AS3_2025

Aprile 2025 Automazione e Strumentazione Speciale 62 STRUMENTI DI PROCESSO I trasduttori di pressione , invece, convertono direttamente la grandezza fisica che agisce sul sen- sore in un segnale elettrico e sono classificabili nei tipi: piezoresistivo, capacitivo o strain-gauge. Infine, i sensori di pressione differenziale pos- sono essere delle architetture che coinvolgono differenti trasduttori canonici, ma anche stru- menti pensati in origine per misurare la diffe- renza di pressione tra due punti. Misura della portata La misura della portata è un aspetto cruciale nei processi industriali, poiché consente di monito- rare e controllare il flusso di liquidi, gas e vapore. Per esempio, negli impianti chimici viene impie- gata per il controllo dei processi di reazione e miscelazione. Nel trattamento delle acque, la misura di portata è utilizzata per monitorare il flusso di acque potabili e reflue. Nell’industria alimentare e delle bevande, si impiega per garan- tire la qualità e la sicurezza dei prodotti e, nella produzione di energia, per il controllo dei flussi di vapore e gas nei sistemi di generazione. Esistono diverse tecnologie per la misura della por- tata, ciascuna con caratteristiche specifiche che la rendono adatta a differenti applicazioni. Gli stru- menti principali includono flussimetri a turbina, elettromagnetici, a ultrasuoni, massici e vortex. I flussimetri a turbina utilizzano, appunto, una turbina che ruota con velocità angolare propor- zionale alla velocità del fluido. La rotazione della turbina è convertita in un segnale elettrico, che può essere correlato alla portata. Questi strumenti sono ideali per misurare liquidi puliti con bassa viscosità, come l’acqua e alcuni tipi di oli. I misuratori di portata di tipo elettromagnetico rilevano la tensione indotta da un fluido con- duttivo che attraversa un campo magnetico. La tensione generata è proporzionale alla velocità del fluido. Non avendo componenti meccanici in movimento, questi strumenti sono particolar- mente adatti per liquidi corrosivi e fangosi, come le acque reflue e le soluzioni chimiche. Invece, per misurare la velocità del fluido, nei flussimetri a ultrasuoni si utilizzano onde sonore. Per la maggior parte, questi strumenti a ultrasuoni possono essere classificati in due cate- gorie: a tempo di transito e a effetto Doppler. I flussimetri a tempo di transito misurano il tempo impiegato dalle onde sonore per attraversare il fluido, mentre quelli a effetto Doppler misurano il cambiamento di frequenza delle onde sonore rifratte dalle particelle nel fluido. Tra i flussimetri più sofisticati, si contano quelli massici , che misurano direttamente la massa del fluido che attraversa il sensore. Questi strumenti sono particolarmente utili quando la densità del fluido varia significativamente con la tempera- tura e la pressione, come nel caso dei gas. I flus- simetri massici possono essere di tipo Coriolis oppure termici. I flussimetri Coriolis misurano la forza generata dal fluido sottoposto a un movi- mento di rotazione (forza di Coriolis), mentre i flussimetri termici misurano la variazione di temperatura causata dal flusso del fluido. Infine, i flussimetri vortex misurano la frequenza dei vortici generati da un ostacolo posto nel flusso del fluido; dove la frequenza dei vortici è propor- zionale alla velocità del fluido. Questi strumenti sono adatti per misurare sia liquidi sia gas e sono utilizzati in applicazioni industriali dove è richie- sta una misura molto precisa e affidabile. La scelta della tecnologia di misura della portata dipende dalle specifiche esigenze del processo, dalla natura del fluido e dalle condizioni ope- rative. Ogni tipo di flussimetro offre vantaggi e limitazioni che devono essere considerati per ottenere misure accurate e affidabili. Misura del livello A partire dagli impianti di processo, la misura del livello è essenziale per il controllo dei serbatoi e dei contenitori. Gli strumenti più utilizzati inclu- dono livellostati a galleggiante e sensori capaci- La digitalizzazione ha anche migliorato l’integrazione e l’interoperabilità tra sistemi e dispositivi, facilitando la gestione complessiva dei processi industriali