentazione |
|---|---|
| MODBUS | Collegamenti di alimentazione, massa e linee dati A/B; alimentazione indicata nello schema: 10–30 V |
| SDI-12 | Alimentazione a 12 V, massa e linea dati SDI-12; quarto conduttore non utilizzato nello schema |
| 4–20 mA | Current Loop Adaptor esterno IP65; collegamenti CL1, CL2, massa e schermatura; alimentazione dell’adattatore indicata: 8,5–36 V |
La tabella generale del sensore riporta 9–36 V. Per il dimensionamento dell’impianto usare i limiti e le istruzioni della specifica interfaccia adottata. La selezione delle uscite non implica il loro utilizzo simultaneo.
Configurazione, diagnostica e aggiornamenti
La WLTS PC Software Utility, per Windows 10 o 11, consente di selezionare MODBUS o SDI-12, impostare le unità di livello e temperatura e trasferire la configurazione alla sonda. Collegando il cavo USB-A e selezionando la porta COM è possibile leggere le impostazioni correnti, il numero di serie, il modello e la versione firmware. Un solo cavo di programmazione può essere utilizzato per più sensori.
Dopo la configurazione, le letture vengono acquisite dal PLC, dal sistema SCADA o dal datalogger esterno collegato. L’assorbimento è inferiore a 50 mA all’avvio, fino a 2 mA a riposo e 10 mA durante la lettura del sensore.
Collegamento del Solinst 301 al PC mediante cavo USB-A
Impostazioni MODBUS e SDI-12
| Impostazione | Valore |
|---|---|
| MODBUS: indirizzo | Configurabile da 1 a 247; predefinito 1 |
| MODBUS: comunicazione | Baud rate, parità e bit di stop configurabili; valori predefiniti 19.200 baud, parità pari, 1 bit di stop |
| SDI-12: indirizzo | 62 indirizzi possibili: 0–9, A–Z e a–z; predefinito 0 |
| SDI-12: comunicazione | 1.200 baud, 7 bit dati, parità pari, 1 bit di stop |
| Unità di misura | Selezionabili per i canali livello e temperatura |
La funzione Real Time Reading Verification verifica le letture prima della posa. La diagnostica esegue controlli su memoria e sensori; l’utility di aggiornamento firmware è inclusa nel pacchetto software. Per le sonde ventilate è disponibile l’azzeramento Field Zero in aria.
Queste impostazioni riguardano MODBUS e SDI-12. La configurazione del Current Loop Adaptor 4–20 mA segue una procedura dedicata.
Scelta della configurazione
| Caratteristica | Dettaglio |
|---|---|
| Monitoraggio di pozzi e acque superficiali | Scegliere pressione assoluta o relativa in base al metodo di compensazione e all’installazione |
| Collegamento a impianti esistenti | Verificare protocollo, alimentazione e disponibilità degli ingressi nel sistema di acquisizione |
| Installazioni profonde | Versione assoluta con fondo scala fino a 200 m; il cavo fino a 300 m non aumenta il campo del sensore |
| Misura ventilata | Fondi scala 5, 10 o 20 m e cavo ventilato con terminale atmosferico |
| Collegamento a tubazioni | Utilizzare il raccordo 1/4″ NPT maschio dopo aver rimosso il puntale |
Accoppiamento del connettore alla sonda Solinst 301
Ingombri e raccordo di processo
Il corpo della sonda ha diametro 22 mm e lunghezza 192 mm con puntale. Il disegno dimensionale indica una lunghezza di 178 mm senza puntale e un ingombro di 244 mm con il collegamento superiore rappresentato.
Rimuovendo il puntale si accede al raccordo 1/4″ NPT maschio, utilizzabile per il collegamento a tubi e condotti. Il riferimento di zero della misura è indicato a 46,5 mm dall’estremità inferiore con puntale: tenerne conto quando si definisce la quota di installazione.
Posizionamento e verifica del livello
- Individuare il riferimento di zero del sensore, riconoscibile dalla linea lavorata attorno al corpo.
- Scegliere una quota che mantenga la sonda immersa per tutto il periodo di misura, senza superare il fondo scala.
- Evitare il contatto con il fondo e l’immersione nei sedimenti; la lunghezza del cavo non coincide necessariamente con la profondità di posa.
- Calare la sonda con attenzione, evitando urti e punti soggetti a colpi d’ariete o bruschi aumenti di pressione.
- Dopo la posa, attendere circa 10 minuti per la stabilizzazione e confrontare la lettura con una misura manuale del livello.
Eseguire misure manuali prima dell’installazione, dopo la stabilizzazione, periodicamente e prima della rimozione, ad esempio con un misuratore Solinst 101 o 102. Effettuare i confronti il più vicino possibile nel tempo alle letture del sistema di acquisizione.
Il sensore resiste a sovrapressioni fino a due volte il campo nominale, ma l’accuratezza fuori campo non è garantita: questa resistenza non estende il campo di misura calibrato.
Programmazione e integrazione
Le utility per PC permettono di impostare il protocollo, eseguire la diagnostica e aggiornare il firmware. Il cavo di programmazione USB-A è previsto per il collegamento al computer e può essere utilizzato per configurare più sensori.
L’adattatore Current Loop per l’uscita 4–20 mA ha protezione IP65 e va installato senza esporlo all’immersione. Alimentazione e cablaggio devono rispettare le istruzioni dell’interfaccia scelta: i limiti indicati negli schemi differiscono tra MODBUS, SDI-12 e adattatore analogico.
Installazione e protezione dall’umidità
I cavi si fissano alla sonda mediante connessioni filettate. Nella versione ventilata, filtri idrofobici integrati al collegamento del sensore e al terminale in superficie proteggono il tubo di ventilazione, senza essiccanti da sostituire.
Il doppio O-ring migliora la tenuta del corpo e la struttura a gabbia di Faraday contribuisce alla protezione dai picchi elettrici. Il puntale removibile permette di utilizzare il raccordo filettato per collegamenti a tubazioni e condotti.
WLTS Utility: verifica delle letture e diagnostica
Cavi di comunicazione e ventilazione
| Caratteristica | Dettaglio |
|---|---|
| Versioni | Cavo ventilato o non ventilato, fino a 300 m |
| Rivestimento | Poliuretano |
| Materiali a contatto | Poliuretano, ottone nichelato e Viton |
| Diametro del cavo | 8 mm |
| Diametro del connettore | 20 mm |
| Collegamento alla sonda | Filettato |
| Temperatura operativa del cavo | −20…80 °C |
| Protezione del tubo di ventilazione | Filtri idrofobici integrati al collegamento della sonda e al terminale in superficie |
Nella versione ventilata, il tubo interno mantiene il riferimento atmosferico del sensore. Installare il cavo evitando schiacciamenti e pieghe strette e mantenere il terminale in superficie nelle condizioni previste per la ventilazione. Il valore di curvatura riportato è 25 mm; attenersi alle istruzioni di posa del cavo.
Cavo di collegamento ventilato (compensazione automatica della pressione atmosferica)
Cavo di collegamento assoluto
Collegamenti e manutenzione
Per collegare il cavo, allineare perno e sede, inserire delicatamente il connettore e verificare il corretto accoppiamento. Serrare la ghiera mantenendo fermo il cavo, senza torcerlo.
- Mantenere puliti e asciutti i connettori per assicurare la tenuta; rimuovere umidità e detriti prima del collegamento.
- Proteggere le connessioni non utilizzate con i cappucci antipolvere.
- Evitare tagli, schiacciamenti e pieghe del cavo e del tubo di ventilazione in superficie.
- Mantenere il terminale di ventilazione con cappuccio Gore libero di scambiare aria e protetto dall’ingresso di umidità.
- Pulire la sonda secondo le condizioni del sito e conservare lo strumento nella custodia e il cavo sul proprio avvolgicavo.
La frequenza di manutenzione dipende dall’ambiente e dalla compatibilità dei materiali con l’acqua monitorata. È disponibile il Vented Cable Blowout Fitting per l’asciugatura del tubo di ventilazione con azoto, secondo la procedura prevista.
Vented Cable Blowout Fitting per asciugare il tubo di ventilazione con azoto
