Cosa è un misuratore di portata?

Cos'è un misuratore di flusso?

Definizione di misuratore di flusso

Un misuratore di flusso è definito come un dispositivo che misura il tasso di flusso di solidi, liquidi o gas.

• Tipi di misuratori di flusso

• Misuratori di flusso meccanici

• Misuratori di flusso ottici

• Misuratori di flusso a canale aperto

Misuratori di flusso meccanici

Misuratori di flusso a spostamento positivo

Questi misuratori misurano il tasso di flusso catturando il fluido in una camera e misurandone il volume. Questo è simile a riempire un secchio d'acqua fino a un livello specifico e poi lasciarlo fluire fuori.

Questi misuratori di flusso possono misurare flussi intermittenti o tassi di flusso ridotti ed sono adatti per qualsiasi liquido indipendentemente dalla loro viscosità o densità. I misuratori di flusso a spostamento positivo possono essere considerati robusti poiché rimangono inalterati dalla turbolenza nel tubo.

I misuratori a disco nutante, i misuratori a pistone alternativo, i misuratori a pistone oscillante o rotante, i misuratori a bi-rotore come quelli del misuratore a ingranaggi, il misuratore a ingranaggi ovali (Figura 1) e il misuratore a ingranaggi elicoidali rientrano in questa categoria.

Misuratori di flusso di massa

Questi misuratori stimano il tasso di flusso misurando la massa della sostanza che vi passa attraverso. Sono tipicamente utilizzati nell'industria chimica dove le misurazioni basate sul peso sono più importanti del volume.

I misuratori termici (Figura 2a) e i misuratori di flusso Coriolis (Figura 2b) rientrano in questa categoria. Nel caso dei misuratori termici, il flusso del fluido raffredda la sonda, che è pre-riscaldata a un certo grado. La perdita di calore può essere rilevata e sarà utilizzata per determinare il tasso al quale il fluido sta fluendo.

 D'altra parte, i misuratori Coriolis funzionano secondo il principio di Coriolis, in cui il flusso del fluido attraverso il tubo vibrante causa un cambiamento di frequenza o sfasamento o ampiezza, che fornisce una misura del suo tasso di flusso.

Misuratori di flusso a pressione differenziale

I misuratori di flusso a pressione differenziale misurano il flusso osservando la caduta di pressione mentre il fluido passa attraverso un ostacolo nel suo percorso. Man mano che il flusso del fluido aumenta, la caduta di pressione attraverso l'ostacolo aumenta anch'essa, cosa che viene registrata dai misuratori. Il tasso di flusso è proporzionale alla radice quadrata di questa caduta di pressione, secondo l'equazione di Bernoulli.

I misuratori a piatto orifizio, i misuratori a ugello, i misuratori a tubo, i misuratori a tubo pilota, i misuratori a gomito, i misuratori a bersaglio, i misuratori a tubo Dall, i misuratori a cono, i misuratori a tubo Venturi, i misuratori a flusso laminare e i misuratori a area variabile (Rotametro) sono alcuni esempi di misuratori di flusso a pressione differenziale.

Misuratori di flusso a velocità

I misuratori di flusso a velocità stimano il tasso di flusso misurando la velocità del fluido. La velocità fornisce una misura diretta del tasso di flusso perché sono proporzionali. Questi misuratori possono misurare la velocità utilizzando vari metodi, inclusi i turbine.

A seconda del metodo utilizzato per determinare la velocità, abbiamo vari tipi di misuratori di flusso a velocità come il misuratore a turbina, il misuratore a scia vorticoso, il misuratore a tubo di Pitot, il misuratore a elica, il misuratore a ruota a pale o a ruota Pelton, il misuratore a getto singolo e il misuratore a getti multipli.

La misurazione del tasso di flusso dei fluidi in ambienti pericolosi, compresi quelli nel caso di estrazione mineraria, richiede misuratori di flusso non invasivi. I misuratori di flusso SONAR, che sono un tipo di misuratori di flusso a velocità, soddisfano questo tipo di requisiti. Inoltre, i misuratori di flusso ultrasuoni, così come i misuratori di flusso elettromagnetici, fanno anche parte dei misuratori di flusso a velocità.

Misuratori di flusso ottici

I misuratori di flusso ottici utilizzano la luce per misurare il tasso di flusso. Solitamente utilizzano un fascio laser e fotodetettori. Le particelle di gas diffondono il fascio laser creando impulsi rilevati dal ricevitore. Misurando il tempo tra questi segnali, si può determinare la velocità del gas.

Poiché questi misuratori misurano la velocità effettiva delle particelle costituenti i gas, rimangono inalterati dalle condizioni termiche e dalle variazioni del flusso di gas. Pertanto, sono in grado di fornire dati di flusso altamente accurati anche quando l'ambiente è molto sfavorevole, ad esempio, quando abbiamo temperature e pressioni elevate, umidità elevata, ecc.

Misuratori di flusso a canale aperto

I misuratori di flusso a canale aperto sono utilizzati per misurare il tasso di flusso di un fluido il cui percorso di flusso prevede una superficie libera. I misuratori a weirs e i misuratori a flume (Figura 6) sono i misuratori di flusso a canale aperto che utilizzano dispositivi secondari come bollitori o galleggianti per misurare la profondità del fluido in un punto specifico. Da questa profondità, si può ottenere il tasso di flusso del fluido.

D'altra parte, nel caso della misurazione del flusso a canale aperto basata su test con coloranti, viene utilizzata una certa quantità predeterminata di colorante o sale per modificare la concentrazione dello scorrimento del fluido. La diluizione risultante fornisce una misura del tasso di flusso del fluido. Successivamente, va notato che la precisione con cui i misuratori di flusso devono operare è decisa dall'applicazione per cui sono utilizzati. 

Ad esempio, quando vogliamo monitorare il flusso dell'acqua attraverso un tubo nel nostro giardino, sarebbe sufficiente utilizzare un misuratore di flusso con una precisione inferiore rispetto a quello che utilizzeremmo se dovessimo monitorare il flusso di un alcali destinato a un processo chimico. Inoltre, un altro fattore da notare è che i misuratori di flusso, quando utilizzati in combinazione con valvole di flusso, possono eseguire azioni di controllo con successo.