Misura della portata a ultrasuoni esterna alle tubazioni

21 apr 2016
In un processo di produzione la portata rappresenta spesso un parametro fondamentale da controllare. I misuratori di portata di Ampere inglobano due tecniche a ultrasuoni con montaggio esterno: una basata sul tempo di transito, l’altra sull’effetto Doppler.

Nella misura vengono utilizzati gli stessi trasduttori installati all’esterno della tubazione non è richiesta l’interruzione del flusso né  per il montaggio né per la manutenzione ottenendo i vantaggi di un sistema non invasivo.

L’operatore può scegliere uno di questi due metodi di misura a seconda delle esigenze di processo e soprattutto in base al liquido da misurare che può essere relativamente pulito, con tracce di gas trascinato oppure con molte particelle solide e forte presenza di bollicine gassose (fanghi e slurry).

Il metodo a tempo di transito (Wide Beam) viene utilizzato per la misura di quasi tutti i liquidi, tollerando una buona percentuale di gas e particelle solide inglobate, grazie all’emissione alternata di un fascio allargato di ultrasuoni da parte dei trasduttori. Questi fanno risuonare la parete della tubazione inducendo un’onda sonora che si propaga assialmente lungo la parete stessa del tubo e attraversa in modo energico il liquido raggiungendo l’altro trasduttore che lo acquisisce.

Successivamente quest’ultimo diventa emettitore e viene ripetuta la sequenza in modo inverso. Misurando la differenza di tempo fra i due percorsi si risale alla portata e alla velocità di propagazione (densità) con ottima precisione.

Anche il metodo Doppler usa due trasduttori: uno opera sempre come trasmettitore, l’altro come ricevitore. Il trasmettitore invia un segnale di ultrasuoni continuo che attraversa la parete del tubo ed entra nel liquido; se vi sono particelle solide o bolle di gas o aria, una parte dell’energia sonora viene riflessa e inviata al trasduttore ricevente. Se tali particelle o bolle sono in movimento, riflettono l’energia sonora a una frequenza differente.

Questa differenza o scarto, nota come “spostamento Doppler”, è proporzionale alla velocità di quella particella o bolla che riflette il segnale ultrasonico. Con questo metodo si misura il movimento delle particelle/bolle, non la loro presenza o assenza. Di conseguenza non può fornire una misura affidabile alle basse portate, ma permette di controllare il flusso quando non è possibile con il metodo a tempo di transito, perché il fluido è fangoso o molto aerato. Le prestazioni dello strumento soddisfano molteplici condizioni idrauliche e impiantistiche, sia con misuratori portatili sia in versione dedicata sempre con montaggio esterno non intrusivo.

 

Per continuare a leggere l’articolo e scoprire i modelli di misuratore di portata ad ultrasuoni montaggio esterno di Ampere: scaricate il pdf in Download e visitate il portale www.amperespa.it

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