Flussimetro elettromagnetico intelligente

Il flussimetro elettromagnetico è lo strumento che misura correttamente un liquido sporco. Nel passaggio non c’è nulla se non il liquido stesso, quindi niente ostacola il flusso e niente a cui fibre, sabbia o solidi possano aggrapparsi; lo strumento legge una tensione generata nel mezzo in movimento e non la posizione di una parte mobile. È per questo che reflui, polpe, pasta di cellulosa e linee di dosaggio chimico sono i suoi compiti naturali, e per questo mantiene la sua accuratezza su fluidi che accecherebbero o intaserebbero altre tipologie.

Il prezzo di questa costruzione è una precondizione. Il liquido deve condurre, e la tubazione deve essere piena. Dove una delle due manca, la qualità dello strumento non serve, e la risposta è una tecnologia diversa invece di un flussimetro magnetico migliore.

Cosa misura lo strumento e cosa gli serve

Il tratto di misura è un pezzo di tubazione rivestito, con bobine attorno e due elettrodi che attraversano il rivestimento fino a toccare il liquido. Le bobine generano un campo magnetico attraverso la luce; il liquido conduttivo in movimento genera una piccola tensione attraverso quel campo; gli elettrodi raccolgono la tensione. Poiché per una data luce e un dato campo la tensione è proporzionale alla velocità, lo strumento la converte in un volume per unità di tempo.

Da questo derivano due conseguenze dirette. Un liquido sotto la conducibilità di cui il sensore ha bisogno non può generare un segnale utilizzabile, ed è per questo che l’acqua demineralizzata, i solventi puri e la maggior parte dei prodotti idrocarburici sono fuori campo e non semplicemente difficili; ed è anche per questo che lo strumento è offerto con varianti a bassa conducibilità, a ≥2 µS/cm per i circuiti di raffreddamento e ≥5 µS/cm per le polpe, quando la soglia standard di ≥50 µS/cm è troppo alta per il compito. Inoltre il circuito elettromagnetico comprende la tubazione e la terra, quindi l’elettrodo di messa a terra che il materiale descrive fa parte della misura e non è una finezza dell’installazione: uno strumento senza un solido riferimento di massa mantiene uno zero che deriva, e nessuna taratura lo correggerà.

La scelta del rivestimento e dell’elettrodo

Queste due parti sono dove si decide la compatibilità con il mezzo di tutto lo strumento, e conviene fissarle come coppia. Il rivestimento è ciò che impedisce al segnale indotto di cortocircuitarsi attraverso il corpo metallico, ed è anche la superficie che il mezzo tocca per tutta la vita dello strumento. L’elettrodo è il punto in cui un metallo è deliberatamente a contatto con il liquido.

Due modi diversi di fallire vanno affrontati insieme. L’attacco chimico decide la famiglia: un fluoropolimero per gli acidi e gli alcali aggressivi, una gomma per l’acqua e per i servizi moderatamente aggressivi. L’abrasione decide dentro la famiglia: una polpa abrasiva consuma un fluoropolimero a una velocità che nessun argomento chimico prevede, e il materiale offre rivestimenti in gomma esattamente per questa ragione. La temperatura poi restringe di nuovo la scelta, perché ogni rivestimento ha il proprio limite per il mezzo, e il materiale li dà uno per uno invece che come un unico valore dello strumento: è il rivestimento, non lo strumento, a fissare la temperatura massima di un dato ordine.

Il materiale porta una tabella di scelta separata per ciascuna, con il comportamento alla corrosione di ogni materiale dell’elettrodo descritto rispetto all’acido, all’alcali o al sale che deve incontrare. Poiché le due tabelle sono separate, la combinazione vale la pena confermarla per il mezzo specifico invece di assemblarla da due scelte singolarmente ragionevoli.

Leggere lo strumento e farne uscire i dati

Lo strumento mostra la portata istantanea e il totale insieme su un display integrato, il che significa che una lettura presa allo strumento porta con sé il totale del turno. Per qualunque cosa oltre la lettura locale, il materiale descrive un modulo wireless opzionale invece di un’uscita cablata: lo strumento trasmette a una piattaforma cloud attraverso un collegamento a banda ristretta, un terminale dati mobile o un gateway di bordo, con monitoraggio multi-dispositivo ed esportazione dei dati.

Vale la pena notarlo come una questione di ambito e non come una funzione. Un’uscita cablata è ciò che un sistema di controllo di un impianto si aspetta di norma, e il materiale non ne dichiara una, quindi l’interfaccia va fissata nella richiesta invece di essere data per scontata dalla presenza di un display.

Installazione

Il materiale dà un tratto rettilineo di 10 diametri della tubazione a monte e 5 a valle, e le ragioni sono le stesse di qualunque strumento di portata basato sulla velocità: il profilo agli elettrodi fa parte della misura. Dà anche le posizioni di montaggio che tengono la tubazione piena e libera dall’aria, sul tratto in salita di una linea o nella parte bassa di una corsa orizzontale, mai nel punto più alto della linea, mai su una verticale discendente, e consiglia una valvola di sfiato a valle dove il dislivello della linea supera i 5 m. Lo strumento non va installato sul lato aspirante di una pompa.

La ragione pratica per cui queste regole sono scritte con tanta fermezza è che un flussimetro magnetico installato male non si guasta. Legge, e legge in modo plausibile, e l’errore compare come un lento disaccordo con un totale preso altrove invece che come un guasto che qualcuno può indicare.

Limiti di misura e criteri di scelta

Il primo limite è la conducibilità, e va verificato prima di ogni altra cosa, perché decide se la tipologia si applica. Il secondo è che la tubazione deve essere piena: una linea parzialmente vuota dà una lettura basata su una sezione bagnata che non è la luce, e l’errore è massimo quando la portata è più bassa, cioè esattamente quando un impianto è più propenso a cercare una perdita o un’ostruzione.

Il materiale lascia inoltre alcuni valori indeterminati, e qui sono elencati invece che coperti. Il più rilevante è l’uscita: non è dichiarato alcun segnale cablato analogico, a impulsi o seriale, e non è data una tensione di alimentazione, quindi l’interfaccia elettrica di un ordine non è ancora fissata dal materiale. La temperatura di lavoro di -10 a 55 °C è data senza dire se è l’ambiente o il mezzo, e la temperatura massima del mezzo compare solo per rivestimento. La tabella delle dimensioni del materiale è riprodotta con la nota che il significato delle sue colonne è stato ricavato dal disegno. E l’accuratezza è data come percentuale della lettura, che non è la stessa grandezza di una classe di accuratezza e non va convertita in una.

Ordine

Gli elementi che fissano la risposta sono il mezzo, la sua conducibilità e se varia; la portata minima, normale e massima; il diametro esterno della tubazione, lo spessore della parete e la norma di flangiatura che deve rispettare; il rivestimento e l’elettrodo, o l’ambiente chimico se non sono ancora decisi; la temperatura massima del mezzo e la pressione della linea; la classe di pressione richiesta; l’interfaccia elettrica e cosa la leggerà; se il processo è pulito in circuito, interrato o altrimenti soggetto a condizioni che cambiano il corpo; e se l’area è classificata come a rischio. Un elenco dei mezzi e un dettaglio della tubazione bastano per un preventivo generico, che può poi essere precisato quando rivestimento ed elettrodo sono fissati. Quantità, porto di destinazione e data di consegna richiesta completano la richiesta.