La misura elettronica per i fluidi

I sensori per grandezze idrauliche

Misurare le grandezze fisiche che caratterizzano il comportamento di un fluido fermo o di uno in movimento attraverso sistemi automatici è un’esigenza presente in molti settori industriali e nell’impiantistica ad ogni livello.

In effetti, i prodotti che Faizanè commercializza in questo settore vengono impiegati nei campi dell’oleodinamica, dell’ingegneria civile, della termotecnica edile, dell’industria chimica e di quella manifatturiera. Grazie ai nostri sensori è possibile, ad esempio, misurare tanto il livello di un corso d’acqua, quanto quello di un prodotto chimico stoccato in un serbatoio, generando un segnale di allarme nel caso in cui venga superato un livello di guardia prestabilito.

Inoltre, grazie agli strumenti elettronici di misura per fluidi possiamo anche tenere sotto controllo la costanza del flusso di un gas in una tubazione, oppure misurare con precisione la temperatura dell’acqua di un impianto termoidraulico o la pressione del fluido di lavoro in un attuatore oleodinamico di un sistema di automazione industriale.

Pur essendo basati naturalmente su tecnologie molto differenti tra loro, i sensori elettronici per fluidi presenti nel catalogo di Faizanè possono produrre tutti, se richiesto, un segnale, di tipo analogico o digitale, che può essere facilmente processato da un PLC in un sistema automatico di controllo, regolazione e registrazione a campione dei valori della grandezza nel tempo. In questo modo, alcuni impianti, servizi e processi produttivi di particolare importanza possono essere monitorati in modo costante, anche per segnalare eventuali deviazioni dai valori previsti.

Di fronte ad una varietà di impieghi così elevata Faizanè ha deciso di commercializzare un’ampia gamma di strumenti di misura elettronici per fluidi che si propongono di fornire a ogni cliente una soluzione affidabile e conveniente per le proprie esigenze specifiche.

In questo articolo faremo una carrellata, forzatamente non esaustiva, sulle caratteristiche costruttive di alcuni dei prodotti presenti nel nostro catalogo, che, ad oggi, comprende diversi modelli di sonde, flussimetri e flussostati, livellostati elettromagnetici, termometri, pressostati e vuotostati, manometri, vuotometri e manovuotometri, indicandone anche alcuni dei principali impieghi.

Il controllo della portata

Il controllo della costanza della portata che attraversa un condotto è molto importante in alcune applicazioni, come i circuiti di raffreddamento o gli impianti di carico e scarico per acqua, olio o gas, le pompe di calore, i compressori, gli scambiatori di calore e svariati processi produttivi nei settori dell’industria chimica, alimentare o farmaceutica.

I sensori migliori per monitorare queste situazioni sono i flussostati, il cui scopo è quello di attivarsi nel caso di una variazione significativa nel valore della portata del fluido che attraversa il condotto su cui sono montati. In generale, questi strumenti, sono formati da un tubo in vetro Pirex che deve sempre essere montato verticalmente all’interno del quale è libero di muoversi un otturatore magnetico, che viene portato verso l’alto per galleggiamento nel flusso che si vuole monitorare.

In questo modo, la quota verticale raggiunta dall’otturatore è direttamente proporzionale alla misura della portata del liquido o del gas che attraversa il condotto monitorato e, grazie al tubo trasparente, si ottiene immediatamente una lettura ottica della grandezza misurata, rilevata in massa o in volume a seconda del tipo di scala graduata posizionata sul tubo stesso.

Per ottenere, inoltre, un segnale elettrico che registri lo scostamento del flusso da un particolare valore di portata, i flussostati elettronici sono dotati di un interruttore REED che si attiva se l’otturatore magnetico non si trova alla quota corrispondente alla portata teorica. In questo modo, attraverso la regolazione dell’altezza del contatto magnetico possiamo ottenere sensori elettronici adatti a diverse esigenze e anche aggiornare nel tempo il valore di riferimento della portata nella tubazione.

La misura della portata

Per registrare, invece, in modo continuo la portata che attraversa un condotto possiamo impiegare i flussimetri commercializzati da Faizanè, che la possono misurare in modo analogico, leggendo la quota raggiunta da un galleggiante su un’apposita scala graduata, a cui eventualmente si possono abbinare contatti elettronici.

In generale, i materiali con cui sono costruiti questi strumenti di misura sono il PVC, il polisulfone, la poliammide o il PVDF in modo che venga garantita sempre la resistenza all’eventuale azione chimica corrosiva del liquido in questione, anche nel caso sia ad elevata temperatura. Per ottenere una misura affidabile, infatti, è fondamentale che tutti i componenti del sensore siano chimicamente inerti e praticamente indeformabili nelle condizioni previste di impiego.

È bene segnalare, inoltre, che la scala graduata che viene impressa sulla porzione trasparente del flussimetro è tarata per misurare la portata di un flusso di acqua a 20°C, ma si possono richiedere anche scale alternative per effettuare misurazioni con sostanze diverse o con acqua a temperature differenti.

Infine, ricordiamo che nell’ampio catalogo di Faizanè sono presenti flussimetri con campi di misura differenti, che dipendono dalle loro dimensioni ed è così possibile avere strumenti per misurare portate che vadano da poche decine di litri all’ora fino ad alcune migliaia.

Misurare il livello di un fluido

Vi sono diversi strumenti per misurare il livello di un fluido contenuto, ad esempio, in un serbatoio di stoccaggio prodotti, in un corso d’acqua, in un silos o nell’invaso creato da una diga. Ad esempio, mediante una sonda di livello continua, costituita da un’asta, tipicamente in ottone, sulla quale scorre un galleggiante magnetico in resina NBR, possiamo misurare il livello del fluido in cui è immersa.

Il segnale digitale viene prodotto in questo caso dal circuito di un trasduttore lineare inserito all’interno dell’asta e fornisce una misura continua dell’altezza del pelo libero del fluido, statico o in movimento, in cui è immerso. Nel caso in cui liquido da monitorare lo richieda, inoltre, si impiegano sonde in materiali resistenti alla corrosione o si può proteggere il galleggiante con l’inserimento di un tubo amagnetico per schermare eventuali correnti turbolente.

Per venire incontro a particolari esigenze, poi, accade che in un sistema elettronico di misura per fluidi si abbinino una o più sonde di livello ad un altro sensore, chiamato profondimetro, che è in grado di misurare l’altezza di una colonna di fluido grazie alla pressione rilevata alla base di essa.

Combinando la lettura dei diversi segnali provenienti da questi o altri strumenti di misura, come i livellostati, è possibile dunque, a seconda delle esigenze richieste dalle diverse applicazioni, gestire sistemi di allarme tarati con valori massimi o minimi del livello del fluido monitorato, oppure registrare in modo continuo in una memoria le variazioni nel tempo della grandezza stessa.