Termometri per impianti idraulici: funzionamento e tipologie
La tribologia è la disciplina che studia l’attrito, la lubrificazione e l’usura di superfici a contatto e in moto relativo. Essa è inerente quindi a tutti quei processi produttivi che utilizzano la trasmissione dell’energia: le forme più comunemente usate sono la meccanica, la pneumatica, l’idraulica e quella elettrica. Queste forme di energia presentano caratteristiche peculiari con relativi vantaggi e svantaggi che, per ogni settore applicativo, ne orientano in molti casi la scelta. Una caratteristica peculiare di un impianto oleoidraulico è quella di ottenere molto facilmente movimenti in grado di vincere forze resistenti di centinaia di tonnellate, unitamente ad una precisione di posizionamento elevato.
Un classico attuatore lineare oleodinamico è il cilindro idraulico, costituito da una camicia in cui scorre un pistone, il quale spinge uno stelo che esplica il moto. Il fluido che permette la trasmissione dell’energia, possiede, seppur in minima quantità, una certa elasticità, che, se da un lato diminuisce la prontezza di intervento e la precisione, dall’altro permette di eliminare i giunti elastici meccanici sulle trasmissioni. L’olio, sia minerale che sintetico, è il liquido comunemente utilizzato per la trasmissione di energia.
Le sue caratteristiche sono la viscosità, che influisce direttamente sull’attrito che incontra nel passaggio attraverso tubazioni ed apparecchiature, il potere lubrificante e la protezione contro la corrosione dei vari componenti. Il movimento dei fluidi entro condotti a sezione chiusa o canali aperti può essere a regime laminare e turbolento. Per individuare il tipo di moto viene utilizzato il numero di Reynolds (Re): per numeri di Reynolds minori di 2000, si ha un moto laminare.
Per numeri di Reynolds compresi fra 2000 e 3500 si ha una zona critica di instabilità, caratterizzata dal fatto che possono verificarsi sia condizioni di moto laminare che turbolento, a seconda di particolari situazioni contingenti. Per numeri di Reynolds maggiori di 3500 si ha moto turbolento. Come in tutti fenomeni fisici, la linea di demarcazione fra i due tipi di moto non è esattamente definita, vi è cioè un passaggio graduale dal moto laminare al turbolento.
Il moto laminare avviene quando il fluido in movimento segue traiettorie che costituiscono dei filetti rettilinei e paralleli. Il moto turbolento si ha quando il moto dei filetti segue traiettorie irregolari e tortuose, continuamente variabili con creazione di moto vorticosi, in modo che tutta la massa liquida subisce un incessante rimescolamento. Poiché il tipo di moto influenza in modo determinante le perdite di carico nelle tubazioni, è evidente la notevole importanza di poter disporre di un criterio per individuare a priori il tipo di moto.
La temperatura è la proprietà fisica che regola il trasferimento di energia termica da un sistema a un altro. La proprietà fisica che il concetto di temperatura intende quantificare può essere ricondotta essenzialmente a una relazione d’ordine fra i sistemi termodinamici, rispetto al verso in cui fluirebbe il calore se fossero messi a contatto. L’unità di misura base della temperatura nel Sistema Internazionale è il kelvin (simbolo K).
Nelle applicazioni di tutti i giorni è spesso conveniente usare la scala Celsius, nella quale si assume il valore di 0 °C corrisponde al punto di fusione del ghiaccio e il valore di 100 °C corrisponde al punto di ebollizione dell’acqua a livello del mare. Il simbolo °C si legge «grado Celsius». La dizione «grado centigrado» non è più accettata dal Sistema internazionale di unità di misura.
Un’altra scala usata spesso nei paesi anglosassoni è la scala Fahrenheit. Su questa scala il punto di congelamento dell’acqua corrisponde a 32 °F e quello di ebollizione a 212 °F. La seguente equazione può essere usata per convertire i gradi Fahrenheit in gradi Celsius: T(°C)= (T(°F)-32)*5/9 .
Un termometro è uno strumento di misura per misurare la temperatura. Esistono vari tipi di termometri, utilizzanti diversi principi fisici per la realizzazione della misura: gas, liquido, solido.
Tipologie di termometri
Il nostro shop online b2b propone vari modelli di strumenti professionali per misurare temperatura e umidità, come termometri a infrarossi o a contatto, termocamere, termoigrometri, datalogger, strumenti di rilevazione dati climatici e vari accessori come sensori e sonde. Tutti prodotti delle migliori marche per uso professionale, come Testo, Kern, Hazet, Tesa Technology, Fluke, Bosch e altri ancora.
Termometri a infrarossi
I termometri digitali a raggi infrarossi sono dispositivi progettati per rilevare la temperatura superficiale di oggetti o corpi a distanza, senza necessità di contatto fisico. Il loro funzionamento si basa sulla capacità di captare la radiazione infrarossa naturalmente emessa da ogni corpo caldo. Questo li rende particolarmente utili in contesti dove è importante operare a distanza, in modo rapido, sicuro e igienico.
Nel mondo professionale e industriale, questi strumenti trovano applicazioni molto diverse tra loro. In molte aziende, uffici e ambienti ad alto afflusso di persone, i termometri a infrarossi vengono utilizzati per provare la febbre e accertare quindi se un dipendente o un visitatore presenta uno stato febbrile, evitando contatti diretti e riducendo i rischi di contagio.
In ambito tecnico e industriale, vengono frequentemente usati per analizzare la temperatura di superfici, materiali e strutture. Ad esempio, è possibile puntare il sensore su una parete per individuare aree più calde, che potrebbero indicare la presenza di un tubo di acqua calda nascosto, un malfunzionamento dell’isolamento o un’anomalia nell’impianto. Questo tipo di diagnosi a distanza è particolarmente utile nei lavori di manutenzione edilizia, nella termografia edilizia o nei controlli degli impianti idraulici ed elettrici.
In contesti produttivi o meccanici, i termometri a infrarossi vengono utilizzati per tenere sotto controllo il riscaldamento di macchinari e componenti, consentendo di intervenire tempestivamente in caso di surriscaldamento anomalo e prevenendo guasti o interruzioni delle attività. Anche nel settore alimentare trovano spazio, in quanto permettono di controllare la temperatura di cibi e superfici di lavoro senza entrare in contatto con gli alimenti, garantendo maggiore igiene durante i processi di preparazione e conservazione.
Perché utilizzare un termometro a infrarossi? La temperatura è spesso il primo e più evidente segnale di un problema in atto e può essere utilizzata rapidamente per identificare situazioni che necessitano di ulteriori analisi con altri strumenti di misura, quali, ad esempio, il multimetro digitale o la pinza amperometrica. Un pirometro consente di rimanere a distanza di sicurezza dall’oggetto e di ottenere le letture più precise in un vasto range di temperature. Ecco perché il termometro a infrarossi è definito “senza contatto”. Esso permette letture di temperature di superficie rapide e affidabili. Questi strumenti portatili consentono ai tecnici di monitorare lo stato di motori e quadri elettrici, individuare problemi relativi a impianti di riscaldamento e di ventilazione e diagnosticare con facilità malfunzionamenti di impianti e loro componenti.
Come si eseguono le misure con i termometri ad infrarossi? I termometri a raggi infrarossi hanno, rispetto ai termometri tradizionali, alcune caratteristiche interessanti, infatti permettono la misura senza contatto e con risposta molto rapida (1 secondo). Ciò permette misure veloci, igieniche e senza danni per esempio sui prodotti alimentari (ricevimento merce, controlli di routine) oppure su parti in movimento, superfici sotto tensione o su componenti elettronici. I termometri ad infrarossi sono semplici da usare: si dirigono verso la superficie da misurare e si preme un pulsante, quindi si legge la misura sul display.
- Distanza dall’oggetto da misurare: La distanza corretta dipende dal coefficiente ottico del termometro che è il rapporto fra la distanza del sensore ed il diametro della superficie di cui il termometro misura la temperatura media. Se ad esempio questo rapporto è di 3:1, significa che se ci si pone con il termometro a 15 cm dal punto da misurare, la temperatura che si legge sul display è quella media di una circonferenza centrata nel punto mirato e con un diametro pari ad 1/3 della distanza, cioè di 5 cm. Per inquadrare una superficie più piccola è quindi necessario avvicinarsi.
- Tipo di materiale su cui si effettua la misura: Il termometro ad infrarossi che si utilizza deve avere un coefficiente di emissività idoneo al materiale su cui si esegue la misura. Questo coefficiente dipende dal colore e dalla opacità della superficie del materiale. Ad esempio, i termometri ad infrarossi con un coefficiente di emissività pari a 0.95 sono idonei per la maggior parte di sostanze organiche (prodotti alimentari, carta), per muratura ed in generale per le superfici opache.
Termometri a contatto
Il termometro a contatto per uso professionale è uno strumento pensato per misurare con precisione la temperatura direttamente sulla superficie di materiali e componenti. A differenza dei dispositivi a distanza, questo tipo di termometro necessita del contatto diretto con l’oggetto da analizzare, garantendo così risultati stabili e affidabili, anche in condizioni tecniche complesse. La sua struttura compatta, con una sonda sufficientemente lunga e una punta di misurazione ampia, consente di applicarlo facilmente su superfici lisce, favorendo un’adesione ottimale.
Questo strumento trova largo impiego in ambiti come la termotecnica, la refrigerazione industriale, gli impianti di condizionamento e i controlli in ambito sanitario. La sua versatilità è resa evidente dalla capacità di operare in un ampio intervallo di temperatura, che copre sia applicazioni in ambienti refrigerati sia in condizioni di forte riscaldamento, fino a circa 300 gradi Celsius. Il termometro è inoltre semplice da utilizzare e dotato di un display digitale che rende la lettura immediata e comprensibile, con la possibilità di visualizzare i valori in diverse unità di misura, secondo le esigenze operative.
Termometri a immersione
Il termometro a immersione è uno strumento pratico e affidabile, pensato per misurare la temperatura di liquidi, materiali morbidi, polveri e dell’aria. Grazie alla sua sonda impermeabile, è adatto all’uso diretto in ambienti e sostanze diverse, offrendo precisione e flessibilità in contesti professionali come laboratori, impianti industriali, cucine o centri di giardinaggio. La presenza di una clip lo rende comodo da portare con sé, evitando che cada durante il lavoro.
Il termometro a immersione risponde a diverse esigenze operative, come il monitoraggio della temperatura nei processi produttivi, il controllo termico dell’ambiente o la verifica diretta della temperatura all’interno di materiali o sostanze.
Termocamere
La termocamera è uno strumento che consente di visualizzare la distribuzione della temperatura su superfici e ambienti attraverso l’interpretazione delle radiazioni infrarosse emesse dagli oggetti. Trasformando queste informazioni in immagini termiche dettagliate (heatmap), la termocamera rende visibili differenze di calore altrimenti invisibili, offrendo così una mappatura immediata e precisa delle variazioni termiche.
Nel contesto professionale e industriale, questo strumento è fondamentale per eseguire controlli approfonditi e diagnostiche preventive. Viene impiegato per identificare surriscaldamenti in impianti elettrici, valutare l’efficienza dell’isolamento termico negli edifici e rilevare dispersioni di calore in processi produttivi.
Termoigrometri digitali
Il termoigrometro è uno strumento fondamentale per il monitoraggio ambientale, in grado di misurare in tempo reale la temperatura e l’umidità relativa dell’aria. Il suo utilizzo è diventato essenziale in molti ambiti professionali e industriali, dove il controllo del microclima è molto importante per garantire qualità, precisione e sicurezza nei processi produttivi o di conservazione.
Nelle officine e nei reparti industriali, ad esempio, la presenza di umidità eccessiva può compromettere il funzionamento delle apparecchiature meccaniche o favorire l’insorgenza di corrosione sulle superfici metalliche, con effetti negativi sia sulla durata dei macchinari che sulla sicurezza degli operatori. Il termoigrometro consente quindi di monitorare costantemente le condizioni ambientali e di intervenire rapidamente in caso di sbalzi o anomalie.
Allo stesso modo, in ambienti altamente controllati come le sale metrologiche, dove si effettuano misurazioni di estrema precisione su strumenti o componenti, è indispensabile mantenere una temperatura e un’umidità stabili. Anche minime variazioni possono alterare i risultati di una misurazione o compromettere la taratura di strumenti sensibili.
Il suo impiego è altrettanto importante in magazzini e depositi di stoccaggio, in particolare quando si trattano materiali igroscopici come il legno. I temoigrometri professionali, a seconda dei modelli, possono includere anche funzioni di registrazione dei dati, visualizzazione storica, calcolo del punto di rugiada e connessione con sistemi informatici per un’analisi più dettagliata delle condizioni ambientali.
Data logger temperatura e umidità
I datalogger per temperatura e umidità sono strumenti indispensabili per il monitoraggio costante delle condizioni climatiche e ambientali in contesti professionali e industriali. Si tratta di dispositivi progettati per rilevare e registrare nel tempo i dati relativi alla temperatura e all’umidità, permettendo di verificare in modo preciso e documentato che tali parametri rimangano entro limiti prestabiliti. Questo è particolarmente importante in ambienti controllati come le sale metrologiche, dove anche una lieve variazione climatica può compromettere l’accuratezza delle misurazioni e la validità dei risultati.
Questi strumenti funzionano in modo autonomo e sono capaci di memorizzare migliaia di rilevazioni nel corso di giorni, settimane o mesi, a seconda della frequenza di campionamento impostata. Grazie a questa capacità di registrazione continua, i data logger sono molto richiesti da aziende che necessitano di tracciare con precisione l’andamento delle condizioni ambientali, sia per finalità tecniche sia per rispettare normative di qualità e sicurezza. Una volta completato il periodo di registrazione, i dati possono essere scaricati e analizzati per individuare eventuali anomalie o variazioni fuori soglia.
Oltre al loro utilizzo in laboratori e ambienti scientifici, questi strumenti trovano applicazione anche nel settore alimentare, farmaceutico, nella logistica del freddo e nei magazzini di stoccaggio, dove è fondamentale garantire condizioni climatiche stabili. Possono essere dotati di display per una lettura immediata o integrati in sistemi più complessi di monitoraggio remoto, con avvisi in tempo reale in caso di superamento dei limiti impostati.
Sensori di temperatura, sonde e accessori
La termocoppia è un sensore di temperatura largamente diffuso. Sono ampiamente utilizzate perché economiche, facilmente sostituibili, standardizzate e possono misurare un ampio intervallo di temperature. Il loro limite più grande è il grado di accuratezza nella misura; infatti errori minori di un grado Celsius sono difficili da ottenere.
Una termocoppia è costituita da una coppia di conduttori elettrici di diverso materiale uniti tra loro in un punto. Questa giunzione è convenzionalmente chiamata giunzione calda ed è il punto nel quale viene applicata la temperatura da misurare. L’altra estremità, costituita dalle estremità libere dei due conduttori, è convenzionalmente chiamata giunzione fredda.
Quando esiste una differenza di temperatura tra la zona del giunto caldo e la zona del giunto freddo, si può rilevare una differenza di potenziale elettrico tra le estremità libere della termocoppia in corrispondenza del giunto freddo. Tale valore di potenziale elettrico è funzione diretta della differenza di temperatura, secondo una legge non lineare.
Negli impianti industriali, la termocoppia è inserita all’interno di una guaina di protezione che penetra all’interno dell’apparecchiatura della quale si vuole misurare la temperatura. I due conduttori sono connessi ad una morsettiera di porcellana, contenuta dentro una testina di protezione, da cui partono altri due conduttori, collegati alla morsettiera di uno strumento o di un registratore di temperatura.
Si chiamano pirometri quei termometri che sono particolarmente adatti per la misura delle temperature elevate. Nella tecnica moderna si usano pirometri che permettono esattezza nella misura e capacità di seguire continuamente le sue variazioni, anche a distanza, e che consentono di ottenere il tracciamento di diagrammi oppure la regolazione automatica della temperatura. Sono di particolare interesse e praticità per le misure industriali i cosiddetti termometri (pirometri) laser o ad infrarossi, che utilizzano la radiazione infrarossa.
A catalogo sono disponibili anche sensori di temperatura, sonde e altri accessori. A seconda del tipo di misurazione richiesta e dell’ambiente in cui devono operare, esistono diverse tipologie di sensori e sonde che possono essere integrate in termometri o termocamere per ottenere dati affidabili e accurati.
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