Misuratori di Portata per Olio Idraulico: Funzionamento e Tipologie
La misura di portata industriale sta diventando sempre più importante per diversi motivi, tra cui la qualità costante del prodotto, la sicurezza, l'ottimizzazione dei processi e la tutela dell'ambiente. I misuratori di portata sono essenziali per misurare costantemente fluidi come acqua, gas naturale, vapore, olio minerale e prodotti chimici.
I requisiti per i misuratori di portata possono variare, dalla portata in massa alla portata in volume e oltre. Da un singolo punto di misura a soluzioni complete per sistemi di controllo di livello superiore, è fondamentale personalizzare i prodotti per le specifiche esigenze di processo. Controllo di processo automatizzato e interfacce di comunicazione innovative (bus di campo) hanno permesso ai misuratori di portata di evolversi in diversi campi applicativi negli ultimi anni.
Tecnologie di Misura di Portata
È possibile scegliere tra diversi principi di misura, tra cui:
- Misuratori di portata elettromagnetici
- Misuratori di portata massica basati sul principio di Coriolis o termico
- Misuratori di portata volumetrica Vortex o ad ultrasuoni
Misuratori a Effetto Coriolis
I misuratori a effetto Coriolis vengono in genere considerati come i misuratori di portata che garantiscono il massimo livello oggi disponibile di accuratezza e ripetibilità. Sono ideali per tutte le applicazioni che necessitano di accuratezza elevata per garantire sicurezza, redditività e una qualità coerente dei prodotti. Il misuratore massico ad effetto Coriolis è una delle tecnologie più innovative per la misura di portata volumetrica e massica, quindi può offrire anche indicazioni sulla densità e la temperatura di prodotti quali schiume poliuretaniche, vernici, fluidi contaminati ed aggressivi. Tutte queste misurazioni avvengono con un'ottima precisione e ripetibilità.
Misuratori a Pressione Differenziale
La pressione differenziale è la più consolidata tecnologia di misurazione industriale ancora in uso oggi, con una storia comprovata e documentata di eccellenza nelle prestazioni. La ricerca continua garantisce che questo design ormai centenario resti adeguato per i misuratori di portata odierni. Una caratteristica del VR-Cono è l’applicazione su gas con una percentuale di condensa (gas naturale) tale da garantire una misura affidabile rispetto ai tradizionali strumenti basati sul calcolo della pressione differenziale. Il VR-Cono rappresenta una consolidata tecnologia che eleva la Misura di Portata basata sul calcolo della Pressione Differenziale ad un nuovo ed avanzato livello.
Misuratori a Ultrasuoni
I misuratori di portata a ultrasuoni non intrusivi Flexim garantiscono un'eccellente accuratezza della misurazione senza la necessità di un contatto diretto con il tubo. Un misuratore di portata ad ultrasuoni rileva la velocità di un liquido in una conduttura chiusa utilizzando impulsi a ultrasuoni. I misuratori a ultrasuoni sono comunemente utilizzati per le applicazioni di misura fiscale di oil & gas.
I misuratori di portata ad ultrasuoni Clamp-on permettono una misura non intrusiva tramite sensori fissati all’esterno della tubazione anche di grandi dimensioni, da DN 20 a DN 4000. Utilizzato su acqua ed olio in impianti di raffreddamento e riscaldamento è disponibile nella versione “portatile” e “fissa”. La versione portatile viene spesso utilizzata per verificare la portata reale delle pompe installate sugli impianti. Il misuratore ad ultrasuoni per piccole portate delle serie ULTRAFLO è ideale per la misura di liquidi aggressivi quali acidi e alcali. Insensibile alla conducibilità del liquido, questo strumento viene utilizzato anche per applicazioni dove sono presenti pompe pulsanti.
Misuratori Vortex
I misuratori vortex possono essere utilizzati per misurare gas e liquidi a bassa viscosità in una vasta gamma di condizioni. Il misuratore di portata Vortex è idoneo per la misura di acqua o glicole a basse portate. Non presenta nessuna parte in movimento ed è insensibile al passaggio di eventuali solidi. Karman intuì come funzionano i vortici e come questi si formano, riportando una teoria molto robusta circa quest’argomento fino ad allora abbastanza sconosciuto.
Misuratori a Pistone Oscillante
I misuratori di portata a pistone oscillante serie ACM garantiscono misurazioni precise con elevata ripetibilità su liquidi puliti con viscosità medio bassa. Ottimo come strumento per dosaggi batch per via della sua ripetibilità e per il costo contenuto.
Misuratori a Ruote Ovali
I misuratori a ruote ovali Macnaught serie MX vengono utilizzati principalmente su fluidi non elettricamente conduttivi o molto viscosi e vengono realizzati in vari materiali in funzione della specifica applicazione.
Misuratori ad Induzione Elettromagnetica
I misuratori di portata ad induzione elettromagnetica sono utilizzabili con tutte le tipologie di liquidi conduttivi, quali acque potabili, acque reflue, fanghi, fluidi di processo in genere e prodotti chimici industriali. I misuratori di portata elettromagnetici sono formati da un tubo vuoto, quindi sono adatti per liquidi sporchi e con solidi in sospensione, sono adattabili anche al campo dell’industria alimentare. Così come suggerisce il nome, sfruttano la legge di Faraday riguardante l’induzione magnetica.
Misuratori ad Ingranaggi
I misuratori di portata ad ingranaggi serie ZHM consentono misure precise con elevata risoluzione ed ottima ripetibilità con liquidi puliti, relativamente viscosi e con pressioni elevate (fino a 630 bar).
Misuratori a Turbina
I misuratori di portata a turbina garantiscono misure precise ad elevata risoluzione, ideali per liquidi puliti a bassa viscosità (max 100 cps) o simile ad acqua. Sono disponibili le seguenti tipologie: ad alta precisione, per uso industriale e per uso alimentare. I contatori a turbina radiale sono idonei per la misura di varie tipologie di gas quali l’aria, il metano, l’azoto, i gas inerti, il biogas, il monossido di carbonio, il propano e il butano. Disponibile anche elettronica per compensazione di pressione e temperatura. I misuratori di portata a turbina sono adatti per misure industriali di gas e di liquidi e vengono applicati generalmente per valori del numero di Reynolds maggiore di 2000 quindi in regime turbolento.
Misuratori in Canali Aperti
I misuratori di portata in canali aperti calcolano e visualizzano la portata utilizzando delle formule in cui vengono inseriti i valori di livello rilevati tramite sensori ad ultrasuoni. Permettono il preciso rilevamento della portata idraulica in ingresso o in uscita da impianti di trattamento acque o scarichi industriali memorizzando tutti gli eventi transitori. Questi dati sono recuperabili utilizzando una semplice USB pen drive senza necessità di PC. I misuratori di portata a canale aperto, così come suggerisce il nome, sono adatti a condurre campagne di misurazioni dove non è presente una tubazione ma una condotta aperta altrimenti detta canale. Nei misuratori di portata a canale aperto la misura di livello avviene nella sezione dove il flusso tende ad aumentare la velocità, quindi dove la sezione è più stretta.
Altre Tipologie
I misuratori multifase Roxar utilizzano la combinazione di misura di impedenza elettrica e di raggi gamma a bassa emissione, per la determinazione delle singole fasi, unitamente alla misura di velocità ottenuta dal venturi tube e dalla cross correlation.
I misuratori di portata a dispersione termica possono essere con riscaldamento interno o esterno della tubazione.
Il contatore per acqua tipo Woltmann viene utilizzato sia in ambito civile che industriale e può essere installato in qualsiasi posizione: orizzontale, verticale o inclinato. L’indicatore è ruotabile per facilitarne la lettura.
I misuratori di portata volumetrici sono forniti di un pezzo mobile, generalmente un pistone, che può essere anche un disco, o una coppia di ingranaggi. Questo tipo di misuratori di portata presentano una grande limitazione, lo strumento stesso è estremamente soggetto all’usura e al deterioramento, in particolare del dispositivo di misura mobile.
I misuratori di portata ad ultrasuoni sono stati creati, pensando di sfruttare la naturale capacità dei materiali di propagare il suono.
Ulteriori Considerazioni
I misuratori di portata, contrariamente a quanto si pensi non sono utili a misurare solo la portata dell’acqua, ma anche di altri materiali. Ne esistono di specifici che servono a misurare la portata di gas e altri volatili.
La portata serve a dare un valore alla quantità di liquido, gas o vapore che fluisce attraverso una determinata sezione in una certa unità di tempo. Questa è ben quantificabile attraverso la legge di Darcy Q= kSi dove K è un coefficiente che dipende dal materiale, S è la superficie, i il gradiente idraulico. Oppure attraverso l’uso di unità di masso come i chilogrammi al secondo, minuto ecc.
Si può anche esprimere la tipologia di flusso, nel caso in cui non si voglia quantificare in litri il suo flusso, è possibile calcolare il numero di Reynolds, stimando questo parametro, è possibile definire la tipologia di flusso se laminare, per valori inferiori a 2000, se turbolento, per valori superiori a 2100; tale valore se correttamente stimato può fornire informazioni circa la velocità media del flusso di cui si vuole stimare la portata.
I campi in cui è utile essere muniti di un misuratore di portata sono moltissimi, così come le tipologie di misuratore adatte alle esigenze presentate dai vari campi e dalle varie situazioni. Ad esempio, nel settore degli acquedotti, sono molto usati misuratori di tipo magnetico, perché a questi è possibile associare degli strumenti utili alla stima dei consumi di acqua da parte delle utenze e non solo. Nell’industria chimica e del petrolio i più usati sono quelli elettromagnetici, i massicci.
Tra le numerose soluzioni esistenti, ci sono i misuratori di portata massicci, sono formati da un tubo a forma di U che oscilla secondo una frequenza di risonanza al posto di essere messo in rotazione. C’è poi un processore che elabora e riceve i dati raccolti dai sensori. Questo genere di misuratore è adatto a tutti tipi di fluido, si applica bene anche nel caso vi siano gas, questi devono essere però sotto pressione.
Salvaguardate con un'adeguata taratura la qualità e la precisione dei vostri strumenti minimizzando l'interruzione dei processi.
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