Cosa sono i sensori di flusso di gas?

I sensori di flusso di gas, spesso indicati anche come misuratori di portata massica, funzionano calcolando i volumi di gas in movimento in un tubo o in uno spazio ristretto, tenendo conto delle variabili di temperatura e pressione. Vari metodi sono impiegati per sensori di flusso di gas per produrre letture accurate. Questi includono la misurazione utilizzando onde sonore emesse e raccolte da trasduttori ultrasonici e misuratori di portata del gas che misurano la massa totale effettiva che passa per un determinato punto.

I misuratori di portata sono disponibili in una vasta gamma di design e capacità di misurazione. Il misuratore di portata Coriolis impiega l'effetto Coriolis con corpi in movimento misurando la massa del fluido in base alle vibrazioni che provoca nei tubi mentre passa, attraverso l'analisi dei modelli d'onda prodotti dalle vibrazioni. Come la misurazione del flusso ad ultrasuoni, i misuratori di portata Doppler analizzano anche le onde sonore in base all'effetto Doppler per calcolare la massa attraverso i cambiamenti di frequenza e ampiezza delle onde sonore mentre la massa scorre verso e lontano dai sensori di flusso di gas Doppler. I flussometri variabili sono spesso impiegati anche come sensori di flusso di gas, che richiedono un semplice dispositivo galleggiante nel tubo che viene mosso dalla forza del volume del gas mentre passa.

I sensori di flusso di liquido, al contrario, di solito possono avere un design più semplice, poiché il flusso di liquido è influenzato più gradualmente del gas dalle fluttuazioni di temperatura e pressione. Poiché i sensori di flusso di gas sono costruiti principalmente per misurare il volume e non la qualità termica di un gas, come nel gas naturale utilizzato per riscaldare le case e cucinare, anche i calcoli basati sul valore economico effettivo del gas devono variare a causa della sua composizione. Gli elementi contenuti in un volume di gas possono variare in modo significativo anche se il volume stesso non cambia. I fornitori di servizi di pubblica utilità, quindi, incorporano i controlli di pressione nel flusso di gas ed eseguono regolarmente un'analisi dello spettro dei gascromatografi per determinare l'effettiva composizione chimica del flusso di gas.

A parte i sensori di flusso del gas che misurano le onde sonore, altri dispositivi utilizzano diaframmi nel tubo che rispondono alla pressione e producono impulsi che vengono immessi in un computer di flusso per i calcoli del volume. I sensori di flusso del gas rotante e della turbina utilizzano il movimento meccanico della girante e delle pale della turbina per determinare il flusso del volume. I sensori di flusso del gas del misuratore di orifizio utilizzano una regione più stretta del tubo per creare un differenziale di pressione, che viene confrontato con la pressione nel diametro standard del tubo. Sebbene i sensori di flusso del gas dell'orifizio siano considerati meno precisi rispetto ad altri sensori, sono ampiamente utilizzati nell'industria in quanto non hanno parti mobili che possono guastarsi.