
Come misurare la portata massica o volumetrica di liquidi, acqua, gas o vapore?
I nostri esperti vi spiegano la definizione, il funzionamento e il principio, e vi presentano i diversi tipi di misuratori di portata, la loro installazione e manutenzione.
Tutto quello che c'è da sapere sulla misurazione della portata.

I misuratori di portata misurano il flusso dei fluidi nei tubi e sono utilizzati nella maggior parte dei processi industriali. Esistono diverse categorie di misuratori di portata.
Per scegliere il tipo di flussimetro più adatto a una particolare applicazione, è importante tenere conto delle condizioni di processo, della gamma e della precisione desiderate, dei requisiti di pulizia del fluido e del fatto che verrà utilizzato per la misurazione di liquidi o gas.

Qual è la definizione di misuratore di portata?
Si distingue il misuratore di portata volumetrica e il misuratore di portata massica. Un flussimetro volumetrico è uno strumento versatile che misura la quantità di fluido (volume) che passa attraverso un determinato punto in un determinato periodo di tempo. Questo dispositivo misura il volume e la portata del fluido che scorre in una tubazione, solitamente un flusso liquido come l'acqua, un portata di gas e un portata di vapore.
Alcuni strumenti di misura misurano la portata massica, ovvero la massa di fluido che scorre in un tubo durante un determinato periodo di tempo. La conversione tra portata volumetrica e portata massica è possibile quando si conosce la densità del fluido e anche altre caratteristiche come la pressione e la temperatura.
Nota: i misuratori di portata e gli indicatori di portata non devono essere confusi, poiché gli indicatori di portata non misurano il valore della portata, ma indicano semplicemente se il fluido si muove o meno in un circuito.
Qual è l'unità di misura della portata?
Il portata volumetrica per misurare la portata di liquidi e gas, generalmente rappresentata dal simbolo Q, è normalmente espressa in m3/h o in l/s.
La portata massica è espressa in grammi al secondo (g/s) o in chilogrammi all'ora (kg/h). Un errore comune commesso durante l'installazione dei misuratori di portata consiste nel confondere i contatori totali con le unità di portata.
I contatori totali misurano la portata che ha attraversato il contatore dal suo avvio iniziale.

Come scegliere il misuratore di portata giusto?
I moderni misuratori di portata sono realizzati utilizzando numerose tecnologie che sfruttano una varietà di fenomeni fisici. La loro ricerca e selezione richiede la verifica di una serie di parametri.
I misuratori di portata per applicazioni liquide e quelli per applicazioni gassose non sono gli stessi, quindi è necessario tenere conto di ciò che circolerà nelle tubazioni.
Ad esempio, è necessario sapere se si sta misurando una portata di liquido, gas (ad esempio aria) o vapore.
- Misuratore di portata volumetrica o massica
La maggior parte dei misuratori di portata è in grado di misurare portate volumetriche, ma in alcuni casi potrebbe essere necessario misurare anche portate massiche.
- Condizioni di servizio del fluido

Qual è la pressione massima del fluido da misurare?
Qual è la temperatura minima e massima del fluido da misurare?
La capacità di un sensore di misurare la temperatura dipende dal suo tipo.
Alcuni sensori sono adatti solo per misurare una singola temperatura, mentre altri consentono di misurare un ampio intervallo di temperature.
Quali portate minime e massime misurerete?
Dimensioni della tubazione
- Le perdite di carico
Per una portata ridotta, le perdite di carico indotte dall'installazione di un misuratore di portata rappresentano un fattore di costo importante.
Ridurre al minimo la perdita di pressione significa ridurre al minimo le perdite per attrito nelle tubazioni.
Uno degli obiettivi principali nella progettazione di un flussometro è quello di ridurre al minimo la perdita di carico dovuta all'attrito.
La perdita di carico attraverso un flussometro deve essere minima e costante in diverse condizioni di utilizzo.
- L'ambiente esterno
- Condizioni di installazione:
In generale, è necessario tenere conto anche delle condizioni di installazione dei futuri misuratori di portata.
Quando una rete di tubazioni presenta curve, valvole, variazioni di diametro e altre irregolarità, si verificano perturbazioni nel flusso del fluido e alcune tecnologie di misurazione sono sensibili a tali perturbazioni.
Per evitare errori di misurazione legati a tali perturbazioni, è necessario posizionare una lunghezza sufficiente di tubo diritto davanti al misuratore di portata, in modo che il flusso del fluido non sia disturbato.
Questa lunghezza di tubazione diritta davanti al misuratore di portata è espressa in funzione del diametro della condotta (DN).
Altri fattori da considerare sono la precisione e la ripetibilità del misuratore di portata, ma anche il segnale di uscita analogico o a impulsi e il protocollo di comunicazione.
- La precisione deve essere stabile, ovvero la variazione dell'errore di misurazione al variare delle condizioni operative deve rientrare in un intervallo prestabilito.
- Il misuratore di portata deve avere un'elevata ripetibilità, ovvero la differenza tra due misurazioni consecutive deve rientrare in un intervallo prestabilito. Ciò garantisce che il misuratore sia in grado di misurare la stessa portata in condizioni di pressione diverse e con portate in ingresso variabili.
- Il segnale di uscita è disponibile nelle uscite 4-20 mA, 0-10 V, 4-20 mA/0-10 V, impulsi, digitale HART, MODBUS.
Come funziona un misuratore di portata e qual è il suo principio di funzionamento?
Vi siete mai chiesti come funziona un misuratore di portata? Parliamo delle diverse tecnologie più diffuse per misurare la portata di liquidi, gas e vapore.
Quali sono le diverse tecnologie dei misuratori di portata?
I misuratori di portata elettromagnetici sono composti da un trasmettitore e da un sensore che misurano la portata.
Quando un fluido passa attraverso una tubazione, il sensore del misuratore di portata elettromagnetico posto all'esterno misura una tensione indotta generata dal liquido. Il trasmettitore misura la tensione prodotta dal sensore e la trasforma in un valore di portata. Un misuratore di portata elettromagnetico misura la portata utilizzando una coppia di elettrodi e una serie di bobine. Le bobine del misuratore di portata elettromagnetico sono azionate dal trasmettitore in seguito all'applicazione di correnti. Una volta alimentato, si forma un campo magnetico tra le due bobine. Quando il tubo è pieno e il fluido inizia a scorrere, la forza del campo magnetico separa le particelle caricate negativamente e positivamente dal fluido.
La Legge di Faraday, descritta matematicamente dalla formula E = k*B*D*V, è un principio di flusso dei misuratori di portata magnetici.
La tensione indotta (E) è direttamente proporzionale alla velocità (V) del fluido che circola nel campo magnetico (B).
Il circuito degli elettrodi trasmette la tensione indotta al trasmettitore, che ne trasforma la velocità in una misura quantitativa.
La quantità volumetrica del fluido viene valutata sulla base di questa velocità nota e della superficie della condotta.
Perché scegliere un misuratore di portata elettromagnetico?
- Economico per liquidi quali acqua, acque reflue, prodotti chimici aggressivi e fanghi
- Manutenzione ridotta (non sensibile alle particelle, nessuna parte mobile, nessuna ostruzione)
- Ampia varietà di applicazioni (materiali di rivestimento, opzioni di elettrodi, diametri delle tubazioni)
- Misurazione bidirezionale
- Ampia dinamica di misura (misura di portate volumetriche molto piccole e molto grandi)

I misuratori di portata a ultrasuoni:
I misuratori di portata a ultrasuoni utilizzano ilmetodo della differenza di tempo di transito o effetto Doppler. Il metodo del tempo di transito si basa sul fatto che la velocità di trasmissione di un segnale ultrasonico dipende dalla velocità di flusso del mezzo. Un'onda ultrasonica che si muove con il flusso si sposta più rapidamente di un'onda che si muove controcorrente. Due sensori sono installati uno di fronte all'altro sulla parete esterna della tubazione. I sensori emettono a turno un impulso ultrasonico e rilevano la differenza di tempo di transito dell'impulso per calcolare la portata.

Perché scegliere un misuratore di portata a ultrasuoni?
La tecnologia dei misuratori di portata a ultrasuoni non invasivi a pinza offrono numerosi vantaggi e rivoluziona la misurazione della portata nel corso della storia :

Misuratori di portata a pressione differenziale e organo depressore
La tecnologia di sensore di pressione differenziale (DP) per la misurazione della portata tramite organo depressore utilizza una variante del principio di Bernoulli per misurare la portata volumetrica del fluido in un tubo.
Nella nostra applicazione del principio di Bernoulli, si stabilisce che la velocità del flusso aumenta e la pressione diminuisce quando il flusso attraversa una restrizione nel tubo. Ciò consente di determinare la pressione differenziale attraverso la restrizione. La radice quadrata di questa pressione differenziale è proporzionale alla portata. Un misuratore di portata a pressione differenziale (DP) è costituito da due elementi: un elemento primario che provoca una caduta di pressione e un elemento secondario (un sensore di pressione) per misurare la pressione differenziale.
Perché scegliere un misuratore di portata a pressione differenziale e organo depressore?
- Dispositivo semplice, senza parti mobili
- Economico
- Installazione in qualsiasi posizione
- Ampia gamma di applicazioni e processi (gas, liquidi, vapore)

Come installare un flussometro?

Durante l'installazione dei misuratori di portata, ricordarsi di installare il contatore in una sezione diritta della tubazione per eliminare le interferenze causate da curve, valvole e altri ostacoli.
Come configurare un flussometro?
Se desiderate installare un flussometro, dovete eseguire la messa in servizio.
Messa in funzione di un misuratore di portata

L'installazione degli strumenti e il collegamento dei tubi sono denominati messa in servizio.
Si tratta di un lavoro complesso che richiede un team di persone qualificate con una grande esperienza.
Questa operazione può essere eseguita da tecnici formati nella strumentazione o dai servizi tecnici del produttore.
Formazione sul misuratore di portata
La fase di formazione sugli strumenti per l'utente è molto importante per configurare il misuratore di portata in base alle aspettative.
Questa formazione garantisce la conoscenza delle nozioni necessarie per la lettura del display del misuratore di portata, l'utilizzo del menu di configurazione e dei parametri.
Potrete così porre tutte le vostre domande.
Quale manutenzione è necessaria per un misuratore di portata?
L'importanza di una manutenzione efficace e regolare dei misuratori di portata è che, durante il loro normale funzionamento, sono esposti a una grande varietà di contaminanti.
Questi possono presentarsi sotto forma di solidi in sospensione trasportati dal mezzo da misurare (come lo sporco nell'acqua) o di depositi liquidi/solidi formatisi sulla superficie esterna del flussimetro (come calcare o prodotti corrosivi). Per ridurre al minimo il rischio di intasamento e garantire una misurazione accurata per lunghi periodi, è necessario pulirlo regolarmente.
Idealmente, un flussometro dovrebbe essere pulito una volta all'anno, o anche più spesso se esposto a condizioni particolarmente difficili.
La pulizia dei misuratori di portata in linea non solo ne prolunga la durata, ma garantisce anche prestazioni ottimali in ogni momento. Una pulizia regolare previene l'accumulo di sporcizia e altri ostacoli nei contatori, eliminando letture errate e garantendo misurazioni accurate ogni volta che vengono utilizzati.
I misuratori di portata non intrusivi hanno il vantaggio di non essere a contatto diretto con il fluido e di non richiedere manutenzione.
La calibrazione è importante perché garantisce la precisione delle letture. Se un contatore non è calibrato correttamente, non fornirà dati affidabili che possano essere utilizzati per la manutenzione e il miglioramento dell'impianto. È inoltre importante calibrare i contatori prima della loro messa in servizio, poiché una calibrazione errata può comportare una diminuzione della precisione nel tempo. La calibrazione garantisce che le misurazioni vengano effettuate in un punto costante che fornisce risultati precisi ogni volta.
Il modo migliore per garantire la precisione continua delle vostre apparecchiature è ricorrere a servizi di verifica, manutenzione e calibrazione permanenti.
Un misuratore di portata ben mantenuto funzionerà in modo più efficiente rispetto a uno che non lo è, il che si traduce in una riduzione dei costi operativi per la vostra azienda.
Come testare e calibrare un flussimetro?
Un flussometro deve essere calibrato regolarmente per garantire che continui a fornire letture accurate.
La calibrazione è il processo che consiste nel verificare che il contatore funzioni correttamente e fornisca misurazioni accurate.
La calibrazione deve essere eseguita in conformità con le specifiche del produttore, generalmente ogni anno.
La calibrazione del flussimetro comporta il confronto della sua uscita con un ingresso noto.
Ciò può essere ottenuto utilizzando un riferimento esterno, confrontando l'uscita con un altro dispositivo, come un flussimetro secondario.La calibrazione dell'apparecchio da parte di un professionista viene generalmente effettuata dal produttore o dal fornitore dell'apparecchiatura di misurazione della portata. Tuttavia, se il periodo di garanzia è scaduto o se il produttore o il fornitore non fornisce un servizio di calibrazione, è possibile inviare il flussimetro a un'azienda specializzata per la calibrazione.

Quali sono i campi di applicazione dei misuratori di portata?
Le diverse categorie di misuratori di portata vengono utilizzate per misurazione e controllo della portata in diverse applicazioni, tra cui industria della carta e del cartone, le miniere e metallurgia, acqua pulita e acque reflue, i processi agroalimentari, chimica e petrolchimica, petrolio e gas.
Il loro utilizzo è adatto a un'ampia gamma di applicazioni, dai liquidi puliti o carichi, ai gas altamente corrosivi o abrasivi, fino al vapore saturo e surriscaldato. È necessario scegliere la tecnologia adeguata in base all'applicazione e ai vincoli dell'ambiente industriale.
Fuji Electric France è a vostra disposizione per aiutarvi a trovare il misuratore di portata più adatto alla vostra applicazione.
