I flussimetri a spostamento positivo sono ampiamente utilizzati come contatori dell'acqua domestici e ogni anno ne vengono prodotti milioni di unità. Nelle applicazioni industriali e petrolchimiche, i flussimetri a spostamento positivo sono comunemente utilizzati per il caricamento in batch di liquidi e gas.
Come funziona un misuratore di portata a spostamento positivo?
Tutti i misuratori di portata a spostamento positivo funzionano facendo passare volumi isolati e noti di un fluido attraverso una serie di ingranaggi o camere all'interno del misuratore. Contando il numero di volumi isolati passati, si ottiene una misura della portata. Ogni modello a spostamento positivo utilizza un metodo diverso per l'isolamento e il conteggio di questi volumi. La frequenza della serie di impulsi risultante è una misura della portata, mentre il numero totale di impulsi fornisce la dimensione del lotto. Mentre i misuratori PD funzionano grazie all'energia cinetica del fluido che scorre, le pompe dosatrici determinano la portata aggiungendo anche energia cinetica al fluido.
I misuratori PD sono disponibili in dimensioni da 1/4" a 12" e possono funzionare con turndown fino a 100:1, anche se sono molto più comuni intervalli di 15:1 o inferiori. Lo slittamento tra i componenti del flussimetro è ridotto e l'accuratezza di misurazione è pertanto aumentata all'aumentare della viscosità del fluido di processo.
Il fluido di processo deve essere pulito e privo di contaminanti. Le particelle di dimensioni superiori a 100 micron devono essere rimosse mediante filtraggio. I flussimetri funzionano con piccoli giochi tra le loro parti lavorate con precisione; l'usura ne compromette rapidamente la precisione. Per questo motivo, i misuratori PD non sono generalmente consigliati per la misurazione di fanghi o fluidi abrasivi/corrosivi. Tuttavia, in applicazioni con fluidi puliti, la loro precisione e l'ampio range di misura li rendono ideali per il trasferimento di custodia e il caricamento in batch.
Sebbene lo slittamento attraverso il misuratore PD diminuisca (cioè aumenti l'accuratezza) all'aumentare della viscosità del fluido, aumenta anche la caduta di pressione attraverso il misuratore. Di conseguenza, la portata massima (e minima) del misuratore di portata diminuisce all'aumentare della viscosità. Maggiore è la viscosità, minore è lo slittamento e minore è la portata misurabile. Con la diminuzione della viscosità, le prestazioni del misuratore a bassa portata si deteriorano. La caduta di pressione massima consentita attraverso il misuratore limita la portata massima di esercizio nei servizi ad alta viscosità.
Test, calibrazione e provatori
Tutti i misuratori con parti mobili richiedono test periodici, calibrazione e riparazione perché l'usura aumenta i giochi. La calibrazione può essere effettuata in laboratorio o online utilizzando un verificatore.
I sistemi a gas vengono ricalibrati rispetto a un verificatore a campana, una campana cilindrica calibrata, sigillata con liquido in un serbatoio. Quando la campana viene abbassata, scarica un volume noto di gas attraverso il misuratore sottoposto a test. L'accuratezza volumetrica dei provatori a campana è dell'ordine dello 0,1% in volume e i provatori sono disponibili con volumi di scarico di 2, 5, 10 piedi cubi e superiori.
I sistemi a liquido possono essere calibrati in laboratorio rispetto a uno standard secondario calibrato o a un circuito di flusso gravimetrico. Questo approccio può fornire un'elevata accuratezza (fino a ±0,01% o frequenza), ma la rimozione del misuratore di portata dal servizio è necessaria.
In molte operazioni, specialmente nell'industria petrolifera, è difficile o impossibile rimuovere un misuratore di portata dal servizio per la calibrazione. Pertanto, sono stati sviluppati dei provatori montati sul campo e in linea. Questo tipo di provatore è costituito da una camera calibrata dotata di un pistone barriera (Figura 1). Due rilevatori sono montati a una distanza nota (e quindi a un volume noto). Quando il flusso passa attraverso la camera, il pistone di spostamento viene spostato a valle. Dividendo il volume della camera per il tempo impiegato dallo spostatore per passare da un rilevatore all'altro si ottiene la portata calibrata. Questa portata viene quindi confrontata con la lettura del flussimetro in prova.
Figura 1: Verificatore di portata in linea montato sul campo I verificatori hanno una ripetibilità dell'ordine dello 0,02% e possono funzionare fino a 3.000 psig e 165 °F/75 °C. Il loro intervallo di flusso di funzionamento va da un minimo di 0,001 gpm a un massimo di 20.000 gpm. I misuratori sono disponibili per uso da banco, per il montaggio su pianali di camion, su rimorchi o in linea.
Accessori per misuratori PD
Gli accessori per misuratori PD includono filtri, gruppi di rilascio aria/vapore, smorzatori di pulsazioni, sistemi di compensazione della temperatura e una varietà di valvole per consentire l'interruzione del flusso nei sistemi di dosaggio. I registratori meccanici possono essere dotati di stampanti meccaniche o elettroniche per il controllo dell'inventario e le vendite nel punto di utilizzo. Sono disponibili computer di flusso per il dosaggio, così come trasmettitori analogici e digitali intelligenti. I dispositivi di lettura automatica dei contatori (AMR) consentono il recupero remoto delle letture da parte del personale qualificato dei servizi pubblici.
Vantaggi dei flussimetri a spostamento positivo
I flussimetri a spostamento positivo offrono numerosi vantaggi, tra cui:
Precisione: uno dei principali vantaggi dell'utilizzo di un flussimetro a spostamento positivo è l'elevato livello di precisione che offrono; l'alta precisione dei componenti interni garantisce che gli spazi tra le superfici di tenuta siano ridotti al minimo. Minori sono questi spazi, maggiore sarà la precisione. Solo il fluido in grado di bypassare questa tenuta non viene conteggiato, fenomeno noto come "by-pass" o "slittamento".
Range e Ripetibilità: un altro vantaggio è la capacità del misuratore di portata di elaborare un'ampia gamma di viscosità e non è raro ottenere livelli di precisione più elevati durante l'elaborazione di fluidi ad alta viscosità, semplicemente grazie alla riduzione del by-pass. In caso di valutazione e confronto della precisione dei flussimetri, è importante tenere conto sia della "Linearit", ovvero la capacità del flussimetro di misurare con precisione su tutto il rapporto di turndown, e la "ripetibilità", ovvero la capacità di mantenere la precisione per un certo numero di cicli. Questo è un altro ambito in cui i flussimetri PD eccellono, con una ripetibilità dello 0,02% e una Linearit dello 0,5% come standard.
Affidabilità: Se è stato selezionato il misuratore di portata corretto per un'applicazione, è possibile che funzioni senza errori per molti anni. Spesso vengono inviati in servizio e ricalibrazione misuratori che sono stati utilizzati sul campo per 10, talvolta 20 anni di uso continuo. Questa affidabilità è in gran parte dovuta al fatto che la stessa tecnologia collaudata è in uso da oltre 60 anni, consentendo di concentrare i principali progressi nei campi della tribologia e di ottenere la precisione necessaria a un costo ragionevole.
Bassa manutenzione: Il livello di manutenzione raccomandato è fortemente influenzato dall'applicazione. Ad esempio, se un flussimetro sta trattando un liquido che presenta proprietà lubrificanti, come l'olio, la manutenzione ordinaria può essere praticamente eliminata. Se, invece, il fluido ha proprietà lubrificanti molto scarse, è meglio discutere i requisiti di manutenzione con il proprio distributore.
È molto raro che la manutenzione di un flussimetro PD sia più frequente di quella di altre apparecchiature dello stesso sistema e è possibile programmarla in modo da essere eseguita contemporaneamente, riducendo al minimo i tempi di fermo.
Limitazioni dei flussimetri PD
Sebbene i flussimetri PD siano molto robusti, il loro utilizzo presenta alcune limitazioni. In primo luogo, non devono essere utilizzati per liquidi che contengono particelle di grandi dimensioni, a meno che queste non possano essere filtrate prima che il liquido entri nella camera di misurazione. Inoltre, non sono adatti per applicazioni in cui sono presenti grandi sacche d'aria all'interno del liquido; tuttavia, per queste applicazioni sono disponibili degli eliminatori d'aria.
Un altro fattore da tenere in considerazione è la caduta di pressione causata dal misuratore di portata PD; sebbene questa sia minima, deve essere presa in considerazione nei calcoli del sistema. Come accennato in precedenza, quando si trattano liquidi con scarse proprietà lubrificanti, si consiglia di chiedere consiglio al proprio distributore; per queste applicazioni sono disponibili varie opzioni di materiali.
Tipi di flussimetri a spostamento positivo
Il funzionamento dei flussimetri a spostamento positivo (PD) consiste nel separare i liquidi in incrementi misurati con precisione e nel trasferirli. Ogni segmento viene conteggiato da un registro di collegamento. Poiché ogni incremento rappresenta un volume discreto, le unità a spostamento positivo sono molto diffuse per le applicazioni di dosaggio automatico e contabilità. I flussimetri a spostamento positivo sono ideali per misurare i flussi di liquidi viscosi o per l'uso in cui è necessario un sistema di misurazione meccanico semplice.
Flussimetri a spostamento positivo per liquidi o flussimetri a disco nutante
I flussimetri a disco nutante sono i flussimetri PD più comuni. Sono utilizzati come contatori dell'acqua residenziali in tutto il mondo. Quando l'acqua scorre attraverso la camera di misurazione, provoca l'oscillazione (nutazione) di un disco, che fa ruotare un mandrino, il quale a sua volta fa ruotare un magnete. Questo magnete è accoppiato a un registro meccanico o a un trasmettitore di impulsi. Poiché il flussimetro intrappola una quantità fissa di liquido ogni volta che il mandrino viene ruotato, la frequenza di flusso è proporzionale alla velocità di rotazione del mandrino (Figura 2-A).
Figura 2: Modelli di misuratori di portata a spostamento positivo Poiché deve essere amagnetico, l'alloggiamento del misuratore è solitamente realizzato in bronzo, ma è possibile realizzarlo in plastica per resistere alla corrosione o per risparmiare sui costi. Le parti bagnate, come il disco e il mandrino, sono solitamente in bronzo, gomma, alluminio, neoprene, Buna-N o un fluoroelastomero come l'FKM. I misuratori a disco nutante sono progettati per l'uso con l'acqua e i materiali con cui sono realizzati devono essere controllati per verificarne la compatibilità con altri liquidi. I misuratori con dischi in gomma offrono una maggiore accuratezza rispetto a quelli con dischi in metallo grazie alla migliore tenuta che garantiscono.
I misuratori a disco nutante sono disponibili in dimensioni da 5/8 pollici a 2 pollici. Sono adatti per pressioni operative di 150 psig con sovrapressione fino a un massimo di 300 psig. Le unità per acqua fredda hanno una temperatura limitata a 120 °F. Le unità per acqua calda sono disponibili fino a 250 °F.
Questi contatori devono soddisfare gli standard di accuratezza dell'American Water Works Association (AWWA). L'accuratezza di questi contatori deve essere pari al ±2% della portata effettiva. Una viscosità più elevata può produrre una maggiore accuratezza, mentre una viscosità più bassa e l'usura nel tempo riducono l'accuratezza. L'AWWA richiede che i contatori dell'acqua residenziali vengano eseguiti ogni 10 anni. A causa dei modelli di utilizzo intermittente degli utenti residenziali, ciò corrisponde alla ricalibrazione dei contatori dell'acqua residenziali da 5/8 x 3/4 dopo che hanno misurato 5 milioni di galloni. Nelle applicazioni industriali, tuttavia, questi contatori sono suscettibili di superare questa soglia molto prima. La portata massima continua di un contatore a disco nutante è solitamente pari a circa il 60-80% della portata massima in servizio intermittente.
I contatori a palette rotanti (Figura 2-B) hanno palette caricate a molla che intrappolano incrementi di liquido tra il rotore montato eccentricamente e l'involucro. La rotazione delle palette sposta l'incremento di flusso dall'ingresso all'uscita e allo scarico. La precisione del ±0,1% della portata effettiva (AR) è normale, mentre i misuratori di dimensioni maggiori utilizzati in servizi con viscosità più elevate possono raggiungere una precisione dello 0,05% della portata.
I misuratori a palette rotanti sono regolarmente utilizzati nell'industria petrolifera e sono in grado di misurare oli greggi carichi di solidi a portate fino a 17.500 gpm. I limiti di pressione e temperatura dipendono dai materiali di costruzione e possono raggiungere i 350 °F e 1.000 psig. I limiti di viscosità sono compresi tra 1 e 25.000 centipoise.
Nel misuratore a spostamento rotante, un rotore centrale scanalato opera in relazione costante con due rotori raschiatori in un ciclo a sei fasi. Le sue applicazioni e caratteristiche sono simili a quelle del misuratore rotativo a palette.
Flussimetri a pistone oscillante
I flussimetri a pistone oscillante sono tipicamente utilizzati in servizi con fluidi viscosi, come la misurazione dell'olio su banchi di prova per motori dove il turndown non è critico (Figura 3). Questi misuratori possono essere utilizzati anche nei servizi idrici residenziali e possono far passare quantità limitate di sporco, come incrostazioni dei tubi e sabbia fine (cioè -200 mesh o -74 micron), ma non particelle di grandi dimensioni o solidi abrasivi.
Figura 3: Design dei misuratori a pistone La camera di misurazione è cilindrica con una piastra divisoria che separa la porta di ingresso da quella di uscita. Anche il pistone è cilindrico ed è perforato da numerose aperture per consentire il libero flusso su entrambi i lati del pistone e del montante (Figura 2-A). Il pistone è guidato da un rullo di controllo all'interno della camera di misurazione e il suo movimento viene trasferito a un magnete seguace esterno al flusso. Il magnete seguace può essere utilizzato per azionare un trasmettitore, un registratore o entrambi. Il movimento del pistone è oscillatorio (non rotatorio) poiché è costretto a muoversi su un unico piano. La frequenza della portata è proporzionale alla frequenza di oscillazione del pistone.
Le parti interne di questo flussimetro possono essere rimosse senza scollegare il flussimetro dalla tubazione. A causa delle tolleranze strette necessarie per sigillare il pistone e ridurre lo slittamento, questi flussimetri richiedono una manutenzione regolare. I flussimetri a pistone oscillante sono disponibili in dimensioni da 1/2 pollice a 3pollici e possono essere generalmente utilizzati tra 100 e 150 psig. Alcune versioni industriali sono classificate per 1.500 psig. Possono misurare portate da 1 gpm a 65 gpm in servizio continuo con escursioni intermittenti fino a 100 gpm. I misuratori sono dimensionati in modo che la caduta di pressione sia inferiore a 35 psid alla portata massima. LIMITAZIONE DI Come in un motore a pistoni alternativi, il fluido viene aspirato in una camera del pistone mentre viene scaricato dal pistone opposto nel misuratore. In genere, per controllare l'apertura e la chiusura degli orifizi appropriati nel misuratore viene utilizzato un albero motore o una slitta orizzontale. Questi misuratori sono solitamente più piccoli (disponibili in dimensioni fino a 1/10 di pollice di diametro) e vengono utilizzati per misurare portate molto basse di liquidi viscosi.
Reciprocating piston meters are probably the oldest PD meter designs. They are available with multiple pistons, double-acting pistons, or rotary pistons. As in a reciprocating piston engine, fluid is drawn into one piston chamber as it is discharged from the opposed piston in the meter. Typically, either a crankshaft or a horizontal slide is used to control the opening and closing of the proper orifices in the meter. These meters are usually smaller (available in sizes down to 1/10-in diameter) and are used for measuring very low flows of viscous liquids.
Misuratori a ingranaggi ovali e a lobi
Il misuratore PD a ingranaggi ovali utilizza due ingranaggi a denti fini, uno montato orizzontalmente e l'altro verticalmente, con gli ingranaggi che si innestano sulla punta dell'ingranaggio verticale e al centro dell'ingranaggio orizzontale (Figura 4-A). I due rotori ruotano in direzioni opposte, creando un intrappolamento nello spazio a forma di mezzaluna tra l'alloggiamento e l'ingranaggio. Questi misuratori possono essere molto precisi se lo slittamento tra l'alloggiamento e gli ingranaggi è minimo. Se la viscosità del fluido di processo è superiore a 10 centipoise e la portata è superiore al 20% della capacità nominale, è possibile ottenere una accuratezza dello 0,1% AR. A portate basse e a viscosità basse, lo slittamento aumenta e l'accuratezza diminuisce fino allo 0,5% AR o meno.
Figura 4: Misuratori rotativi a spostamento positivo Anche le caratteristiche lubrificanti del fluido di processo influiscono sul turndown di un misuratore a ingranaggi ovali. Con liquidi che non lubrificano bene, la velocità massima del rotore deve essere ridotta per limitare l'usura. Un altro modo per limitare l'usura è mantenere la caduta di pressione attraverso il misuratore al di sotto di 15 psid. Pertanto, la caduta di pressione attraverso il misuratore limita la portata massima consentita in condizioni di alta viscosità.
I misuratori PD a lobi rotanti e a girante sono varianti del misuratore di portata a ingranaggi ovali che non ne condividono la precisione degli ingranaggi. Nel design a lobi rotanti, due giranti ruotano in direzioni opposte all'interno dell'alloggiamento ovoidale (Figura 4-B). Durante la rotazione, un volume fisso di liquido viene intrappolato e quindi trasportato verso l'uscita. Poiché gli ingranaggi a lobi rimangono in una posizione relativa fissa, è necessario misurare solo la velocità di rotazione di uno di essi. La girante è collegata a un registro o accoppiata magneticamente a un trasmettitore. I misuratori a lobi possono essere forniti in dimensioni da 2 a 24 pollici. La portata è compresa tra 8-10 gpm e 18.000 gpm nelle dimensioni maggiori. Offrono una buona ripetibilità (migliore dello 0,015% AR) a portate elevate e possono essere utilizzati a pressioni operative elevate (fino a 1.200 psig) e temperature elevate (fino a 400 °F).
Il misuratore a ingranaggi lobati è disponibile in un'ampia gamma di materiali di costruzione, dai termoplastici ai metalli altamente resistenti alla corrosione. Gli svantaggi di questo tipo di sonda includono una perdita di accuratezza a basse portate. Inoltre, la portata massima attraverso questo misuratore è inferiore a quella di un misuratore a pistone oscillante o a disco nutante delle stesse dimensioni.
Nel misuratore a girante rotante, ingranaggi molto grossolani intrappolano il fluido e fanno passare un volume fisso di fluido ad ogni rotazione (Figura 4-C). Questi misuratori hanno una precisione dello 0,5% della portata se la viscosità del fluido di processo è elevata e costante, o varia solo entro una banda ristretta. Questi misuratori possono essere realizzati in una varietà di metalli, tra cui Acciaio inossidabile e plastiche resistenti alla corrosione come il PVDF (Kynar). Questi misuratori sono utilizzati per misurare le vernici e, poiché sono disponibili in tipi di sonda 3A o sanitari, anche latte, succhi e cioccolato.
In queste unità, il passaggio dei magneti incorporati nei lobi delle giranti rotanti viene rilevato da interruttori di prossimità (solitamente rilevatori ad effetto Hall) montati all'esterno della camera di flusso. Il sensore trasmette un treno di impulsi a un contatore o a un regolatore di flusso. Questi misuratori sono disponibili in dimensioni da 1/10 pollici a 6 pollici e possono gestire pressioni fino a 3.000 psig e temperature fino a 400 °F.
Misuratori a elica
Il misuratore a elica è un dispositivo a spostamento positivo che utilizza due ingranaggi elicoidali con passo radiale per intrappolare in continuo il fluido di processo mentre scorre. Il flusso costringe gli ingranaggi elicoidali a ruotare sul piano della tubazione. Sensori ottici o magnetici vengono utilizzati per codificare un treno di impulsi proporzionale alla velocità di rotazione degli ingranaggi elicoidali. Le forze necessarie per far ruotare le eliche sono relativamente piccole e quindi, rispetto ad altri misuratori PD, la caduta di pressione è relativamente bassa. La migliore accuratezza ottenibile è di circa ±0,2% o frequenza.
Figura 5: Effetto della viscosità sull'accuratezza a bassa portata Come mostrato nella Figura 5, l'errore di misurazione aumenta all'aumentare della portata operativa o della viscosità del fluido di processo. I misuratori a ingranaggi elicoidali sono in grado di misurare il flusso di fluidi altamente viscosi (da 3 a 300.000 cP), rendendoli ideali per fluidi estremamente densi come colle e polimeri molto viscosi. Poiché alla portata massima la caduta di pressione attraverso il misuratore non deve superare i 30 psid, la portata massima nominale attraverso il misuratore si riduce all'aumentare della viscosità del fluido. Se il fluido di processo ha buone caratteristiche lubrificanti, il turndown del misuratore può raggiungere 100:1, ma i turndown più bassi (10:1) sono più comuni.
Pompe dosatrici
Le pompe dosatrici sono misuratori PD che impartiscono anche energia cinetica al fluido di processo. Esistono tre tipi di sonda: peristaltiche, a pistone e a membrana.
Le pompe peristaltiche funzionano grazie a delle dita o a una camma che comprimono sistematicamente un tubo di plastica contro l'alloggiamento, che serve anche a posizionare il tubo. Questo tipo di pompa dosatrice viene utilizzato nei laboratori, in una varietà di applicazioni mediche, nella maggior parte dei sistemi di campionamento ambientale e anche nell'erogazione di soluzioni di ipoclorito. Il tubo può essere in gomma siliconica o, se si desidera un materiale più resistente alla corrosione, in PTFE.
Le pompe a pistone erogano un volume fisso di liquido ad ogni corsa "in uscita" e un volume fisso entra nella camera ad ogni corsa "in entrata" (Figura 6-A). Le valvole di ritegno impediscono al flusso del fluido di invertirsi. Come tutte le pompe volumetriche, le pompe a pistone generano un flusso pulsante. Per ridurre al minimo la pulsazione, vengono installati pistoni multipli o serbatoi di smorzamento della pulsazione. A causa delle tolleranze ristrette del pistone e del manicotto del cilindro, nelle applicazioni abrasive è necessario prevedere un meccanismo di lavaggio. Le pompe a pistone sono dimensionate in base alla cilindrata del pistone, alla portata necessaria e alla pressione di scarico. Le valvole di ritegno (o, in applicazioni critiche, le valvole di ritegno doppie) sono selezionate per proteggere dal riflusso.
Figura 6: Tipo di pompa dosatrice Le pompe a membrana sono le pompe PD industriali più comuni (Figura 6-B). Una configurazione tipica è costituita da un singolo diaframma, una camera e valvole di ritegno di aspirazione e scarico per impedire il riflusso. Il pistone può essere accoppiato direttamente al diaframma oppure può forzare un olio idraulico per azionare il diaframma. La pressione massima di uscita è di circa 125 psig. Le varianti includono diaframmi a soffietto, diaframmi doppi ad azionamento idraulico e diaframmi doppi alternativi ad azionamento pneumatico.
Flussimetri a spostamento positivo per gas
I flussimetri PD funzionano contando il numero di volumi di gas intrappolati che passano, in modo simile al funzionamento dei flussimetri PD sui liquidi. La differenza principale è che i gas sono comprimibili.
I misuratori di gas a membrana sono spesso utilizzati per misurare il flusso di gas naturale, in particolare per misurare il consumo delle famiglie. Il misuratore è realizzato in fusioni di alluminio con membrane in gomma rivestite in tessuto. Il misuratore è composto da quattro camere: le due camere a membrana sui lati di ingresso e uscita e le camere di ingresso e uscita del corpo del misuratore. Il passaggio del gas attraverso il contatore crea una pressione differenziale tra le due camere a membrana, comprimendo quella sul lato di ingresso ed espandendo quella sul lato di uscita. Questa azione svuota e riempie alternativamente le quattro camere. Le valvole a saracinesca nella parte superiore del contatore alternano i ruoli delle camere e sincronizzano l'azione delle membrane, oltre ad azionare il meccanismo a manovella per il registro del contatore.
I contatori a membrana sono generalmente calibrati per il gas naturale, che ha un peso specifico di 0,6 (rispetto all'aria). Pertanto, è necessario ricalibrare la portata del contatore quando viene utilizzato per misurare altri gas. La calibrazione per la nuova portata nominale (QN) si ottiene moltiplicando la portata nominale del contatore per il gas naturale (QC) per la radice quadrata del rapporto tra i pesi specifici del gas naturale (0,6) e del nuovo gas (SGN):
Qn=Qc(0,6/SGn)1,5
I misuratori a membrana sono solitamente classificati in unità di piedi cubi all'ora e dimensionati per una caduta di pressione di 0,5-2 in H2O. L'accuratezza è di circa ±1% della lettura su un intervallo di 200:1. Mantengono la loro accuratezza per lunghi periodi di tempo, il che li rende una buona scelta per le applicazioni di misurazione dei ricavi al dettaglio. A meno che il gas non sia insolitamente sporco (ad esempio gas di produzione o metano riciclato da compostaggio o digestione), il misuratore a membrana funzionerà con poca o nessuna manutenzione a tempo indeterminato.
Anche i misuratori a ingranaggi lobati (noti anche come misuratori a girante lobata) sono utilizzati per il servizio gas. L'accuratezza nel servizio gas è pari a ±1% della portata su un range di regolazione di 10:1, e la caduta di pressione tipica è di 0,1 psid. A causa delle tolleranze ristrette, per le linee sporche è necessaria una filtrazione a monte.
I misuratori a palette rotanti misurano la portata di gas negli stessi intervalli dei misuratori a ingranaggi a lobi (fino a 100.000 ft3/hr), ma possono essere utilizzati su un range di regolazione più ampio di 25:1. Inoltre, presentano una caduta di pressione inferiore di 0,05 in H2O a parità di accuratezza e, poiché i giochi sono leggermente più tolleranti, la filtrazione a monte non è così critica.
Sistemi a spostamento positivo ad alta precisione
I misuratori di gas ad alta precisione sono solitamente ibridi che combinano un misuratore a spostamento positivo standard e un motore che elimina la caduta di pressione attraverso il misuratore. L'equalizzazione delle pressioni di ingresso e di uscita elimina i flussi di slittamento, le perdite e il blow-by. Nelle installazioni di misuratori di portata del gas ad alta precisione, vengono utilizzate foglie ad alta sensibilità per rilevare la differenza di pressione e trasduttori di spostamento per misurare la deflessione delle foglie (Figura 7-A)
Figura 7: I misuratori PD ad alta pressione equalizzano le pressioni di ingresso e di uscita Per il servizio con liquidi, un misuratore a ingranaggi ovali azionato da servomotore equalizza la pressione attraverso il misuratore. Ciò aumenta l'accuratezza a basse portate e in condizioni di viscosità variabile (Figura 7- B). Questo misuratore di portata utilizza un pistone molto sensibile per rilevare il differenziale del misuratore e aziona un servomotore a velocità variabile per mantenerlo vicino allo zero. Si sostiene che questo design fornisca un'accuratezza della portata dello 0,25% su un intervallo di 50:1 a pressioni di esercizio fino a 150 psig/150 psig/150 psig. I flussimetri ad alta precisione sono utilizzati sui banchi di prova dei motori per la misurazione della portata di carburante (benzina, diesel, alcool, ecc.). Le portate tipiche vanno da 0,04 a 40 gph. Di solito sono inclusi dei separatori di vapore per evitare il blocco del vapore.