Che cos'è la misurazione del flusso?
La misurazione del flusso è la pratica di determinare la quantità di materiale che fluisce attraverso un sistema specifico, generalmente un tubo o un condotto. Ciò si ottiene in genere con un flussimetro in linea. La misurazione del flusso è ampiamente utilizzata in applicazioni che vanno da impianti chimici a sistemi di condizionamento commerciali. Il tipo di misuratore di portata richiesto per ogni particolare applicazione dipenderà dalle proprietà della sostanza misurata.
Il campo della misurazione del flusso è incredibilmente vario e di vasta portata ed è uno dei temi centrali degli studi sui fenomeni di trasporto. Misurare la portata di una sostanza può essere semplice come misurare il cambiamento di livello di un serbatoio di processo o complicato quanto misurare la tensione indotta attraverso un fluido conduttivo che si muove in un campo magnetico. Sebbene la misurazione del flusso di solito si riferisca al materiale nei tubi o nei condotti, può anche riferirsi al flusso di solidi o al flusso di materiale attraverso sistemi come reti di traffico o letti fluviali.
La misurazione diretta della portata di un gas o liquido richiede l'uso di un flussimetro. Esistono molti tipi di misuratori di portata, inclusi misuratori di orifizi, misuratori a turbina, misuratori Venturi, misuratori ad ultrasuoni e misuratori di portata elettromagnetici, solo per citarne alcuni. Nella maggior parte delle industrie di processo chimiche, i misuratori di orifizi sono il tipo più popolare di misuratori di portata per la loro semplicità e basso costo.
I misuratori di orifizio e venturi funzionano secondo il principio di Bernoulli, o più specificamente, la relazione tra la portata del materiale e la caduta di pressione che il materiale sperimenta attraverso il misuratore. I misuratori di turbina correlano il numero di rotazioni che una turbina interna effettua in un determinato intervallo di tempo al flusso del fluido che passa sulle pale. I misuratori di portata elettromagnetici utilizzano la legge di Faraday per correlare la velocità del fluido con la tensione indotta su un campo magnetico nel fluido.
Tutti questi metodi di misurazione del flusso potrebbero essere soggetti a limitazioni, a seconda della natura del fluido misurato. Ad esempio, un misuratore di portata elettromagnetico funzionerà solo su un fluido elettricamente conduttivo. I contatori con parti mobili, come i contatori a turbina, non sono consigliati per materiali abrasivi o corrosivi. Sistemi insoliti potrebbero richiedere misuratori di portata e calcoli univoci o ibridi.
Le misurazioni del flusso calcolate possono essere migliorate con l'uso di fattori di correzione o compensazione. Questi fattori vengono spesso utilizzati per compensare temperature, pressioni e pesi molecolari che differiscono significativamente dalla base di progettazione del flusso di fluido. I fattori di compensazione vengono spesso applicati nei calcoli del sistema di controllo distribuito (DCS) in un'impostazione di processo chimico.