Flussostato calorimetrico

Per monitorare la presenza di fluido che scorre in un sistema di tubazioni si usa spesso un flussostato calorimetrico, anche conosciuto come strumento per il monitoraggio della portata. Ma come funziona un flussostato basato sul principio di misura calorimetrico? Questo articolo lo illustra nei dettagli principali.

Il flussostato calorimetrico si basa sul principio fisico della trasmissione di calore nei fluidi in movimento. La differenza è, solitamente, fatta in base a due diverse soluzioni tecniche: il riscaldamento continuo e quello regolato.

Schematic illustration of a measuring probe for a calorimetric flow switch

Schema di una sonda di misura per un flussostato calorimetrico

Riscaldamento continuo

Un flussostato basato sul principio di misura calorimetrico è costituito da una sonda di misura con due sensori di temperatura integrati (vedi illustrazione). Un sensore viene riscaldato in modo continuo grazie all’aiuto di un elemento riscaldante integrato a filo-avvolto, con energia riscaldante continua, e misura la temperatura dell’elemento riscaldante. Il secondo sensore determina la temperatura del fluido nella tubazione. Di conseguenza, la differenza di temperatura che si verifica tra i due sensori del flussostato è registrata dall’elettronica dello strumento. Maggiore è la velocità del fluido nella tubazione, minore è la differenza di temperatura. Alla base di questo risultato si ha l’effetto di raffreddamento del fluido che scorre. Le molecole del fluido, che scorrono oltre la punta della sonda, raccolgono dei “pacchetti di calore” e li trasportano via. Più molecole scorrono, maggiore è l’effetto di raffreddamento. Il numero di molecole che passano aumenta costantemente aumentando la velocità del flusso.

Riscaldamento regolato

La sonda di misura è sostanzialmente realizzata nello stesso modo: due sensori di temperatura sono immersi nel fluido, uno dei quali può essere riscaldato. In questa soluzione tecnica, l’energia di riscaldamento è regolata in modo che la differenza di temperatura tra i due sensori venga mantenuta sempre costante.
Di conseguenza, quando la velocità del fluido aumenta l’energia di riscaldamento deve essere aumentate per mantenere la differenza di temperatura costante. L’energia di riscaldamento applicata è quindi una misura diretta della velocità del flusso all’interno del fluido.

Avete ulteriori domande sul principio di misura alla base del flussostato calorimetrico o cercate il prodotto giusto per le vostre esigenze? All’interno della gamma prodotti, WIKA offre il flussostato calorimetrico per il monitoraggio della portata di un fluido liquido: il modello FSD-4.

Non esitate a contattarci per ulteriori informazioni.


2 Commenti
  1. Maurizio

    Buongiorno, dovrei misurare la portata di una condotta di diametro 38 mm con portata minima di circa 5 litri al minuto e max di circa 80 litri al minuto con piccoli residui di ruggine all’interno, questo strumento può essere utile alle mie esigenze? con quale precisione di portata?.
    Lo strumento verrà interfacciato a PLC 4-20 mA
    Grazie

    • Lorenzo Avitabile

      Buongiorno,
      Confermiamo che il flussostato FSD-4 è adatto alle condizioni di processo indicate. L’accuratezza del flussostato dipende da diversi parametri, quali il profilo di flusso, le condizioni di flusso, la viscosità e/o la conducibilità termica del fluido, eventuali contaminazioni e/o depositi sul sensore. Alle condizioni di riferimento, l’accuratezza dello strumento è la seguente:

      0,05 … ≤ 1 m/s ≤ ±5% del valore di fondo scala del campo di misura
      > 1 … ≤ 1,75 m/s ≤ ±10% del valore di fondo scala del campo di misura
      > 1,75 … 3 m/s ≤ ±20% del valore di fondo scala del campo di misura

      Con la funzione di autoapprendimento, l’FSD-4 può essere impostato sul punto zero e sul valore massimo della portata nel rispettivo punto di misura e quindi regolato in modo ottimale in base alle condizioni di misura.


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