I flussimetri volumetrici sono tipi di flussimetri che funzionano in modo lineare rispetto alla portata volumetrica: misurano la portata di un liquido o di un gas che scorre attraverso un tubo misurando la velocità con cui scorre. I flussimetri volumetrici misurano la portata volumetrica, a differenza dei flussimetri massici, come i flussimetri Coriolis, che calcolano la portata massica misurando la quantità di massa che passa attraverso un tubo o un dispositivo per un determinato periodo di tempo. Poiché non esiste una relazione di radice quadrata (come nei dispositivi a pressione differenziale), la loro rangeabilità è maggiore. I flussimetri volumetrici hanno una sensibilità minima alle variazioni di viscosità in caso di numeri di Reynolds superiori a 10.000. La maggior parte degli alloggiamenti dei misuratori di velocità sono dotati di flange o raccordi che consentono il collegamento diretto alle tubazioni.
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Quali sono i tipi di flussimetri volumetrici
Esistono diversi tipi di flussimetri volumetrici, molto diffusi perché forniscono una misura diretta della velocità del flusso.
I tipi di flussimetri volumetrici includono:
Flussimetri a spostamento positivo
I misuratori di portata a spostamento positivo misurano la portata dividendo il fluido in volumi fissi e misurati e cronometrando la frequenza con cui vengono raggiunti questi livelli prestabiliti. Contando il numero di volumi isolati che passano, si ottiene una misurazione della portata. I misuratori di portata a spostamento positivo offrono un'elevata accuratezza a bassa portata.
Flussimetri a turbina
I misuratori a turbina sono ampiamente utilizzati per applicazioni di misurazione accurata dei liquidi. Queste unità sono costituite da un rotore a pale multiple montato all'interno di un tubo, perpendicolare al flusso del fluido. Il rotore gira quando il liquido passa attraverso le pale. La velocità di rotazione è una funzione diretta della portata e può essere rilevata da un sensore magnetico, una cellula fotoelettrica o degli ingranaggi. Gli impulsi elettrici possono essere contati e totalizzati.
Il numero di impulsi elettrici contati in un dato periodo di tempo è direttamente proporzionale al volume del flusso. È possibile aggiungere un tachimetro per misurare la velocità di rotazione della turbina e determinare la portata del liquido. I misuratori a turbina, se correttamente specificati e installati (e con una calibrazione adeguata), hanno una buona accuratezza, in particolare con liquidi a bassa viscosità.
Flussimetri elettromagnetici
> I misuratori elettromagnetici, noti anche come misuratori di portata magnetici o magmetri, funzionano secondo la legge di Faraday sull'induzione elettromagnetica, secondo la quale quando un conduttore si muove attraverso un campo magnetico viene indotta una tensione. I misuratori elettromagnetici possono gestire la maggior parte dei liquidi e dei fanghi, a condizione che il materiale misurato sia elettricamente conduttivo. I componenti principali sono il tubo di flusso (elemento primario) e un voltmetro (elemento secondario). Il tubo di flusso viene montato direttamente nel tubo. La caduta di pressione attraverso il misuratore è la stessa che si ha attraverso una lunghezza equivalente di tubo, poiché non ci sono parti mobili o ostacoli al flusso. Il voltmetro può essere collegato direttamente al tubo di flusso oppure può essere montato a distanza e collegato ad esso tramite un cavo schermato.
I misuratori di portata elettromagnetici presentano importanti vantaggi: possono misurare liquidi e fanghi difficili e corrosivi e possono misurare con la stessa accuratezza sia il flusso diretto che quello inverso.
Misuratori a vortice
I misuratori a vortice sfruttano un fenomeno naturale che si verifica in presenza di un liquido che scorre attorno a un oggetto spigoloso. A valle dell'oggetto si formano alternativamente vortici o turbolenze. La frequenza di formazione dei vortici è direttamente proporzionale alla velocità del liquido che scorre attraverso il misuratore. I misuratori a vortice misurano la portata volumetrica in base alla frequenza di formazione dei vortici.
I misuratori di portata elettromagnetici presentano importanti vantaggi: possono misurare liquidi e fanghi difficili e corrosivi e possono misurare con la stessa accuratezza sia il flusso in avanti che quello inverso.
Flussometri a ultrasuoni
I flussometri a ultrasuoni possono essere suddivisi in misuratori Doppler e misuratori del tempo di percorrenza (o transito). I misuratori Doppler misurano le variazioni di frequenza causate dal flusso del liquido. Due trasduttori sono montati in un involucro fissato su un lato del tubo. Un segnale di frequenza nota viene inviato nel liquido da misurare. I solidi, le bolle e qualsiasi discontinuità nel liquido causano la riflessione dell'impulso verso l'elemento ricevente. Poiché il liquido che causa la riflessione è in movimento, la frequenza dell'impulso restituito viene spostata. Lo spostamento di frequenza è proporzionale alla velocità del liquido.
I misuratori del tempo di percorrenza hanno trasduttori montati su ciascun lato del tubo. La configurazione è tale che le onde sonore che viaggiano tra i dispositivi formano un angolo di 45 gradi rispetto alla direzione del flusso del liquido. La velocità del segnale che viaggia tra i trasduttori aumenta o diminuisce con la direzione di trasmissione e la velocità del liquido misurato. È possibile ottenere una relazione di differenza temporale proporzionale al flusso trasmettendo il segnale alternativamente in entrambe le direzioni.
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