Riassunto d'esame - Misure meccaniche e termiche, prof. Malcovati

MISURE DI LIVELLO

MISURE DI LIVELLO A VISTA

• MISURATORE DI LIVELLO A TUBO IN VETRO SEMPLICE

  Rappres. il sist. + semplice x leggere visibilmente in un recipiente aperto o chiuso con pressione fino a 850°C che contenga liquidi non pericolosi...

• MISURATORI CON LIVELLETTO DI VETRO TEMPERATO A RIFRAZIONE

  Sono usati per leggere i livelli in recipienti chiusi:

  • con pressione > p atm
  • con elevato grado di vuoto
  • con liquidi pericolosi
  • con temperature > 350°C

  Si basano diversi principi: temperatura, tenuta stagna, regolazione di temp., e funz.giale...

MISURE DI LIVELLO ATTRAVERSO LA MISURA DI ΔP

La misura dei livelli può essere ricondotta a quella di una pressione difforme, con strumenti trasluttivi etc... Misura di un ΔP.

Sistema:

1. Allumin.un sistema esterno costituito da un barilett hannoesterno immerso nella pontematerial...

MISURE DI LIVELLO CON GORGOLIAMENTO

È usato per la misura di livello entro serbatoi, vasche e conici a cielo aperto.

Funz:

Si richiede dispon. di aria compressa regolata e prout. La sorgente alimentato, attraverso uno stasommetto. in caso di carenza d. alimentazione

1. Regolare il liv. d. gorgogliamento in modo costante
2. Se il liv. diminuisce, calasonal' sistema

Proporz: Δh = h₁ / h₂

MISURE DI LIVELLO MANOMETRICHE IN SERBATOI APERTI

Effettua una misura della dilata (può scambi asom) presente sfond un serbatotto altresopotata agg.

Manometro: a mercurio immersouilata denso.

Misure speciali: Dificobil opto sopport

MISURE DI LIVELLO A SPINTA IDROSTATICA

Si misura la gese idrostatica di un corpo opposi semi-immerso.

La forza di una ciliniedo ris posto:

• Potere fisi otanico
• Equilibrio d'equilibrio dell sternaque distante

La barra di torsione è fissata ad un estremo, ed è libera di ruotare dall'altro. Al suo interno, c'è un'asta che trasmette la rotazione del tubo interno ai sensori di posizione. La variazione è proporzionale alla differenza di livello e l'aumento della resistenza del diaframma è proporzionale alla rotazione della barra di torsione, e quindi al livello.

Possiamo avere letti di un trasduttore elettrico:

• Per variazione di peso del gas nel galleggiante.
• Per variazione di peso dell'aria e gas del galleggiante.

Misure di livello capacitivi

1. Sensore in recipienti aperti o chiusi.

L'elemento sensore è costituito da 1 o 2 elettrodi metallici, che devono essere protetti da una guaina isolante se il liquido è corrosivo o conduce.

Il liquido di conduzione rappresenta una seconda armatura; se non lo è, la seconda armatura è il contenitore isolato.

Si costruiscono su come in aria (circa 3 cm); si usa invece con impiego di armature cilindriche o ellittiche.

Funz: Permette di determinare se c'è o meno il liquido tramite la capacità di funzionamento dell'elettrodo e dell'armatura.

• In pratica si esegue la misura di Co = capacità in parallelo (somma); le 2 capacità hanno diversa E = Er-cn.
• L'elettroscopio è un recipiente (con liquido o secco).
• Se Er1>Er2>Ern ⇒ La capacità della posizione senza liquido è trascurabile.

La misura di C si effettua con un ponte capacitivo o con misura C di meditazione capacità d'impiego.

Misure di livello conduttivi

Questi misuratori si basano sull'effetto che una coppia di elettrodi, immersi in un liquido non isolante, permettono il passaggio di una corrente.

• I tipi servono e 2 elettrodi sospesi, utilizzato di solito come livellostor di soglia.
• Quando si desidera una misura di livello continuativo, gli elettroliti devono essere conduttori.

Funz: La corrente impressa ai elettrodi trova una caduta di tensione, che dipende dalla resist. del misuratore interposto e del vetro di contenitore. Quando ai elettrodi eventualmente permette di visualizzare una diff. di potenziale, sarà portata la corrente e si otterrà una lettura digitale.

Misure di livello con galleggiante

• Misura con trasmissione diretta del livello rilevato.
• Le pos. del galleggiante è rilevabile su un'asta graduata, o sommersa a distanza con funi o leve sin.
• Possono non essere precise quando si devono misurare variazioni molto ampie di livello.

Funz: Nei serbatoi serve una interconnessione meccanica del segnale rilevato mediante struttura elettrica, si usano: sensori induttivi o applicazioni.

Tra i tipi di strumenti più impiego, si possono citare quelli che vi associano un dispositivo magnetico.

• Misura con gallegg. a trasmissione magnetica attivata del livello.
• Costituito da un gallegg.band. ovoidale, che guidando in un tubo di met. ampulico e libero scorrevole, scindendoli nei elementi di un indici di livello graduato, ubicato ad una pettorina.
• Nel settore del tubo si corre dall'estremità del gallegg. e il liquido stesso spesso invade un'uscita a mo' di barattola a magnete permanente.
• Tubo 1o20
• 2o acc.p. tipo di rotazione di magneti normo. e piantati N-S su una superficie.
• Allontanati di gallegg. porta il magnete in corrispondenza di un cilindretto, e interforzare del compromesso. Gli accost.
• Nel massimo, dei gallegg. prodotta dall'opera, variazioni di livello. Può ruotare di 180°, e cilindri intersecanti con diverso colore, che appare, si fronte colonna di cilindretto, da l'indices. del livello.

Termoresistenze

R = R₀ (1 + α (Ti - T₀))Cost. su semiconduttori

• Commerciali: sono costituite da un filo ad alta conducibilit ... avvolto su un supporto di materiale ceramico
• Materiali: stagnato isolante, rame, etc.
• Industriali: si usano quasi esclusivamente le termoresistenze di platino (o Ni/Cr), per la loro elevata stabilità e affidabilità

...

• Raggiungono misure in circuito e su macchine automatiche

Termistori

• Carotti: raggi di silicio misurano X con un sistema composto ...

Termometri a radiazione

Sono strumenti in grado di rilevare l'Energia irradiata da un corpo e correlata

PIR Termometri ottici

• le misure con questo strumento sono adatte nel caso di corpi facilmente accessibili

Termografia

modalità di rilievo della temperatura ...

Q_V = S₂ · V₂ = S₁ · Z · √(2(p₁-p₂)/ρ(1-z²))

Q_m = S₁ · Z · √(2S(p₁-p₂)/(1-z²))

• Ve nelle sez. contaste si calcola attraverso la misura della caduta di press. statico nello strozzamento (P₁-P₂)
• Le sole si misura con 2 sensori di press., disposti al flusso in corrispondenza delle 2 sezioni.
• Le perdite di energia dovute agli attriti si possono ridurre tenendo sia al ingresso che al uscita allo spazio e strozzamento e tenere 30° per le pareti.

DIAFRAMMA

Il principio di funzionamento è il medesimo del venturimetro, ma il coeff. di efflusso C include notevoli perdite.

L[l%] di perdita finale: L = 100 (1-C) => che possono raggiungere il 40%

EFFETTI STROZZAMENTO A DIAFRAMMA

• marcata variazione localizzata della pressione
• non diminuire dello sfiatatore
• possibile alterazione del regime di velocità del fluido nel tubo

Nel caso del DIAFRAMMA il coeff. di efflusso C è funzione di 2 parametri: C = C (Re₁₂, posizione presa di p₁ e misura x al misuratore).

I misuratori a diaframma sono costruiti seguendo una rigida normalizzazione e sono venduti con tabelle di C.

Boccaio

Se si ha poco spazio in lunghezza, ma è necessario limitare le perdite di carico finali, si può installare un misuratore di portata a Boccaio. Esso rappresenta una via di mezzo tra il venturimetro e il diaframma in termini di geometria e efficienza. Le perdite L[l%] di carico finali L = 100 (1-C) sono dell’ordine 15-20%.