Contatore di Flusso: Cos'è e Tipi di Contatori di Flusso

Un contatore di flusso è un dispositivo utilizzato per misurare il tasso di flusso di solidi, liquidi o gas. I contatori di flusso possono farlo in modo lineare, non lineare, volumetrico o su base ponderale. I contatori di flusso sono anche noti come indicatori di flusso, indicatori di flusso o contatori di liquidi.

Tipo di Contatori di Flusso

I principali tipi di contatori di flusso includono:

1. Contatori di Flusso Meccanici

2. Contatori di Flusso Ottici

3. Contatori di Flusso per Canali Aperti

Contatori di Flusso Meccanici

Contatori di Flusso a Displacement Positivo

Questi contatori misurano il tasso di flusso misurando il volume del fluido che passa attraverso di essi. Il processo effettivo include l'intrappolamento del fluido in un contenitore simile per conoscere il suo tasso di flusso. Questo è molto simile al caso in cui facciamo riempire un secchio d'acqua fino a un certo livello predeterminato, dopo il quale viene lasciato scorrere fuori.

Questi contatori di flusso possono misurare flussi intermittenti o tassi di flusso modesti e sono adatti per qualsiasi liquido indipendentemente dalla loro viscosità o densità. I contatori di flusso a displacement positivo possono essere considerati robusti poiché rimangono immuni alla turbolenza nel tubo.

Il contatore a disco oscillante, il contatore a pistone alternativo, il contatore a pistone oscillatorio o rotativo, i contatori a bi-rotore come quelli del contatore a ingranaggi, il contatore a ingranaggi ovali (Figura 1) e il contatore a ingranaggi elicoidali rientrano in questa categoria.

Contatori di Flusso di Massa

Questi contatori forniscono all'utente una stima del tasso di flusso misurando la massa della sostanza che scorre attraverso di essi. Questo tipo di contatori di flusso orientati al peso è solitamente impiegato nelle industrie chimiche dove la misurazione basata sul peso è essenziale rispetto all'analisi volumetrica.

I contatori termici (Figura 2a) e i contatori di flusso Coriolis (Figura 2b) rientrano in questa categoria. Nel caso dei contatori termici, il flusso del fluido raffredda la sonda, pre-riscaldata a un certo grado. La perdita di calore può essere rilevata e utilizzata per determinare il tasso di flusso del fluido. D'altra parte, i contatori Coriolis funzionano sul principio del principio di Coriolis, in cui il flusso del fluido attraverso il tubo vibrante causa un cambiamento nella frequenza, nello spostamento di fase o nell'ampiezza, che fornisce una misura del suo tasso di flusso.

Contatori di Flusso a Pressione Differenziale

Nei contatori di flusso a pressione differenziale, il flusso viene misurato misurando la caduta di pressione mentre il fluido passa attraverso gli ostacoli inseriti lungo il percorso. Questo perché, man mano che aumenta il flusso del fluido nel tubo, ci sarà una maggiore caduta di pressione attraverso la costrizione (Figura 3), che può essere registrata dai contatori. Da questo, si può calcolare il tasso di flusso in quanto sarà proporzionale alla radice quadrata della caduta di pressione (equazione di Bernoulli).

Il contatore a placca orifizio, il contatore a bocchetta, il contatore a tubo, il contatore a tubo pilota, il contatore a gomito, il contatore a bersaglio, il contatore a tubo Dall, il contatore a cono, il contatore a tubo Venturi, il contatore a flusso laminare e il contatore a area variabile (Rotametro) sono alcuni esempi di contatori di flusso a pressione differenziale.

Contatori di Flusso a Velocità

I contatori di flusso a velocità stimano il tasso di flusso dei fluidi misurando la velocità del fluido che scorre attraverso di essi. Qui la velocità del fluido fornisce una misura diretta del suo tasso di flusso in quanto sono direttamente proporzionali tra loro. In questi contatori, si può misurare la velocità in vari modi, tra cui l'uso di una turbina (Figura 4).

A seconda del metodo utilizzato per trovare la velocità, abbiamo vari tipi di contatori di flusso a velocità come il contatore a turbina, il contatore a vortice, il contatore a tubo di Pitot, il contatore a elica, il contatore a pala o a ruota Pelton, il contatore a getto singolo e il contatore a getti multipli.

La misurazione del tasso di flusso dei fluidi in ambienti pericolosi, inclusi quelli nel caso di estrazione mineraria, richiede contatori di flusso non invasivi. I contatori di flusso SONAR, che sono un tipo di contatore di flusso a velocità, servono a queste esigenze. Inoltre, i contatori di flusso ultrasonici, così come i contatori di flusso elettromagnetici, fanno anche parte dei contatori di flusso a velocità.

Contatori di Flusso Ottici

I contatori di flusso ottici funzionano sul principio dell'ottica, ovvero misurano il tasso di flusso utilizzando la luce. Solitamente, utilizzano un impianto costituito da un fascio laser e fotodetettori. Qui, le particelle del gas che scorre nel tubo diffondono il fascio laser per produrre impulsi che vengono raccolti dal ricevitore (Figura 5). Quindi, viene determinato il tempo tra questi segnali in quanto si conosce la distanza con cui i fotodetettori sarebbero separati, il che a sua volta porta alla misurazione della velocità del gas.

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

Contatori di Flusso per Canali Aperti

I contatori di flusso per canali aperti sono utilizzati per misurare il tasso di flusso di un fluido il cui percorso di flusso prevede una superficie libera. I contatori a weirs e i contatori a flume (Figura 6) sono i contatori di flusso per canali aperti che utilizzano dispositivi secondari come bolle 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 di misurazione del flusso per canali aperti basata su test di colorazione, 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, è da notare che la precisione con cui i contatori di flusso devono operare è decisa dall'applicazione per cui sono utilizzati. Ad esempio, quando vogliamo monitorare il flusso dell'acqua in un tubo nel nostro giardino, sarebbe sufficiente utilizzare un contatore di flusso con una precisione inferiore a quella che sarà utilizzata quando dobbiamo monitorare il flusso di un alcali destinato a un processo chimico. Oltre a ciò, un altro fattore che richiede di essere notato è che i contatori di flusso, quando utilizzati in combinazione con valvole di flusso, possono eseguire azioni di controllo con successo.

Cos'è un Contatore d'Acqua?

Un contatore d'acqua è un tipo di contatore di flusso utilizzato per monitorare il tasso di flusso dell'acqua in un tubo. Esistono due approcci comuni alla misurazione del flusso dell'acqua: lo spostamento e la velocità. I disegni comuni a spostamento includono i contatori a pistone oscillante e a disco nutante. I disegni basati sulla velocità includono i contatori a getto singolo e multi-getto e i contatori a turbina.

Tipi di Contatori d'Acqua

I contatori d'acqua possono essere classificati in vari tipi a seconda del meccanismo con cui misurano il flusso dell'acqua.

Contatore d'Acqua a Ingranaggi

In generale, tutti i contatori d'acqua residenziali sono di tipo a spostamento positivo. Questi possono essere a loro volta di tipo a ingranaggi (Figura 1) o a pistone oscillante o a disco nutante. Qui, l'acqua viene fatta entrare in una camera da cui viene lasciata uscire solo quando la camera si riempie.