Cosa comprende questa categoria
La misura di portata stabilisce quanto liquido, gas o vapore attraversa un punto di una tubazione o di un canale. È la misura più spesso legata a un valore economico - la quantità ceduta, la dose erogata, un bilancio idrico o la contabilizzazione dell'energia - e per questo l'errore tollerabile, di norma, lo fissa un requisito commerciale o regolamentare prima ancora che lo strumento sia scelto.
Nessun principio copre da solo tutto il campo. Una polpa conduttiva orienta verso un flussimetro elettromagnetico, una grande conduttura idrica interrata può essere misurata dall'esterno con un ultrasuoni a montaggio esterno, un collettore di vapore esige un montaggio a vortice o a pressione differenziale, e una linea di riempimento con prodotto di alto valore giustifica un Coriolis, che misura la massa direttamente. La tubazione, in tutti e quattro i casi, può essere la stessa.
Chi acquista arriva a questa categoria con una condizione di esercizio, non con un codice di modello: il mezzo, il diametro della linea, il campo di portata, la temperatura e la pressione. Il lavoro consiste nello stabilire quali di queste grandezze sono misurate e quali desunte, perché quella decisione determina che cos'altro, nell'impianto, deve cambiare.
Tipi di prodotto in misura di portata
| Tipo di prodotto | Come misura | Specificato di solito per |
| Flussimetro elettromagnetico | Tensione indotta in un liquido conduttivo che si muove dentro un campo magnetico | Acqua, reflui, polpe, pasta di cellulosa e prodotti chimici conduttivi; la scelta standard ovunque il mezzo conduca corrente e la tubazione possa essere rivestita |
| Flussimetro a ultrasuoni | Differenza del tempo di transito, o dello spostamento di frequenza, tra i percorsi acustici attraverso il tubo | Acqua pulita e liquidi di processo, in particolare grandi diametri e interventi di adeguamento dove la linea non può essere tagliata |
| Flussimetro a vortice | Frequenza dei vortici che si staccano dietro un corpo tozzo, proporzionale alla velocità | Vapore, aria compressa, gas industriali e liquidi a bassa viscosità; valido quando un solo flussimetro deve coprire un ampio campo di temperatura |
| Flussimetro a turbina | Rotazione di un rotore a pale trascinata dalla corrente | Liquidi e gas puliti e a bassa viscosità, carico di lotti e miscelazione, dove la ripetibilità conta più della perdita di carico |
| Flussimetro di portata massica a Coriolis | Sfasamento tra due tubi vibranti causato dalla massa che li attraversa | Portata massica e densità di prodotti chimici, dosatura e ogni impiego in cui il valore del prodotto rende giustificabile la spesa per l'accuratezza |
| Flussimetro a spostamento positivo | Conteggio di volumi fissi e discreti intercettati da un elemento mobile | Liquidi viscosi, combustibili, oli e dosatura; non richiede tratti rettilinei a monte |
| Flussimetro di portata massica termico | Calore asportato da un elemento riscaldato dal passaggio del gas | Aria compressa, azoto e gas naturale in linee di piccolo diametro, quando la grandezza di interesse è la massa e non il volume |
| Flussimetro ad area variabile | Altezza di un galleggiante in un tubo verticale conico | Indicazione locale di portate di purga, di campionamento e di servizi ausiliari; semplice, visibile e senza bisogno di alimentazione |
Flussostati, indicatori, totalizzatori e regolatori sono gli accessori che stanno attorno a questi flussimetri e sono elencati a parte nella stessa categoria.
Come scegliere un flussimetro
Raramente esiste un solo strumento corretto per un compito di misura, ma esiste sempre una rosa di candidati giustificabile e un insieme di risposte che esclude gli altri. Sono queste le domande che decidono.
- Mezzo e sua conducibilità: questa sola risposta elimina circa metà dell'elenco prima di ogni altro criterio, perché un flussimetro elettromagnetico non può misurare un fluido non conduttivo.
- Solidi, fibre e gas trascinato: abrasione e incrostazione decidono se serve una configurazione senza ostacoli interni e se a monte vada prevista una griglia.
- Diametro della linea rispetto al campo di portata: il diametro nominale della tubazione non è la specifica. Sono la portata minima e la massima, e il rapporto tra le due, a decidere se il flussimetro risolve il fondo scala.
- Accuratezza e suo riferimento: un valore di accuratezza non dice nulla finché non dichiara se si applica alla lettura, all'escursione o al fondo scala, e su quale campo di portata.
- Pressione e temperatura di esercizio: fissano la classe di pressione, il rivestimento e la collocazione dell'elettronica, ed escludono alcuni principi agli estremi.
- Vincoli di installazione: tratti rettilinei disponibili, possibilità di aprire la linea, e se un flussimetro a montaggio esterno o a inserzione eviti un fermo programmato.
- Viscosità: i mezzi ad alta viscosità spostano la risposta verso lo spostamento positivo o il Coriolis e allontanano le configurazioni a turbina e a vortice.
- Uscita e integrazione: 4-20 mA, impulso, frequenza, HART o Modbus, e se il segnale va a un display, a un registratore di dati o a un sistema di controllo.
- Ambiente nel punto di installazione: temperatura ambiente, umidità, vibrazioni, lavaggio e se l'area è classificata.
- Requisiti sanitari o igienici, quando il processo è soggetto a un regime di pulizia in circuito (CIP) o a una norma sui materiali per il contatto con gli alimenti.
Affrontare la selezione in ordine
- Stabilisca qual è il mezzo e se la domanda è di volume o di massa. Una risposta in massa elimina subito diverse tecnologie.
- Per un liquido verifichi se conduce corrente. Se sì, il flussimetro elettromagnetico è l'opzione predefinita; se no, si passa a ultrasuoni, turbina, spostamento positivo o Coriolis.
- Per un gas o per il vapore decida se l'impiego è compensato. Il vapore e la maggior parte delle portate di gas richiedono segnali di pressione e di temperatura, prima che la lettura di volume significhi qualcosa.
- Fissi il campo di portata e il rapporto tra massimo e minimo invece del diametro nominale della linea, e verifichi che i principi prescelti risolvano la portata minima.
- Applichi i vincoli di installazione: tratti rettilinei disponibili, possibilità di aprire la linea e perdita di carico che il processo tollera.
- Applichi l'ambiente: temperatura sul tubo e sull'elettronica, grado di protezione, e se l'area è classificata.
- Decida l'uscita e se lo strumento deve indicare, totalizzare, registrare dati o comunicare.
- Solo dopo confronti il costo, perché un flussimetro che non risolve il fondo scala del campo non è la scelta conveniente, qualunque fosse il suo prezzo.
Confronto tra le tecnologie
| Tecnologia | Particolarmente adatto a | Limiti | Mezzo tipico |
| Elettromagnetica | Liquidi conduttivi, servizio sporco o abrasivo, nessun ostacolo nel passaggio | Il mezzo deve condurre corrente; serve un passaggio interno rivestito e privo di parti metalliche; non adatto agli idrocarburi | Acqua, reflui, polpe, acidi e soluzioni caustiche |
| A ultrasuoni | Adeguamenti e grandi diametri, nessuna perdita di carico, nessun fermo per montare un gruppo esterno | Dipende da un profilo di velocità ben sviluppato e da una parete interna pulita; gas trascinato e solidi disperdono il segnale | Acqua, acqua di processo, prodotti raffinati |
| A vortice | Vapore e gas, ampio campo di temperatura, costo contenuto | Richiede un numero di Reynolds minimo; portata pulsante e corrente bifase falsano la lettura | Vapore, aria, azoto, liquidi a bassa viscosità |
| A turbina | Fluidi puliti, elevata ripetibilità, risposta rapida | Le parti mobili si usurano; contano i solidi e la lubrificità; la perdita di carico è permanente | Acqua pulita, combustibili, solventi |
| A Coriolis | Portata massica e densità in un unico strumento, elevata accuratezza, nessun tratto rettilineo a monte | Costo e peso maggiori; limiti sul diametro di linea; sensibilità al gas trascinato | Prodotti chimici, dosatura, prodotto di alto valore |
| Pressione differenziale | Vapore e gas dove un elemento primario esiste già e dove il costo è il vincolo | La relazione con la radice quadrata comprime il campo utilizzabile; le linee di impulso sono la consueta fonte di errore | Vapore, gas, acqua |
Parametri da confermare prima dell'ordine
Ciò che resta dopo la scelta della tecnologia è un elenco di valori che solo l'impianto può fornire. Questi sono quelli che cambiano il modello, il prezzo o il tempo di consegna:
- Mezzo: nome, concentrazione quando rilevante, e se è pulito, abrasivo, fibroso o soggetto a trasportare gas.
- Diametro della linea, serie di spessore e materiale, più il campo di portata nelle unità che il processo usa davvero.
- Pressione e temperatura di esercizio, incluso il massimo che ciascuna può raggiungere, e non il valore normale.
- Accuratezza richiesta e base su cui è dichiarata.
- Attacco di processo: norma di filettatura o flangiatura, superficie di tenuta e classe di pressione.
- Uscita e comunicazione: 4-20 mA, impulso, HART, Modbus, relè o solo display.
- Alimentazione disponibile nel punto di installazione.
- Ambiente: interno o esterno, temperatura ambiente, lavaggio, vibrazioni e classificazione dell'area, se presente.
- Requisiti sui materiali a contatto con il prodotto o norma materiale di progetto, inclusa ogni restrizione sugli elastomeri.
- La norma che l'impianto deve soddisfare, quando una si applica.
Valori riportati, non ipotizzati
Le specifiche variano per modello e applicazione, quindi su questa pagina non è indicato alcun valore prestazionale. Dove un parametro non è documentato per un modello particolare, la pagina di prodotto lo dice invece di colmare la lacuna con un numero plausibile. Invii i valori sopra e restituiremo quelli che il modello selezionato realmente possiede.
Dove si utilizzano questi strumenti
