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La tua unica fonte per la misura e il controllo di processo

Flussometro

Modelli di misuratore di portata

Un flussometro è uno strumento utilizzato per misurare il flusso o la portata di massa per liquidi o gas.Quando si sceglie un misuratore di portata non vanno sottovalutati fattori quali l'esperienza del personale addetto all'impianto con calibrazione e manutenzione, disponibilità per i ricambi, ecc. Si raccomanda inoltre che il costo dell'installazione venga considerato solo dopo tali fattori. Uno dei più comuni errori nella misura del flusso è l'inversione di questa sequenza: invece di selezionare la tipologia di flussimetro che meglio incontra le esigenze del processo , viene effettuato un tentativo di giustificare l'uso di un dispositivo perché è meno costoso. Tali acquisti "economici" possono conseguire alle più costose installazioni o manutenzioni. Questa pagina ti aiuterà a capire meglio quale misuratore di flusso si adatta alla tua applicazione, ma si può anche contattare i nostri ingegneri in qualsiasi momento.
Misuratore di portata a pistoni

Impara qualcosa di nuovo sui flussometri

Orientamento sulla misura del flusso.


Quando si sceglie un flussometro, si dovrebbero prendere in considerazione i seguenti fattori esterni: la familiarità del personale dello stabilimento con tali strumenti, la loro esperienza con la calibrazione e la manutenzione, la disponibilità di ricambi, il tempo medio del verificarsi di guasti, ecc. in particolare presso lo stabilimento. Il reale costo dell'installazione dovrebbe essere calcolato solo dopo aver valutato questi fattori. Uno degli errori più comuni nella misurazione di portata è dovuto alla scelta inappropriata ed all'utilizzo di dispositivi meno costosi invece che di sensori corretti ed idonei per il processo che si vuole misurare. Il risultato di tale approccio è che l'intenzione iniziale di risparmiare sull'acquisto del sistema di misura potrebbe tradursi in costi finali d'installazione elevati.

La completa conoscenza e comprensione dei requisiti dell'applicazione è quindi importante anche dal punto di vista economico. Pertanto, valutare prima la natura del fluido di processo e dell'impianto complessivo, è l'approccio migliore per la scelta del sistema di misurazione.

Primi passi per scegliere il corretto flussimetro

Il primo passo nella selezione del sensore di flusso è determinare se l'informazione sulla portata deve essere continua o totalizzata, e se è necessario disporre di questa informazione localmente o da remoto. Nel caso la misurazione debba essere letta e resa disponibile da remoto, di che tipo dovrebbe essere la trasmissione? Analogica, digitale, o condivisa? Se condivisa, qual è la richiesta (minima) di frequenza di aggiornamento dei dati? Una volta trovate le risposte a queste domande, occorre conoscere e valutare le proprietà e le caratteristiche fluidiche del fluido di processo, e delle tubazioni o altri spazi che ospiteranno i o il flussometro. Al fine di aiutare il cliente nella scelta del flussimetro appropriato ai suoi scopi, è disponibile un breve questionario per ciascun tipo di applicazione, che deve essere compilato per chiarire tutti quegli aspetti che determinano la scelta finale del tipo di sistema di misurazione della portata:

Misuratore di flusso di massa

Caratteristiche del flusso e del fluido

Le caratteristiche del flusso e del fluido: in questa sezione della tabella sono elencate informazioni quali il nome del fluido, la pressione, la temperatura, la caduta di pressione ammissibile, la densità (o peso specifico), la conducibilità, la viscosità (newtoniano o no?) e la pressione di vapore alla temperatura massima di funzionamento, e l'indicazione di come queste proprietà potrebbero variare o interagire tra di loro. Inoltre, tutte le informazioni di sicurezza o tossicità dovrebbero essere dichiarate insieme con i dati completi sulla composizione del fluido, la presenza di bolle, di eventuali particelle solide (abrasivo o morbido, la dimensione delle particelle, fibre), la tendenza a depositare e le qualità di trasmissione della luce (opaco, traslucido o trasparente?).

Range di Pressinone e Temperatura

Quando occorre scegliere un flussometro è importante fornire anche i valori della pressione e della temperatura minima e massima insieme ai valori nominali di funzionamento standard o operativo. Anche le seguenti informazioni dovrebbero essere dichiarate: se il flusso possa cambiare direzione, se non sempre riempia completamente la tubatura, se il flusso possa sviluppare altri fluidi (aria-solido-liquido), se siano probabili aerazione o pulsazione, se possano verificarsi cambiamenti repentini di temperatura ed infine se siano necessarie particolari precauzioni durante la pulizia e manutenzione.

Sistema di tubazioni e area di installazione

Nel caso delle tubazioni, occorre precisare la direzione (evitare il flusso verso il basso in applicazioni di liquidi), la dimensione, il materiale, il diametro interno, la pressione alla flangia, l'accessibilità a monte o a valle di curvature, le valvole, i regolatori e le lunghezze delle parti diritte della tubatura.

L'ingegnere o altra persona che ha il compito di descrivere queste caratteristiche, deve sapere se siano presenti campi magnetici o vibrazioni nell'area, se è disponibile l'alimentazione elettrica o pneumatica, se l'area è classificata come a pericolo di esplosione, o se ci siano altri requisiti speciali da rispettare quali norme sanitarie o regolamenti per ambienti puliti o isolati (Clean-In-Place).

Come scegliere un flussimetro?


  1. Qual è il fluido, gas o liquido, che deve essere misurato (aria, acqua, ecc.)?
  2. E' richiesta una misurazione percentuale o totale per il flussometro?
  3. Se il liquido non è acqua, qual è la sua viscosità?
  4. Trattasi di fluido pulito?
  5. Occorre disporre di un display sul flussometro o è sufficiente un segnale di uscita elettronica?
  6. Qual è la portata minima e massima che deve essere misurata?
  7. Qual è la pressione di processo minima e massima?
  8. Qual è la temperatura di processo minima e massima?
  9. Il fluido è chimicamente compatibile con la parte di contatto dei flussimetri?
  10. Se questo è un'applicazione di processo, qual è la dimensione del tubo?

Accuratezza e range di portata

Il passo successivo è quello di determinare l'intervallo di misura desiderato identificando la portata minima e massima del fluido (massa volume) da misurare. Dopo di che, si determina la precisione della misurazione necessaria. Tipicamente la precisione è definita in percentuale di lettura di corrente(Actual Reading), in percentuale del campo di calibratura (Calibrated Span), o in percentuale del fondo scala (Full Scale). I requisiti di precisione devono essere indicati separatamente per portata minima, normale e massima. Salvo che si conoscano tutti questi requisiti, le prestazioni di misura del flussimetro potrebbero non essere accettabili a copertura degli interi intervalli.

La precisione assoluta è critica in applicazioni in cui vengono venduti o acquistati prodotti sulla base del risultato di lettura di un contatore. In altre applicazioni, la ripetibilità può essere più importante della precisione assoluta. Pertanto, è opportuno stabilire e determinare separatamente i requisiti di precisione e di ripetibilità di ciascun'applicazione e indicarli nelle specifiche.

Quando la precisione di un misuratore di portata è indicata in % CS o unità % FS, il suo errore assoluto aumenterà alla diminuzione della portata misurata. Se errore dello strumento è indicato in % AR, l'errore in termini assoluti resta lo stesso sia a portate elevate che basse. Poiché il fondo scala (FS) è sempre una quantità maggiore del campo di taratura (CS), un sensore con una prestazione % FS avrà sempre un errore più grande di quello con la stessa specifica % CS. Pertanto, al fine di confrontare correttamente tutte le offerte, si consiglia di convertire tutti i valori di errore dichiarati nelle stesse unità % AR.

Nelle specifiche di misura di portata ben preparate, tutte le precisioni dichiarate sono convertite in unità uniformi % AR e questi requisiti % AR sono indicati separatamente per portata minima, normale e massima. Tutte le specifiche e le offerte di flussimetri dovrebbero indicare chiaramente sia i valori di precisione che di ripetibilità della misura come minimo, normale e massimo.

Accuratezza vs. Repeatibilità

Se le prestazioni di misura accettabili possono essere ottenute da due diverse categorie di flussometro ed uno di questi non ha parti in movimento, scegliere quello senza parti in movimento. Le parti in movimento sono una potenziale fonte di problemi, non solo per i motivi evidenti di usura, lubrificazione, e per la sensibilità del rivestimento, ma anche perché le parti mobili richiedono spazi liberi che talvolta introducono "slittamenti" nel flusso da misurare. Anche se impiegano misuratori propriamente manutenuti e calibrati, questa parte di flusso che non viene rilevata, varia con le variazioni di viscosità del fluido e di temperatura. Le variazioni di temperatura possono modificare anche le dimensioni interne del flussometro. Per questo motivo è richiesta la compensazione.

Inoltre, se si può ottenere lo stesso risultato di lettura sia con un flussometro completo che con un sensore a punto, è generalmente consigliato l'uso del flussimetro. Poiché i sensori a punto non rilevano la portata a tubo pieno, la loro lettura è accurata solo se sono inseriti ad una profondità in cui la velocità di flusso è la media del profilo di velocità attraverso il tubo. Anche se questo punto è stato accuratamente individuato al momento della taratura, è improbabile che rimanga inalterato, poiché i profili di velocità cambiano con la portata, la viscosità, la temperatura ed altri fattori.

Unità volumetriche o di massa

Prima di scegliere un flussometro, è anche opportuno conoscere se le informazioni di lettura saranno più utili espresse in volume o in massa. Quando si misura il flusso di materiali comprimibili, la lettura del volume del flusso o portata non ha molto senso a meno che la densità (e talvolta anche la viscosità) sia costante. Quando si misura la velocità (flusso volumetrico) di liquidi incomprimibili, la presenza di bolle sospese causa un errore, pertanto aria e gas devono essere rimossi prima che il fluido raggiunga il flussometro per il rilevamento corretto delle informazioni o lettura. In altri sensori di velocità, i tubi diritti possono causare problemi (generare ultrasuoni), o l'indicatore può smettere di funzionare se il numero di Reynolds è troppo basso (nei misuratori a vortice è richiesto un RD > 20.000).

In base a queste considerazioni bisognerebbe tenere a mente i flussimetri di portata massica in quanto sono insensibili alle variazioni di densità, di pressione ed alle variazioni di viscosità e non sono influenzato dalle variazioni del numero di Reynolds. Poco utilizzate nell'industria chimica sono le diverse condotte che sono in grado di misurare il flusso in tubi parzialmente pieni ed attraverso i quali possono scorrere grandi solidi galleggianti o sedimentabili

I diversi modelli di flussometro

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Rotametro o flussimetro ad area variabile per gas e liquidi Rotametro o flussometro ad area variabile per gas e liquidi
Il rotametro è un tubo rastremato galleggiante. È ampiamente utilizzato per la misura di flusso in aree variabili grazie al suo costo contenuto, alla sua semplicità, alla bassa caduta di pressione, al relativamente ampio intervallo di misura ed all'uscita lineare. Per un elenco completo di rotametri clicca sull'immagine a sinistra.
Flussimetri ad area più variabile: misuratori di portata a molla ed a pistone per gas e liquidi Flussometro ad area più variabile: misuratori di portata a molla ed a pistone per gas e liquidi
I flussimetri a pistone usano un orifizio anulare formato da un pistone e un cono rastremato. Il pistone è trattenuto alla base del cono (nella posizione di no flusso) da una molla tarata. Le scale sono basate su peso specifico di 0,84 per i misuratori ad olio, e 1.0 per i misuratori ad acqua. La semplicità della loro forma e la facilità con cui possono essere equipaggiati per trasmettere segnali elettrici, li ha resi un'alternativa economica ai rotametri per l'indicazione ed il controllo della portata. Per un elenco completo dei misuratori di portata a molla ed a pistone, clicca sull'immagine a sinistra.
Flussimetri di massa gassosa. Flussometro di massa gassosa
I flussimetri massici di tipo termico sono meno dipendenti dalla densità, dalla pressione e dalla viscosità del fluido. Questo stile di flussimetri utilizza sia un trasduttore di pressione differenziale che un sensore di temperatura o un elemento sensibile al riscaldamento ed i principi termodinamici di conduzione di calore, per determinare la vera portata massica. Molti di questi tipo di flussometro di massa sono dotati di display integrati e di uscite analogiche per la registrazione dei dati. Le prove di tenuta e le misurazioni a basso flusso in millilitri al minuto sono eseguite in molte delle più comuni applicazioni. Per un elenco completo dei misuratori di portata massica clicca sull'immagine a sinistra.
Flussimetri ad ultrasuoni (non intrusivi o Doppler) per liquidi Flussometro ad ultrasuoni (non intrusivo o Doppler) per liquidi
Il flussimetro ad ultrasuoni doppler è comunemente utilizzato in applicazioni sporche come acque reflue e di altri fluidi sporchi e fanghi che normalmente causano danni ai sensori tradizionali. Il principio base di funzionamento usa lo spostamento di frequenza (effetto Doppler) di un segnale ultrasonico quando viene riflesso dalle particelle in sospensione o bolle di gas (discontinuità) in movimento nel fluido. Per un elenco completo di misuratori di portata ad ultrasuoni clicca sull'immagine a sinistra.
Flussimetri a turbina Flussometro a turbina
Il misuratore a turbina può avere una precisione di 0.5% della lettura. È uno strumento molto preciso e può essere utilizzato per liquidi puliti e liquidi viscosi fino a 100 centistokes. Deve esserci all'ingresso della parte diritta un minimo di 10 di diametro del tubo. Le uscite più comuni sono un'onda sinusoidale o quadra di frequenza, ma dei condizionatori di segnale possono essere montati sulla parte superiore per le uscite analogiche e per le classificazioni a prova di esplosione. I misuratori sono costituiti da più lame rotanti montate perpendicolarmente al flusso e sospese nella corrente di fluido tramite un cuscinetto libero. Per un elenco completo dei modelli di flussometro a turbina, clicca sull'immagine a sinistra.
Sensori a pale rotanti Sensori di portata a palette
Il sensore a pale rotanti è uno dei più comuni ed economici tipi di flussimetro per l'acqua o liquidi simili. Molti sono offerti con raccordi per flusso o in stile inserto. Questi strumenti, come il misuratore a turbina, richiedono un minimo di 10 di diametro del tubo all'inizio della sua sezione diritta e di 5 alla fine. La compatibilità chimica deve essere verificata nel caso non si utilizzi l'acqua. Le uscite sinusoidali ed impulsive a onda quadra sono tipiche, tuttavia alcuni sensori hanno uscite analogiche da 4 a 20 mA. Le pale rotanti del sensore sono perpendicolari al flusso e sono in contatto con una sezione trasversale limitata del flusso. Per un elenco completo dei misuratori di portata a pale rotanti clicca sull'immagine a sinistra.
Positive Displacement Flow meters Flussometro volumetrico
Questi strumenti sono utilizzati per applicazioni con acqua quando non sono disponibili tubi diritti e quando i misuratori a turbina e quelli a pale rotanti risentirebbero troppo delle turbolenze. Gli spostamenti positivi sono utilizzati anche per i liquidi viscosi. Per un elenco completo dei modelli di flussometro volumetrico clicca sull'immagine a sinistra.
Misuratori a vortice Misuratori a vortice
I principali vantaggi dei misuratori a vortice sono la loro bassa sensibilità alle variazioni delle condizioni di processo e la bassa usura rispetto ad altri misuratori come quelli a turbina. Inoltre, i costi iniziali e di manutenzione sono bassi. Per queste ragioni, hanno sempre più raccolto consensi tra gli utenti. I misuratori a vortice devono essere dimensionati correttamente da un nostro ingegnere che sarà a vostra disposizione al telefono per i necessari chiarimenti. Per un elenco completo di misuratori di portata a vortice clicca sull'immagine a sinistra.
Tubi di Pitot o sensore di pressione differenziale per liquidi e gas Tubi di Pitot o sensore di pressione differenziale per liquidi e gas.
I tubi di Pitot offrono i vantaggi di essere semplici, di basso costo di installazione, a perdita di pressione permanente molto più bassa, necessitano di poca manutenzione ed hanno buona resistenza all'usura. I tubi di Pitot devono essere dimensionati correttamente da un nostro ingegnere che sarà a vostra disposizione al telefono per i necessari chiarimenti. Per un elenco completo di flussimetri a tubo di Pitot clicca sull'immagine a sinistra.
Flussimetri magnetici per liquidi conduttivi Flussometro magnetico per liquidi conduttivi
Disponibili in formato in linea o ad inserimento. Il flussometro magnetico non ha parti mobili ed è ideale per l'applicazione nelle acque di scarico o in qualsiasi liquido sporco che sia conduttivo. I display sono integrali o con uscita analogica che può essere utilizzata per il controllo da remoto o per la registrazione dei dati. Per un elenco completo dei modelli di flussometro magnetico clicca sull'immagine a sinistra.
Anemometri per la misurazione del flusso d'aria Anemometri per la misurazione del flusso d'aria
Gli anemometri a filo caldo sono sonde senza parti mobili. Il flusso d'aria può essere misurato in tubi e condotti con lettura temporanea (flussometro in mano) o permanente (flussimetro montato o installato). Sono inoltre disponibili anche gli anemometri a paletta. Questi sono di solito più grandi della versione a filo caldo, ma sono più robusti ed economici. I modelli sono disponibili per la misurazione della temperatura e dell'umidità. Per un elenco completo dei flussimetri d'aria o anemometri clicca sull'immagine a sinistra.