Principi di misure

MISURATORE DI PORTATA LAMINARE

Il fluido entrando nel setto poroso viene laminarizzato

Misuratori a gomito

Il fluido attraverso il gomito a 90° subisce l'effetto della forza centrifuga. Il profilo si deforma -> la forza centrifuga tenderà a spingere il filetto fluido sull'estradosso (curva a raggio maggiore) e i filetti tenderanno a sollevarsi dalla parete dell'intradosso.

Vantaggi:

• bassi costi iniziali
• facilità di installazione
• non hanno parti in movimento
• ampia gamma di dimensioni e modelli

Svantaggi:

• relazione funzionale con radice quadrata
• elevate perdite di carico
• modesta precisione

MISURE DI PORTATA AD ARIA VARIABILE - 22) - ROTAMETRI

Si tratta di un tronco di tubo trasparente (plexiglass) tronco conico (sez. inferiore < sez. superiore). Maggiore è l'altezza che il galleggiante raggiunge, maggiore è la portata. Per avere il galleggiante perfettamente parallelo al tubo di vetro (in posizione eretta), nella parte superiore

del galleggiante sono praticate delle microalette in modo tale che il filetto fluido che scorre intorno al galleggiante non solo lo solleva verso l'alto ma lo mette in rotazione intorno al proprio asse.

In funzione della quota Z raggiunta dal galleggiante all'equilibrio, letta sulla scala graduata esterna, si risale al valore della portata effluente.

Misurando = portata volumetrica

Segnale di misura = quota z

Il galleggiante si ferma in posizione di equilibrio quando le forze che agiscono su di esso si bilanciano:

W = A + B

Nell'equazione di equilibrio, al variare della portata non variano i termini a primo membro e quindi neanche quelli a secondo membro. Se ne deduce che al variare della portata la velocità media w intorno al galleggiante rimane costante (e quindi anche le perdite di carico sono costanti).

Essendo un tubo tronco conico a sezione variabile. Al variare della portata, la w rimane costante ma varierà la sezione di efflusso (A).

L'equazione di equilibrio del galleggiante può essere rappresentata come:

galleggiante: La scala di misura può essere lineare o logaritmica e il galleggiante può avere diverse forme ed dimensioni.

ROTAMETRO AD USCITA ELETTRICA

La posizione assunta dal galleggiante si trasforma (tramite un contatto elettrico strisciante) in un segnale di resistenza variabile (Ω) - Vantaggi dei rotametri:

1. Bassi costi iniziali
2. Modeste e costanti perdite di carico
3. Campo di misura sufficientemente ampio
4. Capacità di misurare fluidi di svariate densità e viscosità

Svantaggi:

1. Deve essere montato verticalmente
2. Non disponibile per elevate pressioni e T
3. Sporcizia e sedimenti possono complicare la lettura dello strumento
4. Utilizzabili solo per fluidi puliti
5. I costi possono salire notevolmente con l'acquisto degli accessori (sistemi di protezione ecc..)

23) MISURE DI PORTATA VOLUMETRICI

I misuratori volumetrici si basano sul conteggio di un volume noto di fluido. Ecco perché vengono definiti contatori, cioè contano quante

1. Vantaggi:
   • Buona precisione e ripetibilità
   • Ampio campo di misura
   • Precisione virtualmente non influenzata dalle condizioni fluidodinamiche a monte
   • Disponibili per fluidi ad elevata viscosità
   • Lettura diretta in unità volumetriche (m³)
2. Svantaggi:
   • Manutenzione periodica e regolare
   • Elevate perdite di carico
   • Le parti in movimento sono soggette ad usura
   • Non disponibili per fluidi sporchi o abrasivi
   • Relativamente costosi
3. MISURE DI PORTATA A TURBINA

I misuratori a turbina basano il loro principio di funzionamento sul rilievo del numero di giri di una girante (rotore) posta in rotazione dalla corrente fluida. In genere, l'asse della girante è coassiale con l'asse della tubazione oppure ortogonale all'asse del condotto. Sono adatti sia alla misura di liquidi che di gas. A causa della diversa viscosità/densità tra i fluidi, la girante dei contatori per gas.

i filetti fluidi paralleli e il flussolaminare-MISURATORI A TURBINA PER LIQUIDI(con asse di rotazione della girante ortogonale alla direzione del flusso)>Contatore idrico a getto multiplo e quadrante bagnato

La tecnologia a getto multiplo presenta un vantaggio (la sollecitazionesull’asse della girante è più bilanciata) e uno svantaggio (i getti diacqua entranti sono, alle basse portate, caratterizzati da bassevelocità: ne risentono la sensibilità e l’accuratezza ai bassi flussi).

Senza manutenzione il filtro diventa una perdita di carico (ostruitoad esempio da calcare ecc..).

Cassa statorica con ugelli (orifizi, praticati lungo la circonferenza)attraverso i quali l’acqua entra tangenzialmente in contatto conla girante a pale dritte.

L’acqua entra da più ugelli per entrare in maniera più equilibratama come svantaggio entra a velocità basse (essendo moltiforellini) e la sensibilità del motore non è

CONTATORI IDRICI DEL TIPO WOLTMANN (PER ELEVATI FLUSSI)

VANTAGGI:

• Elevata precisione
• Campo di misura 10:1
• Basse perdite di carico
• Può lavorare anche sotto severe condizioni operative
• Ottima ripetibilità

SVANTAGGI:

• Le parti in movimento sono soggette ad usura
• Danneggiato dal "overspeeding" cioè se il filtro è occluso l'acqua non passa bene e il getto è troppo accelerato
• Alte temperature, fluidi corrosivi ecc abbreviano la vita dei cuscinetti
• Con fluidi sporchi è necessario usare un filtro

25) MISURATORI DI PORTATA ELETTROMAGNETICI (non adatti a gas)

Se ho un conduttore come l'acqua che viaggia con velocità V attraversando le linee di campo in direzione del

Ho un voltaggio espresso dalla legge di Faraday: magnetico B ->=V x B LEGGE DI FARADAY (e perpendicolare al piano individuato da V e B)e -> ->t ->Dove:

• e=voltaggio
• V = velocità del fluido
• B= Intensità del campo magnetico

Il sensore è costituito da 3 elementi:

1. TUBO DI FLUSSO: di materiale non ferromagnetico ed isolante elettricamente (ceramica, teflon ecc)
2. ELETTRODI (acciaio, platino)
3. BOBINE per la generazione del campo magnetico di densità B

Acquisizione del segnale di misura attraverso elettrodi GALVANICI

La f.e.m. di Faraday può essere rilevata da elettrodi Galvanici (puntiformi)Idoneo in applicazioni con fluidi di conducibilità elettrica standard

Acquisizione del segnale di misura attraverso elettrodi CAPACITIVI

La f.e.m di Faraday può essere rilevata anche da elettrodi capacitivi (piastre annegate nel rivestimento interno del tubo di flusso)Idoneo in applicazioni con fluidi di conducibilità elettrica molto