AeS Nr.8

Automazione e Strumentazione n Novembre - Dicembre 2023 Applicazioni 89 MISURA zionale al flusso in massa, ma risponde a quanto detto sopra (dipendenza da composizione, pres- sione, temperatura), e a seconda delle applica- zioni ulteriori fattori che possono variare signifi- cativamente (calore specifico, differenza di tem- peratura tra ingresso e uscita dell’apparecchiatura di scambio, calore latente ecc.). Se consideriamo una portata di acqua di raffred- damento una misura in volume/tempo può essere quasi sempre affidabile se abbiamo un campo operativo di temperatura abbastanza limitato, grazie all’incomprimibilità del fluido. Ma per un riscaldamento con vapore avremo invece una grandissima variabilità del contenuto energetico (a portata volumetrica costante) con l’andamento oscillante di pressione e temperatura di esercizio. 2. Influenza della tecnologia di misurazione Ogni tecnologia di misura presenta caratteristiche distintive, che per ogni possibile applicazione pos- sono costituire vantaggi o svantaggi. Nella scelta di un misuratore di portata per un servizio specifico occorre valutare attentamente l’adeguatezza della tecnologia selezionata. Anche quando la scelta si orienta sul costo di acquisto o di esercizio più bassi occorre garantire una pre- stazione minima che garantisca la funzionalità desiderata. La selezione della tecnologia di misura deve tener conto del tipo di fluido, delle sue caratteristiche fisiche (per esempio la polarità), la fase in condi- zioni di esercizio, la presenza di agenti contami- nanti o di fasi multiple, le condizioni idrauliche del flusso (queste sono talvolta correggibili o migliorabili con accorgimenti opportuni nell’in- stallazione. Inoltre, una misura ricorre quasi sempre a diverse assunzioni, nella trasformazione dal fenomeno fisico misurato dal sensore, alla lettura per l’o- peratore. La maggior parte delle tecnologie di misura di portata sono basate sulla valutazione della portata in volume (per esempio misuratori basati su pressione differenziale), oppure sulla portata in massa (per esempio misuratori Corio- lis). Nella valutazione della portata si effettua una trasformazione (lineare, quadratica ecc.) del segnale elettrico che si basa anche sull’assunzione di condizioni operative perfettamente costanti, ovvero le ‘condizioni di progetto’ dello strumento. Le condizioni di progetto più comunemente con- siderate sono pressione, temperatura e composi- zione. Ma anche le condizioni fluidodinamiche sono importanti, e tutte le proprietà fisiche del fluido. Ovvero tutte le caratteristiche menzionate sopra, che dovremmo aver già valutato in fase di selezione della tecnologia. 3. Differenze tra condizioni di progetto e condizioni operative La costanza delle condizioni operative è una con- traddizione nei termini. Nessun processo potrà essere mantenuto in condizioni perfettamente stabili e, anche per questo, abbiamo bisogno di monitorare e controllare il nostro impianto. La valutazione dell’efficacia di un misuratore di portata deve quindi anche includere una valuta- zione della variabilità delle condizioni operative, per poter decidere se l’accuratezza della lettura corrisponde alle aspettative. E per fare questo occorre anche il nostro impianto nell’intorno del punto di misura. Potremo quindi scoprire, per esempio, che l’unità a monte del nostro misura- tore garantisce una pressione di esercizio molto stabile e quindi senza significativa influenza sulla lettura di portata. O viceversa scoprire che la variazione della temperatura ambiente tra giorno e notte provoca errori inaccettabili. Che fare quindi? Le soluzioni possono essere molto diverse: • Possiamo selezionare una differente tecnologia di misura che risulti insensibile al disturbo. Per esempio, un misuratore massico sarà meno sen- sibile alla temperatura di un misuratore basato su pressione differenziale. Figura 1 - Regolazione di portata governata dalla temperatura