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MISURA DI PORTATA
speciale
Aprile 2016
Automazione e Strumentazione
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Pitot
. Si tratta di uno stru-
mento che si presta a misu-
re di velocità molto elevate
degli aeriformi. Lavorando
prevalentemente con aria, le
differenze di pressione sono
infatti minime, e quindi dif-
ficilmente misurabili. Con
velocità elevate, invece, la
differenza di pressione au-
menta, rendendone più age-
vole la misura. Anche con
questo sistema è necessario
conoscere la densità del flu-
ido per risalire alla velocità.
Sensori di portata
a vortici (vortex)
Se un fluido incontra un
ostacolo, si creano delle
fluttuazioni di pressione nel
fluido che provocano la nascita di vortici. Que-
sto fenomeno viene applica-
to nei misuratori di portata
a vortice e ad elica. Grazie
a ostacoli definiti geometri-
camente (corpi a vortice o
ad elica) nel misuratore di
portata vengono prodotti dei
vortici la cui frequenza è rile-
vata da un sensore. In questo
modo è possibile stabilire in
modo preciso e sicuro la por-
tata di fluidi, gas e vapore. Il
misuratore di portata a vorti-
ce funziona in base alla legge
di Karman, secondo la quale
la frequenza dei vortici viene misurata dietro al
corpo che ostacola il flusso e risulta proporzio-
nale alla velocità del fluido stesso.
Sensori di portata elettromagnetici
Il principio di misura elettromagnetico può
essere utilizzato per la misura della velocità di
scorrimento (flusso) di un fluido conduttore in
un tubo. In questo sistema una porzione del con-
dotto, realizzata in materiale non conduttore, è
interessata da una campo di induzione magne-
tica; il fluido agisce come il filo conduttore ed
è quindi sede, al momento del passaggio nella
zona di campo, della f.e.m. (forza elettromo-
trice) indotta. Il principale vantaggio di questo
tipo di flussimetro consiste nel fatto che l’im-
piego dello strumento non richiede di inserire
alcunché nel condotto e quindi non comporta il
rischio di ostruirlo o gli svantaggi che derive-
rebbero dalla riduzione della sua sezione.
Sensori di portata di Coriolis (massici)
Il misuratore di portata ad effetto Coriolis si rea-
lizza mediante la configurazione lungo il con-
dotto di un tratto ‘a ferro di cavallo’ su un piano
al cui vertice dello stesso viene posto un vibra-
tore con il compito di fare oscillare il condotto
lungo l’asse ortogonale al piano mentre è attra-
versato dal fluido. Per rispettare la conservazione
della quantità di moto si ha una coppia di forze
costante che torce il condotto. Questa coppia di
forze è dovuta all’effetto Coriolis. Da equazioni
fisiche risulta che la velocità del fluido è propor-
zionale alla coppia di torsione. Quest’ultima è
misurabile per mezzo di strain gauge posizionati
sulle braccia del condotto.
Questo tipo di misuratore è in grado di fornire
Figura 2 - Schematizzazione tubo di Pitot per la misura differenziale di pressione (fonte: ABB)
Figura 3 - Rappresentazione del principio
di misura Vortex (fonte: ABB)
Figura 4 - Principio di misura misuratore di portata elettromagnetico (fonte: ABB)