Seconda parte Appunti orale Misure

MISURATORI DI PORTATA A PRESSIONE DIFFERENZIALE

Misuratori a Bersaglio

Sfruttano un corpo sul cui centro è fissato un obiettivo che

viene colpito dal fluido che passa nella sezione anulare. Si

basano sulla forza idrodinamica che impatta sul piattello.

Sull’estremo libero vi è un estensimetro che fornisce un

valore di resistenza elettrica.

Quando agisce la forza idrodinamica avviene una rotazione

dell’asta per la quale l’estensimetro si comporta come un

2

v

dinamometro per la forza: =C

F ∙ ρ ∙ ∙ A

T α 2

In questo modo si può valutare dalla forza idrodinamica un

valore di differenza di pressione per ottenere la portata.

Dal punto di vista geometrico si può definire il coefficiente:

d T d

dove è il diametro del bersaglio e D è il

=

β T

T D

diametro del condotto.

Serve a descrivere quanto il bersaglio ostruisce la sezione

del condotto

Misuratori di Portata Laminare

Si applicano due prese di pressione statica, a

monte e a valle, per ottenere una per poi

∆ p

risalire alla portata tramite la legge di Hagen-

Poiseuille:

128 ∙ μ ∙ L

∆ p= ∙ v́ Questa relazione è valida solo

4

π ∙D

quando il fluido si trova in regime laminare e

ρωD

ℜ= <2300

quindi quando μ

Per garantire il regime laminare, nella pratica il

fluido viene fatto passare attraverso un elemento

laminare, formato da piccoli condotti. In questo

modo il flusso viene diviso in tanti filetti, così da

mantenere valida la legge di Hagen-Poiseuille.

Misuratori di Portata a Gomito

Sfruttano la forza centrifuga che entra in gioco quando

il fluido è in un gomito. I filetti si addensano verso

∆ p

l’estradorso andando a creare una presente tra

s

intradorso ed estradorso.

Da questa differenza, ricaviamo la portata:

√ Δ p s

=K

V́ ρ

Misuratore di Portata ad Area Variabile

Detti anche Rotametri, sono costituiti da un tubo

tronco-conico. Il fluido viene inserito dal basso verso

l’altro. All’interno del tubo vi è un galleggiante che in

base alla quota permette di risalire a un valore di

portata. Sul galleggiante agiscono tre forze:

⃗

- peso: g ∙ ρ ∙ V ⃗

g ∙ ρ ∙ V

- di galleggiamento: f

p f 2

- aerodinamica: C ∙ ∙ ω ∙ A

R 2

tali che la somma della componente aerodinamica e

di galleggiamento bilancino la componente di peso.

La portata sarà

=w

V́ A anulare

Misuratore di Portata Volumetrico

Si basano sulla tecnica di cattura e

conteggio di volume noto detto volume

base o camera di misura. Il rotore gira a

spese dell’energia di pressione del fluido e

riempie la camera di misura con un ciclo

alternativo, basato su una coppia pistone

cilindro, o rotativo, basato su una coppia

statore-rotore.

L’equazione del volume totale è :

∆V

⇒

=N = =V

V ∙ V V́ ∙ f Cioè la portata

b b

∆t

volumetrica è direttamente proporzionale

al numero di volte in cui la camera viene

riempita e svuotata.

Si dividono in:

-Contatore a disco nutante: presenta una porta di ingresso e di uscito. Il fluido

viene inserito in una camera di misura e si avrà una rotazione attorno ad un

perno. In base a quante volte si compie il caricamento e lo scaricamento

possiamo avere un valore di volume di fluido.

-Misuratore a pistone oscillante: presenta un pistone che gira con una lamella

che divide il volume in un setto a destra e sinistra. Il fluido entra, il pistone gira

e il volume viene scaricato.

Misuratori di Portata a Turbina Sono misuratori deduttivi, deducono

il valore di portata in base alle

rotazioni di un organo rotante. La

misura è indiretta perché lo

strumento misura la velocità di

rotazione o la frequenza degli impulsi

e, attraverso la taratura, risale al

valore della portata.

La girante ruota con una velocità che dipende dalla velocità del fluido. Per

rilevare il numero di rotazioni si utilizza un sistema pick-up, formato da un

magnete e una bobina. Ogni volta che il magnete passa vicino alla bobina, si

genera un impulso elettrico. Il numero totale degli impulsi permette di ricavare

il volume transitato, mentre la frequenza permette di ricavare la portata.

V

K=

Si definisce un coefficiente di taratura: N i N

K: volume assoc