Nei processi industriali, misurare la portata è un’attività complessa, che richiede ampie conoscenze tecniche ed applicative. Nello stesso modo, per scegliere il corretto misuratore di flusso è necessario tenere conto di diverse variabili e valutare le caratteristiche delle tecnologie presenti sul mercato.
In primo luogo, occorre considerare la natura del flusso: la misura della portata di un liquido è infatti diversa rispetto a quella di un solido o di un gas.
Dopo aver determinato la natura del flusso, occorre determinare quali sono le caratteristiche del flusso e lo scopo della misura (controllo funzionale, regolazione manuale o automatica, contabilizzazione).
Misuratori di portata: quale scegliere?
Sul mercato si trovano diversi misuratori adatti a qualsiasi tipologia di esigenza, dal semplice misuratore di flusso locale, al sensore di portata per la regolazione di un processo industriale.
Vediamo le principali tipologie.
A ultrasuoni. É un metodo di misura che si basa sul controllo del tempo di transito di un segnale ultrasonico. Sono capaci di misurare la portata di qualsiasi tipo di fluido anche dall’esterno della condotta, il che può rivelarsi particolarmente utile se si opera in condizioni critiche.
Termici. Questa tipologia di strumenti si basa sulla misura della capacità di dispersione termica del flusso e utilizza sensori a inserzione o per montaggio in linea. Sono molto impiegati per la misura di ogni tipo di gas, sono affidabili e precisi anche per campi di misura enormi, come i misuratori di portata Kurz.
A effetto Coriolis. I misuratori di portata massica a effetto Coriolis consentono la misura della portata di qualsiasi fluido, sia liquido che gas, sfruttando la modifica della fase di oscillazione generata dalla massa in transito.
Vortex. I misuratori di portata Vortex si basano sulla misura della frequenza di micro vortici generati dal flusso e sono impiegabili per liquidi, gas e vapore. Il loro utilizzo è consigliato per tubi di grande diametro e permette di misurare anche l’energia termica trasportata dal fluido vettore.
A turbina. Il loro funzionamento si basa sul conteggio del moto di un rotore spinto dal fluido da misurare. Esistono turbine specifiche per liquidi o per gas, versioni per montaggio in linea e a inserzione.
Pitot. Questa tecnologia utilizza una sonda a inserzione per la generazione di un differenziale di pressione; rispetto ad altri sistemi di misura primari a pressione differenziale, questi strumenti garantiscono misure accurate senza perdite di carico trascurabili anche su condotti molto grandi.
Ottici. I misuratori ottici si utilizzano per la misura di portata di fumi e gas e basano il loro funzionamento sul controllo del tempo di volo di un segnale ottico correlato. Riescono a misurare accuratamente anche piccolissime velocità e sono particolarmente indicati per la misura di gas di combustione, anche molto caldi, proprio perché prevedono la totale assenza di contatto diretto.
Radar. Misuratori di flusso che sfruttano la tecnologia radar e non prevedono contatto con il flusso, che può quindi contenere solidi e sporcizia senza che questo comporti variazioni nel calcolo. Servono per misurare la portata di un corso d’acqua in un canale a cielo aperto di qualsiasi formato.
Volumetrici. Il loro funzionamento si basa sul conteggio del numero di volumi trasferiti in/out, si utilizzano come misuratori di flusso per fluidi e sono strumenti affidabili e precisi, disponibili in diversi materiali.
Microonde. Vengono utilizzati soprattutto per il controllo del moto di prodotti solidi di qualsiasi natura e granulometria: polveri, granaglie, pellets, scaglie e truciolati di qualsiasi pezzatura. Il vantaggio principale consiste nella misura precisa del flusso di materiale in caduta libera o in trasporto pneumatico.
Magnetici. Progettati per la misura della portata di liquidi elettricamente conducibili (l’acqua, eccetto quella demineralizzata, o soluzioni acquose), si basano sulla misura della forza elettromotrice indotta dal transito del liquido. L’assenza di perdite di carico è uno dei principali vantaggi dei misuratori di portata magnetici.
Ad area variabile. I flussimetri ad area variabile basano il loro funzionamento sulla rilevazione della spinta che un corpo mobile, posizionato all’interno di una sezione di tubazione, riceve dal passaggio del fluido. Sono diffusi nei laboratori e nelle applicazioni dove è necessaria una misurazione visiva locale, senza alimentazione elettrica.
Flow computers. Sono unità di acquisizione e calcolo che possono essere installate in impianto: acquisiscono le informazioni dai misuratori per calcolare la portata di massa e l’energia termica. I principali vantaggi sono la versatilità di utilizzo, la semplicità e la compattezza.
Oggi la maggior parte dei misuratori sono smart, dotati di interfacce intelligenti e user friendly, che garantiscono un dialogo continuo e preciso con l’elettronica di gestione e quindi con l’operatore e l’automazione dell’impianto in cui sono installati.
Il controllo in continuo e in tempo reale delle informazioni assicura dei vantaggi evidenti in termini di costi di manutenzione e funzionalità dell’impianto andando ad automatizzare e ottimizzare i processi produttivi industriali.
I sensori per la misura della portata moderni sono ormai un componente imprescindibile per l’industria 4.0.
Consulta la guida alla scelta del misuratore di portata.
