In numerosi processi industriali, i misuratori di flusso rivestono un ruolo di primo piano grazie alla loro capacità di ottimizzare e tenere monitorati, in molteplici settori, i flussi di gas, liquidi e vapori.
Il mercato attuale offre una grande varietà di misuratori di flusso, sia elettronici che meccanici: un’offerta ampia che si traduce in numerose applicazioni nel settore alimentare, in quello energetico e in quello chimico.
Manutenzione, calibrazione e precisione sono le sfide da vincere per tecnologie che offrono un importante contributo nell’aumentare il livello di sicurezza e di efficienza nei processi di produzione.
A che cosa servono i misuratori di flusso
Come il loro nome lascia intuire, i misuratori di flusso – chiamati anche flussimetri – servono a misurare in maniera precisa il flusso di gas e liquidi.
Tali misurazioni sono indispensabili in numerosi contesti (negli impianti di trattamento delle acque reflue e nel settore alimentare, giusto per citarne due) riuscendo ad assicurare la qualità dei prodotti e l’efficienza operativa.
Le tecnologie moderne consentono di mettere a disposizione in tempo reale dati estremamente precisi.
Quando vengono usati i flussimetri
I flussimetri industriali possono essere impiegati per le misure di flusso nel comparto farmaceutico, per applicazioni nella produzione di energia, per le misure di flusso di biogas nelle discariche e per le misure di portata in ambito chimico.
A seconda delle necessità, si utilizzano misuratori con tecnologie diverse. Per esempio, nel comparto chimico si ricorre ai flussimetri a ultrasuoni o a induzione magnetica, per mezzo dei quali è possibile misurare la portata di acidi corrosivi, evitando il diretto contatto con i fluidi.
Misuratori di questo tipo offrono anche il vantaggio di poter essere usati senza che ci sia bisogno di arrestare il processo di produzione; e lo stesso dicasi in caso di manutenzione. La misurazione e la lettura dei dati rilevati dipendono da alcuni parametri che è necessario definire e impostare in maniera preventiva: fra gli altri, lo spessore del tubo, il tipo di liquido, il diametro esterno del tubo e il metodo di misurazione che viene impiegato.
I flussometri a turbina
I flussometri a turbina rappresentano la tipologia di misuratore più diffusa. In tali dispositivi, è presente un elemento a turbina attraverso il quale passa il flusso di fluido e che ruota a una velocità dipendente dalla portata. La turbina è collegata a un indicatore collocato su un quadrante; in alcuni casi può accogliere un magnete che rileva il numero di giri compiuti in un certo lasso di tempo, così che tale dato possa essere convertito in portata.
I flussimetri senza contatto
I flussimetri senza contatto a ultrasuoni sfruttano queste onde per monitorare il flusso dei liquidi in maniera non invasiva. Vi si ricorre in tutte quelle circostanze nelle quali non è possibile che il misuratore entri a diretto contatto con il fluido: per esempio nel settore alimentare, in quello biotecnologico e in quello farmaceutico, dove può essere necessario mantenere la purezza del liquido. In altre situazioni, invece, la misura senza contatto si rivela inevitabile in presenza di liquidi le cui caratteristiche di aggressività risultano non compatibili con i materiali che compongono i sensori. Gli ultrasuoni consentono, quindi, di misurare il flusso attraverso il tubo in cui è presente il liquido. Il liquido, in presenza di flusso, fa viaggiare l’onda ultrasonora; si misura la differenza del tempo che viene impiegato da due fasci ultrasonori che viaggiano in direzione contraria ad attraversare il tubo. In sostanza, più il flusso del liquido è elevato, più consistente è la differenza di tempo di transito tra l’onda che procede nella direzione del flusso e quello dell’onda contrapposta.
I misuratori a induzione magnetica
Quando si ha a che fare con fluidi conduttivi si può fare riferimento ai flussimetri a induzione magnetica, che invece non possono essere impiegati con i gas. La legge di Faraday dell’induzione elettromagnetica evidenzia la diretta correlazione tra la differenza di potenziale che viene prodotta in un conduttore che è immerso all’interno di un campo magnetico e la velocità con la quale il conduttore si sposta. Il flussometro, pertanto, misura la differenza di potenziale che viene prodotta da un fluido conduttivo che scorre in un tubo; dopodiché la differenza di potenziale viene convertita in modo da avere a disposizione il dato della portata volumetrica.
I flussimetri nel settore alimentare
Nel settore alimentare e nell’industria delle bevande, i misuratori di portata possono essere impiegati, ad esempio, per valutare la concentrazione precisa di amido quando nelle centrifughe si deve togliere l’acqua dalla sospensione di amido di frumento. Essi, inoltre, vengono utilizzati per definire la concentrazione di anidride carbonica nelle bevande analcoliche, per misurare la quantità di vapore nei birrifici, per dosare lo zucchero liquido e l’acqua durante la produzione del pane e per misurare il contenuto di liquido nella realizzazione dei succhi di frutta.